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4月1日起,全国地面气象观测实现全面自动化 “黑科技”让天气预报更准更及时
发布时间:2020-04-17 编辑:湘声报-湖南政协新闻网
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  □文/图 湘声报记者陈尽美


  4月1日,全国气象部门迎来一个历史性的突破——地面气象观测自动化改革从试运行正式切换调整为业务运行,这标志着我国地面气象观测迈入全面自动化时代。湖南同步完成切换工作。


  相比人工观测,自动化气象观测频次增加4至8倍,数据传输用时由分钟级优化至秒级,效率大幅提升。


  随着地面气象观测实现全面自动化,湖南气象事业有了怎样的变化?将给经济社会发展和群众生活带来哪些便利?


  “地面气象观测自动化是探测、通信、高性能计算、人工智能等现代科技,在气象工作中得到充分运用的结果。它能让天气预报更准、分析更细、服务更到位,对政府决策部门指挥生产、防灾减灾,以及老百姓生产生活等都将大有裨益。”省政协委员、省气象局一级巡视员常国刚接受湘声报记者专访时说。


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  通过大数据、人工智能等科技手段对气象进行监测和推衍


  湖南有3402个区域气象观测站


  常国刚曾在青海、江西、湖南三省气象局任局长,见证了气象事业的发展。


  “气象现代化是整个气象工作发展的一条主线。“常国刚介绍,湖南气象事业有着悠久的发展历史。早在1909年,当时的湖南便有了长沙、岳阳两处气象观测站。100多年来,除抗日战争期间曾中断几年外,一直在连续不断地进行天气观测。据悉,“中国百年气象站”全国仅有8个,湖南这2个站便榜上有名。


  上世纪50年代初期,湖南建设了97个地面气象观测站。“这些气象站之间的距离往往有50-100公里,而且24小时之内只有人工进行4次或8次气象观测。这在空间、时间上都容易让气象观测有‘漏网之鱼’。”常国刚介绍当时气象观测存在的问题。


  正因为如此,从上世纪90年代开始,我国加快推进地面气象自动化观测建设。截至目前,湖南已建成97个国家级地面气象观测站、3402个区域气象观测站,覆盖了所有乡镇和山洪地质灾害易发村。


  “这3000多个地面气象观测站,能实现对温度、压力、湿度、风向、风速、降水等6个气象要素的自动化观测,并以1分钟为频次进行自动监测与数据上传。这使得湖南气象观测时间、空间加密,频次得到大幅提升,天气预报日趋精准。”常国刚表示。


  研发多项气象观测“黑科技”


  从人工观测至半自动化观测,气象事业虽然取得了长足发展,但要实现全面自动化,还有不少难题需要攻克。


  “其中最难的是‘云能天’三方面的关键技术,决定了地面观测能不能全面实现自动化。”常国刚介绍。


  “云能天”指的是什么?


  云指的是云的观测,包括云量、云状、云高、移速等方面,难点是很难将仪器固定在云间进行自动化观测。


  能,即能见度,比如能见度低时,有可能是雾,也可能是霾,这些都需要人工观测,很难实现自动化观测。


  天,指天气现象,地面降水、冰冻、露、霜、雷电等天气现象同样很难通过自动化观测判断。


  为了解决“云能天”这些难点,从而实现地面气象观测全自动化,我国经过了20余年的努力。在探索的过程中,湖南气象部门作出了突出贡献。


  常国刚介绍,湖南是全国天气现象最多最全的省份之一。除沙尘暴、扬沙、浮尘三个天气现象外,其他所有天气现象湖南都有产生。


  经过多年的技术沉淀,湖南气象人研发出多项气象观测“黑科技”。2018年以来,湖南牵头承担了“综合气象观测智能分析判识系统”建设,判识产品在7个试点省推广。


  “这是一个全新的探索,在技术攻关中,湖南气象人将大数据统计与人工智能技术相结合,将过往观测数据等历史资料与现有的温度、湿度等各方面条件相结合,来推衍天气情况,从技术上实现了跨越式发展。”常国刚介绍。


  2019年5月,中国气象局综合观测司组织开展“天气现象视频智能观测仪”测试工作,面向全国征集可实现云和雨凇、雾凇、露、霜等多种天气现象自动观测的仪器设备。湖南省气象局在前期的成果基础上,联合有关机构,共同研发了“天气现象视频智能观测仪”,成为唯一完全符合中国气象局技术要求的人工智能观测仪器。


  目前,湖南已完成80余套天气现象视频自动观测仪的布设,实现了气温、气压、降水、能见度等近40项气象要素的观测采集、数据自动生成、上传。按照中国气象局规划,全国2400余个气象台站也将在2020年9月全部安装完成。


  气象服务满意度3年居全国第一


  地面气象观测自动化运行后,除了数据传输频次与效率大幅提高外,在无人区、海洋、沙漠、高海拔地区、大范围水域等无法进行人工气象观测的地方,也能够实现地面气象观测全自动化。


  “地面气象观测频次、传输效率和数据量方面的提升,让我国气象观察更精密,预报更精准、服务更精细,满足服务对象个性化需求的能力大幅提升。”常国刚介绍,对老百姓而言,不管是谁、不管他在哪个地点、哪个时间,都能通过网络等渠道查到所需要的气象信息,对农民种植也有了更精准的服务。


  对决策者而言,不同的灾害防御需要不同的天气数据服务。“面向防汛、森林防火等相关部门,我们的服务也更加精准。”常国刚介绍,省防火办加强了与省气象局的会商协作后,起到了立竿见影的良好效果,全省森林防火呈现出热点少、火灾少的新常态;省气象局联合省农业农村厅组建气象为农服务技术专家组及16个类别的小组,围绕“一县一特”“一特一片”产业发展提供针对性服务,将气象为农服务与乡村振兴、脱贫攻坚气象保障结合起来,取得明显成效。


  据了解,根据中国气象局和国家统计局联合调查,湖南公众气象服务满意度已连续3年位居全国第一。


  随着我国气象事业的不断发展,气象工作也正走出国门,致力“一带一路”沿线重要城市天气预报服务。“地面观测全面自动化的实现,标志着我国气象工作进入世界领先水平,目前,我国有很多工程项目在‘一带一路’沿线国家进行建设,我国气象部门正在为他们提供越来越优良的服务。”常国刚说。


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