[追梦人]郭迎春:大气观测从人工到智能

来源: 长城网 作者: 季然 张强 2014-10-15 13:25:55
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大气信息

过去的大气信息都是人工观测,手工记录。河北省气象局/供图

  天气预报:更及时有效,发挥着更大作用

  天气预报要经过大气观测、收集数据、数据同化、数据天气预报、天气会商、发布等步骤制作出来。“天气预报制作过程中每个步骤环节的进步,都促使着天气预报更加准确、及时,更好地被各行业和市民使用。”

  据介绍,过去人工观测时,一般每天观测4次,北京时间02时、08时、14时、20时各记录一次,而现在基本上达到五分钟左右自动观测一次。观测频次高了,观测范围大了,数据传输快了,都使得天气预报更加及时有效,更加准确。

  “预报模式的改革,极大地改善了天气预报效果。”郭迎春说,过去的天气预报常常通过和之前的天气情况比较得出,准确率比较低,而随着技术的提高,“数值预报”成为现代气象更科学的方法和模式。

  据了解,目前全世界建立了成千上万个气象站,配置了各种天气雷达,并在太空布设了多颗气象卫星,组成全球大气监测网。这个监测网每天在规定的时间里同时进行观测,全方位、多层次地观测大气变化,并将观测数据迅速汇集到国家气象中心,然后转发世界各地。气象台的计算机将收集到的数据进行处理和运算,得到天气图、数值预报图等产品,为预报员提供预报依据。

  现在,最常用的天气预报方法有两种。一种是传统的天气学方法,就是将同一时刻同一层次的气象数据填绘在一张特制的图上,这张图称为天气图。经过对天气图上的各种气象要素进行分析,预报员就可以了解当前天气系统的分布和结构,判断天气系统与具体天气(如雨、风、雾等)的联系及其未来演变情况,从而作出各地的天气预报。现在天气图的绘制和分析都由计算机来完成。

  另一种就是“数值预报”方法,它是随着计算机技术的进步而逐步发展起来的,它作出的天气预报是靠计算机“算出来”的。由于大气的运动遵循一些已知的物理定律,根据这些定律,可以将大气运动状态写成一组偏微分方程,只要给出初值(大气的当前状况),就可以求解出方程组随时间变化的变量值,据此得到大气的未来状况。

  无论是天气学方法,还是数值预报方法,或者是其他预报方法,都存在一定的局限性,预报结论也不尽相同,这就需要预报员对各种预报结果进行综合分析判断。这时,预报员所掌握的理论知识、积累的经验和相应的智慧就显得极其重要。因此,当天气情况比较复杂,或者灾害性天气来临前,预报专家们就要进行天气会商,甚至还与外地、外国的专家交换意见,结合天气系统的生成、发展、移动和消亡情况以及本地当时的天气实况、雷达及卫星云图观测资料和预报员本身的实践经验,综合分析判断后便作出未来的天气预报。重要天气还要组织预报会商讨论后才能对外发布预报。

  此外,天气预报的发布途径也大大拓宽。“在过去,天气一般一般都是通过报纸、广播、电视等途径传播,而随着互联网时代的不断发展,网络、短信、微博、微信、客户端等都成为发布天气预报的良好方式。”郭迎春说。

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责任编辑:李雪曼