暴雨預警是怎樣做出來的

走近天氣預報員(深度觀察)

本報記者 劉 毅 趙貝佳

2020年08月19日10:13  來源:人民網-人民日報
 

  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(fā)布暴雨預警。許多地區(qū)也發(fā)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(qū)遭遇大范圍強降雨過程。中央氣象臺接連發(fā)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(fā)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(fā)展變化、預判暴雨落區(qū)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(fā)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(xù)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(fā)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(fā)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(xù)發(fā)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(xù)發(fā)生大洪水!耙划厴I(yè),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!彼f。

  “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!瘪R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!瘪R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(fā)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(fā)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(tǒng)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!瘪R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(xù)滾動更新,及時發(fā)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(jiān)測預警中心,進行了一次專題會商!拔覈羌撅L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!标悵f。

  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(yī),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(tǒng)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(xù)還將迎來新的降雨過程!币θ卣f。

  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!币θ乇硎尽

  目前,在天氣預報中,預報員仍然發(fā)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(fā)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(yǎng)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(fā)展變化,做預報必須心中有數!耙惶觳豢礆庀筚Y料,就感覺缺了點什么!彼f。

  “我們要從傳統(tǒng)的預報員,向研究型的預報員過渡!币θ卣f。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(wèi)星等傳回的海量監(jiān)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(xiāng)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!爱敃r湖南97個縣,只有97個地面氣象站,一個縣一個站。現在全省發(fā)展到了3000多個站,對于監(jiān)測、預報、預警作用巨大!彼f。

  “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!焙鲜庀缶贮h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(fā)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(zhàn),但我熱愛這個工作!

  預警“落地”

  重慶市綦江區(qū)氣象臺臺長助理伍欣——

  凌晨4點發(fā)布暴雨紅色預警,危險區(qū)域人員及時轉移,實現“零傷亡”

  “監(jiān)測到強回波云團即將進入綦江區(qū)域,而且在持續(xù)加強!”6月22日凌晨,重慶市綦江區(qū)氣象臺的工作大平臺燈火通明,區(qū)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(fā)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(jiān)測到強回波云團、發(fā)布強對流天氣警報開始,伍欣就在“天資”智能天氣預報系統(tǒng)上不停地操作。強降水如期而至。3點,預計暴雨仍將持續(xù),伍欣立刻發(fā)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(qū)已經出現了強降雨天氣過程,落區(qū)重疊度高、累積雨量大,這個時候再出現強降雨,發(fā)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(fā)布系統(tǒng)發(fā)布信息外,為了提醒鄉(xiāng)鎮(zhèn)、街道做好防御工作,伍欣還對雨勢較大的街鎮(zhèn)一對一“電話叫應”。

  “請問是永城鎮(zhèn)嗎?我這邊是區(qū)氣象局。監(jiān)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(xù)……”伍欣打電話點對點叫應,提醒當地加強監(jiān)測,強化巡查,盡快轉移危險區(qū)域的人員。

  在隨后的幾個小時里,氣象部門加密發(fā)布雨情通報,一小時一報;區(qū)氣象局發(fā)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(lián)合發(fā)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(xù)性區(qū)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(jiān)測精密、預報精準、服務精細,充分發(fā)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(xù)打造智慧氣象“四天”系統(tǒng):“天樞”智能探測系統(tǒng)、“天資”智能預報系統(tǒng)、“知天”智慧服務系統(tǒng)、“御天”智慧防災系統(tǒng),氣象現代化水平取得較大幅度提升。

  奮戰(zhàn)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(yǎng)著2000多只鵝,叫聲不斷,氣味難聞。

  這里并非養(yǎng)殖場,而是安徽省王家壩氣象監(jiān)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(qū)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(xù)進駐王家壩氣象監(jiān)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(yè)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,漲得非常快!比~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!彼f。

  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(yōu)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(xù)下雨。有關部門決定,蓄洪區(qū)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(jiān)測屏幕,關注著氣象情況的演變!比~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(qū)開始蓄洪。

  當洪水滾滾而來,王家壩氣象監(jiān)測預警中心的10名氣象工作者,始終堅守在原地!罢驹谠鹤永锿鋈,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(jiān)測預警中心一線工作!靶詈閰^(qū)內的洪水逐漸退去!睆垜c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(qū)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。”

(責編:劉沛然、楊陽)
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