科技成果汛期上阵 “空天地”寻踪灾害天气

■28种全新风四遥感产品锁定天气系统动向

■6项新一代雷达拼图监测产品实现定制区域内强对流多级预警

■1分钟实现高频观测数据进入全球四维变分同化系统

■12分钟内完成数据从观测端到质量控制、入库、融合分析、产品制作全流程支撑智能网格预报

今年汛期，中国气象局针对台风“玛莉亚”的24小时路径预报误差仅45公里，达历史最好水平；今年上半年，暴雨预警准确率已由83%提高到86%，强对流预警提前量已由36分钟提高到41分钟。如今，充分利用气象现代化成果，发挥风云四号A星、新一代天气雷达拼图等科技优势，综合运用实况分析产品、数值预报产品、智能网格预报和多种预报技术方法，暴雨、台风、强对流等极端天气的预报精准度和时间提前量得以逐步提高。

作为强对流天气的“示踪器”，闪电的成功捕捉被视为有效提升强对流天气预警准确率的重要进展。这位“闪电捕手”，来自风云四号A星搭载的我国首台地球静止轨道闪电探测仪器，其每秒可探测500张闪电图像，实现对中国及周边区域24小时不间断探测。通过将闪电的实时、连续观测数据与云图叠加，能够实现对强对流天气的监测与跟踪，进而形成闪电灾害预警产品。据悉，由闪电成像仪探测到的闪电“事件”产品于5月16日首次用于在山东大部、安徽北部和江苏北部出现的强对流天气业务监测。评估显示，产品能够定量反映强对流云团的闪电分布，实现了气象卫星遥感监测闪电零突破。这只是风云四号卫星众多服务产品中的一个，目前，风云四号A星正式下发包括大气、云、沙尘、降水、辐射、闪电等在内的共28种全新遥感产品，正在为汛期内的各类灾害性天气预报预警提供支撑。

7月22日11时20分，新一代天气雷达组网拼图给正在靠近陆地的台风“安比”进行全方位体检——回波结构松散、无明显“台风眼”、回波主要分布在移动方向的前侧……结合这份“体检报告”，综合卫星、近海浮标等提供的观测信息，预报员在地图上清晰地圈出一个个精细的降雨落区，这是在“安比”登陆前的1个小时。目前，我国新一代天气雷达拼图系统建设已进入攻坚阶段，建立“观测分析”“监测预警”和“检验评估”等3个模块，新增雷暴聚类、雷暴密度、雷暴跟踪、冰雹指数、冰雹概率、冰雹路径跟踪等6项强对流监测产品，重点聚焦强对流天气监测，实现定制区域内强对流天气的多级预警。其中，冰雹监测产品能够定量化输出冰雹发生概率、直径，产品分辨率为1km×1km，时间分辨率为10分钟，通过对近一年的101个冰雹个例进行算法评估，冰雹命中率达80.2%。

由中国气象局自主研发的GRAPES全球四维变分同化系统（GRAPES-4DVAR）于6月28日通过业务化评审，正赶上在汛期显身手。该系统能够有效同化高时间频次的常规资料和各类卫星资料，使用观测资料总量较三维变分同化系统增加50%左右。基于四维变分同化系统，我国全球数值预报模式对于北半球3天以内和南半球1天至10天的预报结论改进明显；雨带和大量级降水预报技巧提高，台风路径预报误差明显减小15%左右。该系统很快在7月10日预报今年第8号台风“玛莉亚”的过程中得到有效检验——风云四号卫星红外高光谱探测仪15分钟分辨率加密观测数据于1分钟内进入GRAPES全球四维变分同化系统，随后其输出结果显示改进了对副高强度和位置的预报，为预报台风的强度和路径提供了重要参考。

今年汛期，通过多维气象实况数据分析技术，气象部门能够将各种不同来源、同一对象（如降水）的观测数据整合在一起，通过复杂计算，并不断与观测数据对比调校，最终推导出各格点最贴近真实的情况；在时间方面，通过将多种来源数据整合，将原本时间上不连续的观测资料拼出一条完整的时间轴，最终制作出空间均匀（格点）、时间连续的数据产品。目前，运用该技术可在12分钟内完成对数据从观测端到质量控制、入库、融合分析、实况产品制作的全流程，送达预报员桌面，直接服务于智能网格预报。与此同时，基于多年积累的降水、陆面气象要素和云分析等融合分析技术，面向智能网格预报业务需求，完成质量提升、时效优化后的首批实况分析产品于今年6月通过业务准入论证，12分钟时效的中国陆地5km分辨率的降水、气温、相对湿度、总云量等18种产品，已作为零时刻的实况产品支撑汛期智能网格预报业务应用。同时，三维云、海表温度、洋面风等第二批实况分析产品也已经实现实时运行。高时空分辨率时空分析产品能够对降水强度、落区及时间演变特征，台风发生发展及空间结构特征，高温、大风等灾害性天气的时空特征进行精准监测。（记者 牛彦元）