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上海:数值预报创新成果惠及汛期服务

发布时间:2019-05-18 13:57 来源:未知 编辑:admin

  2016年第1号台风“尼伯特”给我国台湾和华东多省市带来严重风雨影响。作为中国气象局深化改革试点之一,上海区域高分辨率数值预报创新中心(以下简称“创新中心”)在此次台风预报服务中发挥了有力的技术支撑作用。福建省气象台台长刘铭在接受记者采访时表示,台风“尼伯特”预报服务中,上海台风模式路径预报一直稳定预报台风在福建南部登陆,为预报员作出准确的预报提供了非常有价值的参考。

  上海台风模式路径预报(左)和上海GRAPES_TCM模式一直稳定地预报2016年第1号台风“尼伯特”在台湾中南部和福建南部登陆。王晓峰供图

  创新中心创建一年来,瞄准最新的国际数值预报发展方向,在多项核心技术方面取得突破,并很好地与业务结合,在今年入汛以来的预报服务中大显身手,充分体现出气象现代化建设与深化改革的成效。

  去年起,创新中心积极筹建数值预报专业云,数值预报共享网站数据可快速“直通”国家气象中心、华东各省市以及广西、湖南、陕西、宁夏、河南等省气象台。国家气象中心首席预报员张涛在接受记者采访时表示,目前华东模式已成为国家气象中心业务平台中重要的参考模式之一。经过对多个天气过程的预报效果检验,华东模式可以说是目前最好的中尺度模式之一。尤其是在模拟中尺度过程上,跟实际比较一致。他特别提到今年6月18日至21日的天气过程,华东模式非常准确地预报了19日至20日湖北、江西北部的强降水,其表现超过了欧洲中期天气预报中心的数值模式(简称EC模式),模式预报的雷达回波准确模拟了湖北东北部、大别山南麓强降水自西向南扩展的中尺度过程,为预报员及时准确作出暴雨预报提供了很好的参考与支持。上海市气象局首席预报员漆梁波也表示,华东模式对今年的梅雨带总体位置把握非常准确,其高分辨率和更为详细的物理过程分析,使得降雨落区、最大量级的预报更为准确,从而与EC等全球模式形成有效互补。正在积极筹备G20峰会气象保障工作的杭州市气象局也已将华东模式接入业务系统并常态化运行。

  数值预报专业云平台可以把海量数据快速传递给预报员。为了让全国预报员能更好地用好高分辨率区域模式,上海区域高分辨率数值预报创新中心建立了数值预报专业预报云,快速交换数据。王晓峰供图

  创新中心一项新开发的数值预报核心技术将被国际先进的中尺度数值模式WRF“未来版”采用。据创新中心首席运营官王晓峰介绍,通过与国外科学家合作,他们在三维次网格湍流混合中考虑了非局地作用,实现了模式次网格三维混合对模式分辨率的自适应,为高分辨率(小于1公里)模式湍流与边界层过程的合理参数化和物理过程的一体化奠定了基础。这一技术突破将有效提升高分辨率数值预报模式的预报准确率,尤其是强对流天气预报能力。

  上海区域高分辨率数值预报创新中心对区域模式关键技术的研究,提升了预报准确率。王晓峰供图

  在稳步提升业务模式的同时,创新中心加强与国家数值预报中心合作,在中国气象局自主开发的高分辨率GRAPES模式的原创研发上也取得了诸多进展,如通过引入二阶精度的稳定时间外插方案来计算上游点,引入高阶半隐式半拉格朗日时间积分方案和完整地物理过程等一系列技术创新,稳步提升高分辨率GRAPES模式运行稳定性和计算精度。创新中心还非常注重专业模式的一体化发展,例如建立与环境模式(CMAQ)的一体化流程,充分利用高分辨率天气模式的预报优势,提高环境预报准确率。

  虽然在技术上有了较大进步,但华东模式依然还存在着中尺度模式的一些共性问题,离预报员的精细化需求尚有距离。采访中,张涛和漆梁波均提及模式尚存在部分天气过程预报过度等问题。

  王晓峰表示,下一步,创新中心在继续专注创新、加快核心技术突破的同时,将更多地吸纳业务一线人员的经验,加强与预报人员的技术交流,从机理上认识,从技术上逐步推动。同时加强对预报员的培训,使预报员更好地理解、认识和运用中尺度模式,共同提供高分辨率数值预报模式的应用水平。

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