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走近天氣預報員 看暴雨預警是怎樣做出來的

2020-08-19 12:30:16 來源:人民網 字號:

暴雨預警!暴雨預警!暴雨預警!……

今年汛期不尋常。長江流域等地降雨量歷史罕見,多地打破歷史紀錄。從6月初到7月下旬,中央氣象臺幾乎天天發布暴雨預警。許多地區也發出藍色、黃色、橙色甚至紅色暴雨預警信號。

隨著雨帶北抬,8月中旬,京津冀等北方地區遭遇大范圍強降雨過程。中央氣象臺接連發布暴雨黃色及橙色預警,提醒大家加強防范。

暴雨預報預警是防汛減災的“消息樹”“發令槍”。天氣預報是怎樣做出來的,暴雨預報預警準確率怎么樣,怎樣筑牢氣象防災減災的第一道防線?最近,記者采訪了多名預測天氣發展變化、預判暴雨落區的天氣預報員們。

科技進步

中央氣象臺首席預報員馬學款——

數值天氣預報是“國之重器”,我國自主研發的數值預報體系表現越來越出色

清晨6點,中央氣象臺首席預報員馬學款腳步匆匆地到崗。中央氣象臺會商室里,幾名徹夜值守的同事仍在忙碌。他們“無縫對接”。

這一天是7月22日,正處于“七下八上”防汛關鍵期。強降雨持續襲來,長江流域、淮河流域防汛“壓力山大”。

下一步暴雨將如何發展?馬學款眉頭緊鎖地坐在幾臺電腦前,忙著查閱各種資料、簽發各類天氣公報和預警信息,同時為每天早上8點雷打不動的全國天氣大會商做準備。

8點整,會商準時開始,馬學款主持。中央氣象臺及山東、河南、安徽、江蘇4省氣象臺的預報員們,一同“會診”天氣變化和影響。最后,馬學款對未來幾天的天氣提出了中央氣象臺的預報意見。當天,中央氣象臺繼續發布暴雨黃色預警。

1998年7月,馬學款進入中央氣象臺工作。當時,長江、嫩江、松花江流域陸續發生大洪水。“一畢業,極端天氣就給我上了一課,使我認識到天氣預報確實非常重要,它是人命關天的大事。”他說。

“現在和1998年相比,綜合氣象觀測、數值預報、預報平臺的科技支撐等很多方面,都有翻天覆地的變化。”馬學款感慨道。

“大家每天看到、聽到的暴雨預報預警等氣象預測,是預報員主要基于數值天氣預報做出的預測結果。數值預報是依據大氣運動方程組,使用數學、物理學方法,利用高性能計算機客觀定量計算未來天氣演變的科技手段,已成為現代天氣預報的基礎和核心。”馬學款說,“在數值天氣預報的基礎上,預報員們再根據自己的經驗做出判斷,加以訂正,就形成了大家獲得的預報預警信息。”

天氣會商過程中,預報員們頻頻提及歐洲、日本以及我國GRAPES數值預報的結果。數值天氣預報是“國之重器”,我國近年來下大力氣研發GRAPES全球數值預報體系。在同臺競技中,GRAPES數值預報體系表現越來越出色。2017年,中國氣象局被世界氣象組織正式認定為世界氣象中心,成為全球9個世界氣象中心之一,擁有自主研發的GRAPES數值預報體系是最重要因素。

科技的進步當然是好事,不過,馬學款覺得,這也給預報員們帶來了“幸福的煩惱”:“現在,每一種產品提供的結果可能是不一樣的,預報員要在海量信息中,快速地提取關鍵的有效信息,要在各種不確定性里面,敏銳地把握確定性的東西。每一次預報都是一個糾結的過程。”

“我們看到的天氣預報,從觀測,到數據處理,到預報結果出來,是一個系統工程。和1998年時相比,現在各種條件都有巨大的進步,但有一點是相同的,預報員都同樣承擔著很大的壓力。”馬學款說,“預報準確率、精細化水平顯著提高,但對預報的需求也更高了,我們要全力以赴跟上需求的變化。”

目前,我國24小時臺風路徑預報誤差縮小至70公里左右,24小時晴雨預報準確率達到88%,24小時暴雨預報準確率在20%左右,短時臨近的暴雨預警準確率已提高到89%。

中央氣象臺首席預報員陳濤表示:“天有不測風云,各類天氣有不同的‘可預報性’。極端降水預報是全球共同面對的科學難題,我國的暴雨預報準確率目前與世界強國處于同一水平。氣象部門會根據天氣變化趨勢,持續滾動更新,及時發布預報預警。”

陳濤是7月22日值班的“應急首席”。工作任務繁重時,中央氣象臺實行雙首席在崗,他剛剛連線安徽省氣象臺和王家壩氣象監測預警中心,進行了一次專題會商。“我國是季風氣候國家,是受氣象災害影響比較嚴重的國家之一。我們希望通過百分之百的努力,盡量減少災害的影響。”陳濤說。

精細診斷

湖南省氣象臺國家級首席預報員姚蓉——

天氣沒有休息日。工作日志一記就是20多年

“湖南雨季有望結束。”7月中旬,又一輪強降水過程結束后,根據數值天氣預報和往年形勢,有人提出了這一觀點。

這時,有的數值預報模式沒有報后期還有降雨過程。而一般7月上旬,湖南雨季就會結束。

雨季真的有望止步嗎?57歲的湖南省氣象臺國家級首席預報員姚蓉,沒有輕易下結論。如同一名經驗豐富的老中醫,她對天氣形勢來了一番細致的“望聞問切”。

綜合考慮多家數值預報模式的結果,以及臺風不活躍、西風帶系統活躍的罕見情形,姚蓉認為,雨季是否結束還存在很大不確定性。

“我和中央氣象臺的首席預報員也一起討論,達成共識。最終得出結論:雨季尚未結束,后續還將迎來新的降雨過程。”姚蓉說。

果然,7月17日至20日、27日至29日,湖南又出現了兩次比較強的降雨過程。“7月29日,洞庭湖城陵磯站達到今年汛期最高水位。當初預報后面還有降雨過程,對防汛調度科學決策非常有意義。”姚蓉表示。

目前,在天氣預報中,預報員仍然發揮著不可替代的作用,機器還遠遠不能取代人。經過預報員訂正后的主觀預報的水平,比數值模式客觀預報準確率要高出20%—30%。

姚蓉已經在氣象臺工作了37年。作為省氣象臺的天氣預報與服務把關首席,她負責把關災害性天氣預報、決策氣象服務材料、預警發布等。大家習慣叫她“總首席”。

“總首席”關鍵時刻的精準預報,離不開平日里扎實的基本功。自1993年從事預報工作以來,姚蓉養成了常年記錄技術及工作日志的習慣,一記就是20多年。作為湖南重要天氣研判分析小組成員,她每周一、周五都要參與省局的天氣研判。為了確保研判意見準確、及時,每個周末,姚蓉總會來到單位加班,聽聽會商,看看氣象資料,整理周一需要的天氣研判結論。

在姚蓉看來,天氣沒有休息日,總在發展變化,做預報必須心中有數。“一天不看氣象資料,就感覺缺了點什么。”她說。

“我們要從傳統的預報員,向研究型的預報員過渡。”姚蓉說。在繁忙的工作之余,姚蓉刻苦鉆研技術,開展科研攻關,千方百計提高天氣預報的準確率。

讓姚蓉感到高興的是,現在,自動氣象站、多普勒天氣雷達、氣象衛星等傳回的海量監測數據,使得天氣預報員不再面臨“巧婦難為無米之炊”的尷尬。

姚蓉介紹,2005年5月31日,邵陽市新邵縣太子廟鄉遭遇局地特大暴雨過程,然而,當時到底下了多大的暴雨,測不到。2006年的“碧麗斯”臺風,對湖南造成很大災害,但那時自動氣象站非常少,很多地方下了多少毫米的降雨都不知道。“當時湖南97個縣,只有97個地面氣象站,一個縣一個站?,F在全省發展到了3000多個站,對于監測、預報、預警作用巨大。”她說。

“湖南構建了無縫隙預報服務體系,包括0到3小時短時臨近預報、1到3天短期預報、4到10天中期預報、11到20天延伸期預報。”湖南省氣象局黨組成員、副局長胡愛軍說,“我們聚焦預報精準的目標,開展技術攻關,推動智能網格預報技術實現突破,3天以內的預報產品分辨率達到3小時、5公里。姚首席等預報員的豐富經驗,也在氣象防災減災中發揮了重要作用。”

8月9日,星期天,在湖南省氣象臺,姚蓉緊盯著當天開始的一次較強降雨過程,“每一次預報都是一次挑戰,但我熱愛這個工作。”

預警“落地”

重慶市綦江區氣象臺臺長助理伍欣——

凌晨4點發布暴雨紅色預警,危險區域人員及時轉移,實現“零傷亡”

“監測到強回波云團即將進入綦江區域,而且在持續加強!”6月22日凌晨,重慶市綦江區氣象臺的工作大平臺燈火通明,區氣象臺臺長助理伍欣盯著電腦屏幕上的多普勒雷達圖,神情凝重。

綦江流域即將遭遇多年罕見的大洪峰。作為當天值班的預報員,伍欣重任在肩。

“其實,早在6月19日,我們就對這次降雨過程做了精準預測,發布了重要天氣服務快報。面對這場暴雨,我們早有準備。”她說。

從0點55分監測到強回波云團、發布強對流天氣警報開始,伍欣就在“天資”智能天氣預報系統上不停地操作。強降水如期而至。3點,預計暴雨仍將持續,伍欣立刻發布地質災害高風險警報和暴雨藍色預警信號。

“到快4點的時候,雨已經下得特別大了。我們預計,部分站點累積降雨量將達到100毫米以上,在市氣象臺指導下,我們將暴雨預警信號由藍色升級至紅色。”伍欣表示,前期綦江區已經出現了強降雨天氣過程,落區重疊度高、累積雨量大,這個時候再出現強降雨,發生山洪、洪水、地質災害的危險性就大大提升,必須高度警惕,做好防御。

除了利用“御天”智能預警信息發布系統發布信息外,為了提醒鄉鎮、街道做好防御工作,伍欣還對雨勢較大的街鎮一對一“電話叫應”。

“請問是永城鎮嗎?我這邊是區氣象局。監測到你們那邊累積降雨量已經達到100毫米以上,強降雨還將持續……”伍欣打電話點對點叫應,提醒當地加強監測,強化巡查,盡快轉移危險區域的人員。

在隨后的幾個小時里,氣象部門加密發布雨情通報,一小時一報;區氣象局發布地質災害氣象條件高風險等級紅色預警,氣象防辦和防汛辦聯合發布山洪洪水高風險預警,提醒綦江流域沿線危險地帶人員及時轉移。

直到22日上午9點,強降雨開始減弱,伍欣和同事們才終于松了一口氣。

22日,綦江流域出現自1940年以來最大洪峰,穿城而過的綦江河水位高達227.6米,超警戒水位7.1米,超保證水位5.1米。由于預警服務及時,防御措施到位,最終實現“零傷亡”。

在氣象臺的預報員隊伍里,伍欣算年輕人。作為一名“90后”,她深感今年汛期“見證了歷史”,“這是我參加工作7年以來,遇到連續性區域性暴雨天氣過程次數最多的一年,也是綦江水位達到超警超保水位次數最多的一年。”

在伍欣看來,支撐預報員們完成“大考”的,除了不敢有絲毫懈怠的責任心、長期連軸轉的好身體,還有氣象科技的顯著進步。

重慶市氣象局有關負責人介紹,近年來,對標“監測精密、預報精準、服務精細,充分發揮氣象防災減災第一道防線作用”的要求,重慶市氣象局黨組持續打造智慧氣象“四天”系統:“天樞”智能探測系統、“天資”智能預報系統、“知天”智慧服務系統、“御天”智慧防災系統,氣象現代化水平取得較大幅度提升。

奮戰一線

安徽省氣象局首席氣象服務專家葉金印——

“逆行”馳援王家壩,夜以繼日和暴雨賽跑

“嘎嘎嘎……”院子里的一塊空地上,養著2000多只鵝,叫聲不斷,氣味難聞。

這里并非養殖場,而是安徽省王家壩氣象監測預警中心,距離王家壩閘僅200米,今年6月剛剛投入使用。蒙洼蓄洪區啟用蓄洪后,由于氣象站所處位置地勢較高,院子里的一塊空地被用于安放村民家的鵝。

堅守在這里的安徽省氣象局首席氣象服務專家葉金印和同事們,對此從未覺得困擾:“本來我們這個氣象站就是為人民服務的,院子里有合適的空地,就應當為百姓提供幫助。”

王家壩閘位于阜陽市阜南縣,被稱作“千里淮河第一閘”,是防汛工作的重中之重。

入汛以后,安徽省出現多輪強降雨過程,淮河防汛形勢嚴峻。7月17日,氣象部門組建了省市氣象服務技術專家組,陸續進駐王家壩氣象監測預警中心。葉金印是“逆行”馳援王家壩的專家組成員之一。2005年到2014年,葉金印曾長期在淮河流域氣象中心工作,專業知識和經驗非常豐富。

“我是18日一早到的王家壩,那時防汛形勢已經很緊張了。12日到19日,王家壩站水位在8天之內上漲超過7米,漲得非???。”葉金印一到氣象站,就有序推進預報預警工作。一方面,預報員要提供淮河中上游的實況降水信息,包括雨帶位置、強降雨時段等;另一方面,還要提供未來3天的降雨趨勢。

“當水位已經超過警戒線、向保證線逼近時,上游下不下雨、下多少雨,是應急決策的重要依據。我們的工作,就是夜以繼日和暴雨賽跑,為防汛贏得時間。”他說。

18日那天,氣象站的7名黨員在請示上級黨組織后,決定成立臨時黨支部。在一面鮮艷的黨旗下,葉金印領誓,大家重溫了入黨誓詞,決心在汛情最危急、人民最需要的時候,始終堅守防汛一線,提供優質氣象服務。

到了19日早晨,洪水依然在快速上漲,而且根據預報,淮河上游還會繼續下雨。有關部門決定,蓄洪區的群眾要在20日凌晨3點之前完成轉移安置。“19日晚上到20日凌晨,我們一刻都不敢放松,緊盯著眼前的監測屏幕,關注著氣象情況的演變。”葉金印說。

葉金印告訴記者,他最關心的,是確保群眾全部安全轉移,“那天晚上,我們就盼著洪水漲得慢一點、再慢一點,一定要撐到天色亮起來,堅持到20日白天再分洪。”

7月20日6點36分,王家壩站水位漲至29.66米,超過保證水位0.36米。8點32分,國家防總一聲令下,王家壩閘時隔13年后再度開閘分洪,蒙洼蓄洪區開始蓄洪。

當洪水滾滾而來,王家壩氣象監測預警中心的10名氣象工作者,始終堅守在原地。“站在院子里望出去,目之所及都是洪水,通往大門口的路已經完全被淹沒,我們所處的位置,就像一座孤島。”葉金印說,看到百姓配合分洪轉移,舍小家、為大家,大家又敬佩又感動,提醒自己一定要全力以赴,做好預報預警,為抗洪救災工作提供更好的服務。

阜陽市氣象臺臺長、高級工程師張慶奎,如今仍在王家壩氣象監測預警中心一線工作。“蓄洪區內的洪水逐漸退去。”張慶奎說,“目前,我們每天向當地黨委和政府,提供兩次蒙洼蓄洪區天氣快報。關注重點從前期的強降水天氣影響,逐漸轉移到高溫高濕天氣的影響。”

《 人民日報 》( 2020年08月19日 15 版)

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