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新聞分析:“觀雲識天”還有多少階梯要攀登?
2017-03-23 16:24:33 來源: 新華社
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  新華社北京3月23日電 題:“觀雲識天”還有多少階梯要攀登?

  新華社記者侯雪靜、倪元錦、劉旸

  從古至今,很少有像雲這樣能激發出人類如此之多的科學思想和藝術靈感。今年氣象日主題是“觀雲識天”。仰望蒼穹,雲卷雲舒,人們也許還不知道,與自己日常生活密切相關的雲,也正是大氣研究中最基礎性的難點問題之一。

  衛星雷達助“觀雲” 預報領先賴神器

  古代,人們通過雲的形狀、狀態、大小來認識天氣;如今,科學家運用科學儀器定量地觀測雲,通過雲係的分布分析天氣形勢。目前,得益于衛星、雷達這些最先進的探測儀器,氣象工作者已經能看到雲的內部結構,這有利于人們了解雲在天氣過程發生中扮演的作用。通俗地説,天氣預報的重要觀測對象之一就是雲,伴隨雲觀測分析技術的進步,天氣預報準確率也不斷提升。

  中國氣象局副局長許小峰説,我國氣象預報預測準確率穩步提升,可預測的時間跨度更長,空間覆蓋更廣,氣象指標更多,預測預警處于國際領先水平。

  記者從中國氣象局了解到,2016年全國24小時晴雨、最高氣溫、最低氣溫預報準確率分別為87.2%、80.9%、85.1%。中央氣象臺24小時臺風路徑預報誤差繼續穩定在70千米以內。厄爾尼諾等天氣氣候事件預測達到國際先進水平。

  氣象監測是預報的基礎。“目前,我國已基本建成天基、空基、地基三位一體的氣象災害立體監測網。”許小峰説。

  去年,我國成功發射的“風雲四號”A星和全球二氧化碳監測衛星,首次實現靜止軌道高光譜大氣垂直觀測和全球二氧化碳監測。尤其是“風雲四號”衛星搭載的幹涉式大氣垂直探測儀填補了世界在該領域觀測的空白、閃電成像儀填補了我國在該領域觀測的空白。

  截至2016年底,已形成由3顆“風雲”極軌衛星、5顆“風雲”靜止衛星相結合的衛星組網觀測能力,190部新一代天氣雷達投入運行。

  精準預報待攀登 觀雲識天任務重

  預報是眼,減災是腿。減少氣象災害對人類社會的影響和破壞,是天氣預報的功能之一,有助于防患于未然。“盡管‘觀雲識天’的相關技術近些年取得長足進展”,但天氣預報“有時不準”,尤其是夏季強對流天氣的“短時預報結果”與現實有時存在誤差,氣象預報為何有時“不那麼精準”呢?

  中國科學院大氣物理所研究員孫建華介紹,目前絕大部分的預報依靠數值預報,呈現“兩頭有誤差、中間最精準”,即一方面精準度隨時間延長而降低,另一方面,“短時預報結果”也存在分析速度趕不上時間要求的客觀難題。

  孫建華説,預報手段是基于數值模式,但6個小時內,特別是3小時內的預報,難以單獨依靠數值模式——因為從觀測資料收集,到數值模式預報的結果出爐,可能超過3-6小時了,所以“短時臨近預報”還依靠“經驗預報”,即結合短時觀測資料,通過人工分析來發布預報,會存在“不那麼精準”的情況。

  中國科學院大氣物理所所長朱江説,認為天氣預報也會像日食、月食那樣幾點幾分開始、什麼地點能看,這些期望實現起來目前仍有難度。尤其是汛期的強對流天氣,就全球技術而言,也難以做到“定時”“定量”“定點”預報,美國的龍卷風預警的“空報率”(預報了但沒發生)甚至高達7成。

  “目前能預報出某個時間段、某個范圍有某種強對流天氣,但是具體會精準地落到哪個時間段、哪個地點,就目前科技水平很難十分精確。天氣預報還扮演防災減災的角色,從用戶管理的角度,空報比漏報損失小。”朱江説。

  福建省氣象臺首席預報員潘寧告訴記者,自從使用衛星監測技術,我國臺風路徑、登陸時間和登陸點的預測日益準確。目前24小時以內的路徑偏差可控制在50-60千米以內。隨著“風雲四號”將投入使用,對雷暴等強對流天氣的預測準確度會進一步提高。目前臺風預報中的難點在于對強度的進一步精細化預測。

  “現在的臺風警報中一般會預測接下來會增強或減弱到多少級,但是風力要精確到多少米每秒,就比較難了。臺風中極端降水的強度和范圍也是未來需要攻克的難點。”潘寧説。

  “兩化”更便利 服務如定制

  氣象預報不僅要預測得準,還要傳播得廣,這樣才能更好地服務于人類,這都依靠未來氣象服務內容的拓展和服務范圍的擴大。

  如今,人們可以在手機和大眾傳媒上大量接觸到穿衣指數、洗車指數、日出時間、高速公路能見度、霧霾指數……這些越來越人性化的公共氣象服務産品成為現在百姓日常生活、旅遊、工作等不可缺少的參考指標。這不僅折射出氣象與人們日益密切的關係,也反映出未來氣象服務于人類日常生活的方向。

  未來氣象服務和産業將越來越豐富,公共氣象服務將向精細化和個性化方向發展。“氣象部門在‘以人為本、無微不至、無所不在’的公共氣象服務理念下,廣泛面向各個領域提供精細化氣象服務”許小峰説,將來還可能定制化。

  日益精細準確的氣象服務為現代生活提供了極大的便利,百姓對于氣象服務的依賴程度也越來越高。“氣象信息成為網上關注度最高的信息之一。”許小峰説,中國氣象頻道在31個省(自治區、直轄市)324個城市實現落地,覆蓋1.25億數字電視用戶,服務4.4億人口。中國天氣網日均訪問用戶965萬個,日均瀏覽量2692萬頁。2016年,全國公眾氣象服務滿意度達87.7分,再創歷史新高。

  現在,人們出門前可以打開手機APP可以了解家附近公園的溫度、濕度和空氣質量,也可以預知10天後度假地的氣象指標。也許在不久的將來,南方梅雨季節為洗衣發愁的老百姓能提前收到氣象部門發布的洗衣指數,出差時航班上會不會遇到氣流顛簸等這樣的定制化氣象服務也有望成為生活現實。

  雲成雲散總難斷  數據研究需深入

  除了天氣預報是否準確直接影響百姓生活外,氣象在綜合防災減災救災上也發揮著不可替代的作用。

  我國一直是世界上受氣象災害影響最嚴重的國家之一。在當前全球變暖的背景下,極端氣象災害的多發、重發趨勢明顯。要提高氣象監測預報預警服務能力,歸根結底是要在天氣預報準確率上下功夫。

  許小峰表示,“觀雲識天”説起來容易,但實際研究工作卻很不易,是目前人類認識自然和天氣的難點。大氣大范圍的氣壓場、風場可以提前預報,但一朵雲什麼時候生成、什麼時候消散這種小尺度的復雜的物理過程,是大氣研究領域最難的問題之一,需要非常深厚的氣象學功底和先進的預報技術。

  目前,我國對雲的研究主要集中在雲物理過程的數值模式研究和人工影響天氣項目上。許小峰介紹,人工影響天氣實際上就是影響雲,通過人工幹預雲的演變達到趨利避害。雲物理過程的研究,旨在將雲生成消散的精細化過程預報模擬出來,將雲的情況綜合考慮到數值模擬中,使天氣預報更加準確。

  “隨著觀測手段越來越先進,可以提供更多的有效天氣數據信息,因此數據分析計算成為氣象服務的突破口。”許小峰説,根據國家和氣象部門的有關規劃,“十三五”時期,對雲的研究還將得到國家更大力度的支持。

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【糾錯】 責任編輯: 馬俊卿
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