精準到分鐘的天氣預報


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還記得6月北京那場說好的暴雨黃色預警么？直到氣象資料顯示，6月21日到24日，北京全市平均降雨量達92毫米。
小伙伴們還在驚呼，雨都下到哪去了。

之所以大家有這一感覺， 是因為雖然暴雨預警同時發(fā)布，但各地暴雨卻未同一時間抵達。

未來天氣預報能否做到精細化預報？答案是肯定的！

未來智能網(wǎng) 格化預報可以提供基于你電腦IP地址和手機位置的降雨、風、溫度、濕度、云量、能見度等的精準氣象服務(wù)，打破“預報有雨很準，但雨沒下到我這里”的奇怪現(xiàn)象。
智能網(wǎng)格預報到底能有多精細？
天氣預報的演變是從定性預報、描述性預報向 數(shù)字化、格點化預報發(fā)展的。
2010年左右，需求推動“網(wǎng)格預報” 引入到我國精細化預報業(yè)務(wù)中。

如何理解它呢？可以這樣比喻，就像地球上的經(jīng)緯網(wǎng)一樣，我們可以把中國以及每個城市所在的區(qū)域分解成許多個5公 里5公里、甚 至1公里1公里的網(wǎng)格，而公眾就是生活在這樣一個個的網(wǎng)格中，每個網(wǎng)格中的天氣情況也會有所差異。
線 條網(wǎng)格矢量圖

網(wǎng) 格化預報就是針對這樣的每一個網(wǎng)格開展的。
與原來的定點預報相比，它在空間上更加精細，也更具針對性。
以北京為例，原來的預報只是以南 郊觀象臺這一個點的氣溫、降水等來代表整個城市天氣情況，但通過開展網(wǎng)格化 預報 ，北京的天氣不再由一個定點來反映，而是精細地反映在整座城市每個不同的網(wǎng)格之中。

網(wǎng)格預報精細到什么程度呢？在時間上，部分省份甚至可以做到分鐘級的天氣預報；在空間上，已有十幾個省份可以實現(xiàn)3公里分辨率、2.5公里分辨率乃 至更精細化的預報。

網(wǎng)格化預報的精細還體現(xiàn)在預報頻率上。
原來，一天的天氣預報中只會涉及一種天氣現(xiàn)象，現(xiàn)在網(wǎng)格化預報可以做到全國范圍內(nèi)逐3小時的10天預報。

除了對陸地上的網(wǎng)格進行預報，氣象部門還將我國的責任海區(qū)劃分為多個10公里10公里的網(wǎng)格，并進行海上能見度、海上大風等要素的精細化預報。

網(wǎng)格化預報不僅讓模式更加細化，還提供了更為 細致和豐 富的預報內(nèi)容，從原來的氣溫、風和天氣現(xiàn)象單個要素細化到基本要素、環(huán)境氣象要素、災害性天氣 要素、海上氣象要素四大類18個氣象要素。

將來，氣象部門的預報服務(wù)產(chǎn)品都將從這張網(wǎng)中提取，需要什么就可以從中“拎”出來什么。
已有部分省份根據(jù)精細化網(wǎng)格預報為公眾的出行安排做規(guī)劃，甚至可以為公眾提供每小時更新的出行天氣預報。

人工智能能否PK過預報員？
“阿爾法”圍棋擊敗世界排 名第一棋手，讓人類 對人工智能的未來既心生隱憂，又充滿期待，氣象預報領(lǐng)域也不例外。

在所有可以體現(xiàn)智能化的氣象前沿科技成果中，最重要的是數(shù)值預報和集合 預報。
高分辨率智能網(wǎng)格需要高分辨率區(qū)域數(shù)值預報模式 支撐，而我國目前有四套業(yè)務(wù)化運行 的高分辨率模式，包括中國氣象局數(shù)值 預報中心研發(fā)的全球數(shù)值預報模式GR APES和北京、上海、廣東三個 區(qū)域氣象中心研發(fā)的高分辨率模式。

如何將它們放在一個盤子里隨取隨用？中國氣象局在上海建立 了一個數(shù)值預報云（目前正在升級為智能網(wǎng)格預報云），將這四種核心氣象預報模式放置在云端，全國氣象部門通過數(shù)值預報云客戶端均可至“云”上快速共享高分辨率的數(shù)值預報 模式產(chǎn)品。
在“取用”的過程中，各省級氣象部門開展對模式的數(shù)據(jù)處理、診斷分析、解釋應 用、交互訂正 ， 形成省級網(wǎng)格預報產(chǎn)品。
由于省級制作的網(wǎng)格預報將是未來全國智能網(wǎng)格預報的主要組成部分，因此這朵“云”意義重大。

未來，氣象部門還將發(fā)展結(jié)合物理機理與數(shù)值預報大數(shù)據(jù)挖掘應用的智能預 報技術(shù)。
一方面，基于數(shù)值預報機理的數(shù)理統(tǒng)計形成復雜預報模型、預報方法；另一方面，基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的數(shù)據(jù)挖掘、機器學習等方法，研究深度學習預報模型或預報機器人。

有人可能會問，如果完全基于機器學習和人工智能，那未來智能預報該怎么做呢？的確，目前人工智能已經(jīng)在醫(yī)療、圍棋等多個領(lǐng)域挑戰(zhàn)人類。
但氣象是個更為復雜的系統(tǒng)，受影響的因素太多。
比如降雨，水汽、濕度條件都滿足了，但空氣中沒有“凝結(jié)核”，雨也下不下來；比如沙塵暴，風速太大只會讓風在平流層“奔跑”，無法形成沙塵。

因此，在氣象領(lǐng)域人工智能未必能夠PK過預報員 。
預報員的優(yōu)勢在于豐富的經(jīng)驗和對關(guān)鍵天氣形勢的把握。
在智能預報的初級階段，預報員多年的預報經(jīng)驗可以用來 “喂養(yǎng)”機器和模式；而在模型和智能化水平越來越高、人工訂正的空間越來越小時，一 部分預報員將會投入技術(shù)研發(fā)，而另一部分預報員將主要轉(zhuǎn)向?qū)﹃P(guān)鍵轉(zhuǎn)折性天氣過程等的氣象服務(wù)工作。

目前，國家氣象中心一批資深預報首席、年輕研發(fā)型預報員、IT工程師一道組成了大數(shù)據(jù)及智能預報團隊。
這些，不僅 將極大促進 智能網(wǎng)格預報發(fā)展，還可能給氣象預報服務(wù)帶來意想不到的驚喜。

智能預報如何更好滿足公眾需求？
實際上，目前大家感覺天氣預報不準確，有時并不是真正意義上的不準確，而是與公眾的需求并沒有完全契合，有的地方下雨了，有的地方還沒下。
如何與公眾需求相契合？

智能網(wǎng)格預報的初步目標是把全國分成5公里5公里的網(wǎng)格，在這個基礎(chǔ)上每隔1小時更新一次預報，如果遇到重大天氣過程，更新的頻率還會加快。

也就是說，如果還是同樣一場雨，無論你身在北京哪一個角落，你得到的天氣預報將是你所處的5公里網(wǎng)格范圍內(nèi)的天氣預報。 
假如你在南邊的某個“網(wǎng)格”里，那你和北邊、甚至距離你不遠的西南邊、東南邊某個“網(wǎng)格”里收到的天氣預報是不一樣的，你只需要在你所在地下雨前做好準備即可。
從另 外一個角度看，這也避免了無謂的恐慌。

與以前的預報相比，網(wǎng)格預報將全部是精細 定量的數(shù)字化預報，這還有助于預報員開展災害性天氣影響預報。
基于精細的智能網(wǎng)格，在開展地質(zhì)災害、暴雨洪澇、高溫干旱等影響預報時，預報員對下游災害性天氣影響的 預報準確率也會大大提高。

隨著氣象科技的發(fā)展，5公里和3小時，這兩個數(shù)字會越變越小，這意味著網(wǎng)格預報的精細化程度會越來越高。
氣象部門從去年開始也在研制全球網(wǎng)格預報。
這樣一來，即便你走出國門旅游、做生意，也能享受到我國氣象部門提供的貼心氣象服務(wù)。
記者丨侯雪靜北京報道
制作丨王文博

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精準到分鐘的天氣預報

(所屬部門：昆明國旅旅行社客服部)

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