强对流天气来临时,雷达屏幕上的回波瞬息万变。
对预报员而言,关键是判断眼前的回波将会往哪里走、是否增强,以及几十分钟后可能影响哪里。
今年汛期,天津市气象局聚焦强降雨、强对流等灾害性天气监测预报预警需求,组建5支创新团队,围绕人工智能模型、智能监测预警、短临预警系统、气象信息数据底座和流域气象服务等关键环节开展协同攻关,推动算法、数据和平台加快进入预报预警业务一线。
模型“看”天气,预报更有依据
过去,预报员面对雷达回波,需要结合实时观测、数值预报和天气形势,判断天气系统下一步如何演变。如今,人工智能开始承担更多客观分析和快速计算工作。
天津市气象局数智模型融合研发创新团队联合中国气象局地球系统数值预报中心韩威研究员团队,研发人工智能短临大模型,将物理机制与深度学习相结合,以三维天气雷达资料为核心输入,推演强对流云团垂直结构、运动特征以及雷达回波平移、发展、增强、减弱和消散全过程。
该模型依托天津及周边区域连续三年雷达组网观测资料训练,实现1公里空间分辨率、每6分钟滚动更新,持续生成未来3小时雷达回波和反演风场预报产品。投入业务试运行以来,已参与近30次强对流天气过程保障。
数据“跑”起来,预警更快更准
模型有了,数据还要及时、稳定地送到业务链上。
短临数智预警平台研发创新团队围绕强对流天气的“四早”需求,建设新一代短临数智预警平台,接入天气雷达、新型垂直观测等五大类观测数据和递进式预报产品,串联监测、预报、研判、告警和靶向“叫应”等环节,构建“责任区—警戒区—监视区”三圈告警联动体系,形成“6小时潜势预判—2小时预警预通报—1小时精准预报—1小时靶向提醒”的“6211”递进式预报预警模式。
预警链条高效运转,离不开稳定的数据支撑。数智气象信息底座研发创新团队研发8类监测数据统计接口组件,入汛以来累计访问超过1.2万次;针对海河流域降水监测需求,研发逐10分钟降水统计算法,形成分钟、小时降水混合统计产品,提供过去10分钟以及1、3、6、12、24小时降水累计信息。
相关产品已应用于天津短临预报预警服务系统、天津气象数据共享服务系统等业务平台。7月以来,滨海新区应急指挥部、河西区应急管理局等单位通过定制化授权获取累计降水信息。“巴威”和“白海豚”残涡北上引发强降雨期间,相关数据服务为防汛调度提供了数据支撑。此外,团队还研发雷达组网、卫星、雨滴谱、雷达ROSE等数据服务及可视化组件,宝坻、塘沽单站雷达ROSE图像产品较国家级下发产品时效提前约10分钟,并应用于天津气象APP。
流域“活”起来,防汛研判更主动
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