福建智能預報讓“天有可測風云”

2023年福建省數字氣象智能預報技術應用大賽即將于4月12日拉開帷幕。什么是智能天氣預報？它又是如何應運而生的？

回答這個問題之前，不妨先了解一下數值模式預報。大氣運動遵循著一定的物理規律，人們用一套非線性方程組來描述這一規律，通過利用高性能計算機對方程組進行運算，得到未來天氣發展變化狀況。這種預報方法稱為數值模式預報。

近年來，隨著各個行業對天氣預報準確率和精細化水平需求越來越高，傳統的固定觀測站點和文字定性描述預報已無法覆蓋和表達精細的時間和空間信息，急需發展全覆蓋、無縫隙、精細化的網格天氣預報。由于網格天氣預報的高頻滾動、高時空分辨率等特征，傳統人工制作天氣預報產品的方式已經無法適應發展需求，需要把預報員的預報經驗轉化為計算機可以識別的智能算法，由計算機基于數值模式預報和海量實況資料自動生成各類氣象要素的網格客觀預報產品，這個過程就是智能預報。

海量實況資料如何獲取？“天羅地網”式的觀測是智能預報的前提。福建省氣象部門建成全國首部s波段雙偏振相控陣天氣雷達，構建了由9部新一代天氣雷達、20部風廓線雷達、11部x波段雷達，7個海洋浮標和2100多個自動氣象站組成“陸海空天”一體化精密觀測格局，實現了對災害性天氣的分鐘級監測。

有了海量的觀測數據，將其直接導入計算機中，不就能輕而易舉得到預報結論了？答案是否定的。數值模式預報并不能完全模擬極其復雜的大氣變化，不同模式預報的結果都不相同，甚至會出現大相徑庭的狀況，并且沒有一種模式是能穩定地實現精準預報。這就需要預報員根據所掌握的實況信息，結合本地天氣氣候特征和主觀經驗，對模式預報進行人工訂正，并形成一套可供計算機識別的智能算法。智能算法在融合、處理海量數據信息中的先天優勢，可以在一定程度上代替預報員在會商中整合、分析信息的過程，將預報員的經驗內化。它不僅能夠大幅減少預報員工作量，也是輔助預報員實現更加高效、精準預報的“好幫手”。

省氣象局長期大力發展以國產數值模式為核心、全國領先的智能預報算法，預報質量位居全國前列。算法被國家氣象中心及8個省（市）引進使用，并在第二屆全國智能預報技術方法交流大賽上，取得了降水、溫度兩個單項第一和團體第二的好成績。

如今，憑借“無縫隙、全覆蓋”的智能網格天氣預報業務體系，“定位、定量、逐時、滾動”的天氣預報已落到老百姓的指尖上。目前正完善的24小時快速更新預報系統，將推出每5-10分鐘滾動更新、百米級分辨率的預報產品，天氣預報有望向“分鐘級、百米級”邁進。

每一種技術方法都可以結合當地實際被加以改良，形成本地化、個性化的“獨門秘籍”，實現“智能預報”向“智慧服務”的有效轉化。

隨著“藍眼淚”景觀掀起旅游熱潮，平潭綜合實驗區氣象局通過分析“藍眼淚”發生期間氣象要素的變化特征，嘗試運用機器學習建模方法建立了“藍眼淚”氣象條件概率預報模型，并基于歷史數據集對模型參數進行反復調試，使預報模型準確率達75%，并成功制作發布了全國首期“平潭藍眼淚氣象條件概率預報”圖形產品，讓慕名“追淚”的游客乘興而來，也能盡興而歸。

不僅如此，云海日出預報、高速交通氣象風險預報、森林火險氣象等級預報產品也層出不窮。

天氣智能預報技術的發展，無疑是為預報能力提升注入核心動力的一劑“強心針”，它從來不是閉門造車，而是摸著石頭過河，是更深入、更廣泛的合作交流，是不同思維碰撞出的火花，而這，也是舉辦本次智能預報技術應用大賽的最終目的。（中國氣象報福建記者站?廖玥）