借"智慧"洞悉風云變幻 無錫預報準確率達90%
由過去“觀云識天”的古老手段到天地空一體化的自動觀測;從傳統的站點預報到現代精細化智能預報;從單純依靠報紙、廣播、電視等媒體發布天氣預報到如今運用全媒體及時傳播天氣信息……無錫氣象在發展過程中不斷彰顯出智慧的力量。今天是第58個世界氣象日，今年的主題是“智慧氣象”，在世界氣象日來臨之際，記者來到無錫市氣象臺，探訪了無錫的天氣預報的奧秘，感受了智慧氣象的新面貌。
專家釋疑
天氣預報怎么出爐?
天氣預報在很多人眼中是一件神秘的事。曾經流傳過這么一個段子：氣象局局長問明天天氣怎么樣，10個預報員中有8個舉手表示要下雨，局長說，好，明天80%的可能性要下雨。天氣預報真是這么出爐的?當然不是!
市氣象臺臺長牛文勝已經在氣象部門工作了20多年，1994年，他成為市氣象臺一名預報員，市民所獲取的天氣預報信息，有不少都是出自他手。其實，天氣預報的基礎是數值預報，也就是計算機“算”出來的。簡單來說，就是一批頂尖科學家設計好一套龐大的計算天氣預報的程序，輸入當前已知的天氣現象，它就可以計算出未來的大氣運動狀態和天氣狀況。
“目前數值預報的準確率非常高，比任何有經驗的預報員都準。”牛文勝介紹，可惜數值預報“瞄準”的是高空層。地面受人類生產活動、建筑情況等因素影響，而且每個城市都有不同的氣候特點，數值預報對于地面的掌握相對較弱，而與老百姓密切相關的正是地面層。這時候，就需要氣象預報員做大量的訂正工作，利用機器學習、統計分析等數學手段模擬地面真實的情況和高空層的對應關系，求解未來3至5天的天氣。當有重大天氣過程出現時，還需要預報員們會商。不過，目前任何一種預測模式都不能完全真實地模擬大氣演變，只能是近似，因此存在一定誤差，隨著預報時間越長，誤差會產生累加，這也是中長期天氣預報準確率不高的原因。
“前世今生”
人工監測：觀云識天氣
在技科學術遠不及當今的上世紀，天氣預報又是如何測報的?說起早期的氣象預報，牛文勝笑了笑，這其中的變化只有“觀云識天”的氣象人最清楚。他介紹，上世紀八九十年代，全市只有無錫、江陰、宜興3個觀測點，每個觀測點配1名測報員，每天只有5次的定時人工觀測，分別在8點、11點、14點、17點、20點，觀測的要素也很少。“那時我們只能觀測到觀測場所在地的天氣現象，如果太湖邊打雷了，觀測點沒聽到，就記錄不到。”在氣象感知上，很多時候依靠測報員的感官，通過耳朵聽是否打雷，肉眼看烏云判斷降雨，一場雷陣雨可能在東邊下了50毫米，西面下了20毫米，這些確切的數據以前都難以掌握，很多時候雨下到頭上才知道。
讓牛文勝印象深刻的是，每次預報天氣要先通過收音機，接收國內天氣形勢實況，把每一個站的數據記下來，再根據這些數據用筆繪制地面圖，通常下午2點的地面圖要到3點才能得到。除了滯后，氣象資料稀缺也是一大難題。當時，無錫氣象臺唯一參考的數值預報產品是日本的傳真圖，一旦這張圖出錯，大家就跟著錯，那時夏天經常會出現一周天天報錯的“囧事”。更粗糙的是，當時的預報指標、思路非常簡單，例如無錫預報暴雨的一項指標是黃山風速大于20米/秒，準確率不高。在預報時間上，主要報的是“今天夜里到明天”。
“上帝視角”：觀測“神器”掌握風雨動態
牛文勝說，以前的天氣預報就像盲人摸象，只能摸到一個“尾巴”或者一只“腳”，現在看到的是整只“象”，這也得益于越來越細密的氣象觀測網。
盡管上世紀90年代也有衛星云圖，但分辨率低，無錫在衛星圖上就是一個點，雨具體下到哪里只能判斷個大概。現在，雷達就像上帝的視角，不僅能看出降水回波，還能洞悉出降雨量、風速，并得到相關災害性天氣數據。目前，全市建成了80多個區域自動觀測站，基本覆蓋無錫的每一個角落。從預報員打開的一體化自動站系統可以看到，氣溫、風每10分鐘更新1次，雨量觀測每分鐘1次，多普勒雷達圖6分鐘傳輸一次數據。從觀測范圍來看，別說附近，全球范圍風雨動態盡在掌握之中。
精準的預報離不開先進的觀測工具。目前，市氣象局正在新建一批身價不菲的觀測設備，包括城市生態環境氣象綜合觀測站、激光雨滴譜、風廓線雷達等。“如果說既有的觀測設備是尺子，新晉的設備就是顯微鏡，突破原有的視角。”就拿風廓線雷達來說，它的作用就很大。平時自動觀測站主要觀測近地面10米以內的范圍，對高空的觀測不足。風廓線雷達則可以觀測到空中的實時風向、風力變化，這樣就可以得到污染層等信息，幫助研究空氣質量。
預報“短板”
暴雨準確率20% 龍卷風只能提前15分鐘預知
氣象部門有個公開的“秘密”，冬天的天氣預報比夏天準，大尺度天氣系統比小尺度報得準。細心的市民會發現，近年來，冬天的寒潮一報一個準，夏季臺風路徑可能會有誤差，別看只有幾百公里的誤差，可能就是“擦肩而過”和“正面襲擊”的差別。
“目前，我國氣象預報還存在‘短板’，短時臨近強對流天氣預報還存在困難。”牛文勝解釋，現代天氣預報是基于數值模式計算出來的，這類模式在演算整個大氣變化時有著上佳的表現，但“軟肋”就在中小尺度上，它的計算難以達到這么精細，冰雹、雷陣雨、龍卷風可預報性差，“雹打一條街”“雨隔一條街”都形象地說明了這一難點。
無錫各類天氣預報的準確率如何?24小時晴雨預報準確率可以達到90%，而暴雨預報的準確率僅20%左右。光看這個數據顯得有點寒酸，但這個成績真的不算差，要知道，科技水平如此發達的美國，暴雨準確率也不過27%。在各類天氣現象里，暴雨屬于“短命”的小不點，它的個頭不算大，占地面積小，短的暴雨天氣過程也就幾個小時，難以監控。相比較冷空氣這類能持續好幾天、體格又大的家伙，暴雨就屬于“人小鬼精”，可預報性差。牛文勝說，大范圍的系統性雷陣雨可以提前一天預報，而夏天午后雷陣雨通常提前1個小時預報，冰雹最多提前1小時、龍卷風只能提早15分鐘。
應用前景
預報花期 分析感冒風險
如今天氣信息的發布渠道越來越廣，人們隨時獲取氣溫、濕度、降雨量、未來天氣預報、極端天氣預警等已不是神話。說到智慧氣象發展趨勢，牛文勝認為，未來還會更加“聰明”，而精準服務是繞不開的，可應用的領域越來越多，如交通、能源、旅游、公共衛生等，他透露了市氣象局正在打造的多套服務系統。
在交通方面，智慧氣象已經奏效。在廣南立交，這里已經建立了道面自動監測系統，實時、實景監測高架橋面情況。由于高架橋面不接地氣，氣溫變化與地面有較大的不同，比如冬季夜間下了小雨后地面不一定結冰，但高架橋降溫快橋面容易結冰。夏季高溫天，地面氣溫過高可能導致爆胎，道面自動監測的使命就是實時把關，今后位于附近的市民或通行高架的車主將自動收到道橋信息和預警，保障城市交通安全。
氣象與農業的“搭檔”也將打開一片新天地。氣象部門計劃建立茶葉生長發育監測平臺，對茶葉生產相關的空氣溫濕度、風、土壤墑情、光照度、二氧化碳、熱量等農業氣象要素進行監控，一旦達到警戒閾值時將通過短信、電話、led 屏等方式向農戶自動報警。同時，還將建立水蜜桃生長發育監測平臺，綜合桃園溫度、光照和降水等氣象因素，結合水蜜桃的各個生長發育期進行產品評估，自動給出水蜜桃的農事建議。
氣象還將和旅游深度融合，開發花期預報系統，對無錫景區的桃花、櫻花、梅花等花期進行預報。此外，還將打造健康氣象服務系統，建立感冒發病模型，進行分區域的感冒風險預報服務。 (記者 蔡佳)
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