年月

當前位置: 首頁>新聞資訊>氣象新聞>要聞播報

新11选5任选七:布更密的“網” 捕狡猾的“魚”
——三公里分辨率Grapes區域模式業務化應用紀實

來源:中國氣象報   發布時間:2019年10月29日07:43
分享到:

广东新11选5现场直播 www.rwcwq.com

  中國氣象報記者 王若嘉

  今年9月9日,一場大范圍降雨席卷華北地區,乘著雨勢,一條狡猾的“魚”躲過追捕,悄悄溜進京城一角。就在它準備舞動身軀攪起風云發動雷雨之時,一張大網準確捉到它的蹤跡。于是,暴雨、雷電氣象預警信號齊發,各防御部門緊急聯動起來,將一場局地致災性暴雨的影響消弭于無形。

  如果說強對流、極端天氣等強天氣過程是一條體型較小、狡猾多變的“魚”,那么氣象部門就是與它斗智斗勇的“捕手”。

  捕捉任務亟待一張更密實的網

  “之前我們常用的預報模式分辨率最高是10公里,這種形勢下要捕捉強對流、極端天氣的身影有難度?!憊移籩行那刻炱けㄖ行母嘸豆こ淌κ⒔芩?。

  預報模式分辨率就如同一張捕魚的“網”,分辨率不夠就相當于網眼粗了,狡猾的“魚”就容易漏過去。

  夏日里的一場冰雹通常只維持十幾分鐘,影響范圍也不大,但它帶來的災害卻無法忽視。諸如雷暴、颮線、龍卷、短時強降水等強天氣“個頭”不大、突如其來、生命短暫,但卻能在短時間內釋放出巨大力量,破壞力、致災性強。

  想要抓獲這只狡猾的“魚”,必須有一張更加細密的“網”,在更短的時間間隔里多次掃描,快速發現其“蛛絲馬?!?,而這也是打造精細化網格化氣象預報模式的基礎。然而,滿足這一需求并不容易,EC等全球預報模式、區域預報模式,在空間分辨率和時間間隔上都或多或少有所不及。我國急需一款擁有自主知識產權的高分辨率預報模式。

  網需加密更要加固

  2013年,我國擁有自主知識產權的Grapes- Meso 3.2版中尺度數值預報模式分辨率達到15公里,而當時國際上通行的強天氣預報模式分辨率在5公里以下,那么“加密”成為不二選擇。

  然而,“加密”并非易事?!疤岣咴けJ椒直媛室馕蹲鷗嗟墓鄄饈葜С?、更大的運算量,以及要面對更不可靠的預報穩定性?!憊移籩行氖翟けㄖ行幕評銎妓?,因此,在“加密”這張網的同時必須對它進行“加固”。

  數值預報中心針對全國范圍多種類型天氣雷達資料,擬定質控方案,實現多項雷達資料同化應用。在提高運算能力方面,引入國產曙光高性能計算機,優化并行算法。在反演算法方面,通過引入單調高階水平擴散方案,采用自動調制時間步長方案,優化初始參考廓線等舉措,提高模式差分計算的精度和穩定性;深入分析預報偏差來源,改進物理過程參數化方案,提高弱動力強迫下的預報能力。

  始于2014年的3公里分辨率GRAPES區域模式(以下簡稱3公里模式)研發應用,起初在江淮區域試驗,2016年擴大到我國東部沿海區域,今年擴展至地形更加復雜的西部地區,覆蓋范圍達到全國陸地和部分海域。今年6月,3公里模式正式投入業務化運行,向全國各氣象臺提供預報應用產品。

  善用“網”才能精捕“魚”

  面對9月9日那場席卷華北地區的大范圍降雨,常規數值預報模式判斷北京僅是這場大尺度系統性降水過程中一個普通的存在。然而,3公里模式卻顯示,北京局部地區被高亮的紅色強降雨區覆蓋,醒目異常。

  “系統性大范圍降水各模式都報出來了,但是這種局地的暖區降水只有3公里模式報出來?!鼻刻炱けㄖ行母嘸豆こ淌μ莆腦匪?。

  這是一條險些漏網的“魚”,醒目的紅色代表強對流天氣活躍,致災力遠高于普通降水,而北京市氣象臺的雨情監測也印證了這一預報結果——朝陽區大屯站136.6毫米、大興區站163.5毫米。

  對極端天氣的“抓捕”也是3公里模式的“強項”。在2017年“5·7”廣州特大暴雨中,面對日降雨量破歷史紀錄的極端天氣,3公里模式的逐小時降水預報同實況更加接近。彼時38公里分辨率的全球預報模式僅能預報100毫米左右的降水量,對于250毫米的特大暴雨卻束手無策。

  “在發展精細化格點預報業務的當下,3公里模式成為制作客觀定量預報強天氣產品的主要依據?!筆⒔芩?,“每天四次根據實況觀測同化資料更新預報,大大提高了對極端天氣、強對流天氣的預報能力?!?/p>

  3公里模式還在其他行業“大展拳腳”。以航空預報為例,飛機起飛降落時容易受到近地面風力影響,有風險隱患。所以,航空預報需要了解機場附近區域的邊界層在垂直方向的風力情況。借助3公里模式在垂直方向近地面層上小于40至100米高分辨率風場的輸出,可以提供更精細準確的邊界層風場影響預報。

  “現在我們實現了逐小時的精細化預報,如果做到逐十分鐘,預報精準化程度會更高,氣象服務也將更有針對性和個性化?!?盛杰期待滿滿。

 ?。ɡ叢矗骸噸泄蟊ā?019年10月29日一版 責任編輯:張林)

分享到:

  精彩熱圖