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专业气象服务中智能网格预报技术的应用研究

发表时间：2021/6/16 来源：《探索科学》2021年5月作者：李晖

[导读] 人们日益增长的生活需求与气象服务的联系是无法分割的，更多人重视以及关注气象服务，它成为了社会发展，人们生活的重要依据。气象变化复杂,我们必须重视气象服务的重要性,有效解决当前气象服务中所面临的各种难题，随着时代的发展，人工智能与气象服务的结合也越来越紧密，而智能网格预报则是精细预报精确预报的重要发展方向。

山西省气象服务中心李晖 030002

摘要：人们日益增长的生活需求与气象服务的联系是无法分割的，更多人重视以及关注气象服务，它成为了社会发展，人们生活的重要依据。气象变化复杂,我们必须重视气象服务的重要性,有效解决当前气象服务中所面临的各种难题，随着时代的发展，人工智能与气象服务的结合也越来越紧密，而智能网格预报则是精细预报精确预报的重要发展方向。
关键词：专业气象服务；智能网格预报；应用研究
        引言
        因为技术的不断更新与发展，智能网格预报也越来越先进，气象预报员的工作逐步被现代化手段分担，重视智能气象业务，将智能网格预报进一步提升与改进，完善气象服务体系，将核心技术的创新当做是重中之重，使气象信息化水平、智能预警技术、风险预警的质量得到质的提升。从2016年起，全国精细化格点预报业务逐步开展，经过四年多时间的实践，智能网格气象预报已经成为了一项较为成熟的技术。
        1.智能网格预报的含义
        智能网格预报与传统预报业务显然不同，前者是依靠云计算、互联网、人工智能等以及气象大数据应用技术来完成的，整个流程科学迅捷，业务技术实现了客观且智能，网格预报制作，是滚动制作、实时同步的有机结合。实行智能网格预报就意味着人工智能和大数据相互配合，将多源气象数据的融合能力以及应用能力进一步的提升，将预警预报关键信息的提炼能力有效的提高，以及把预报技术的自动积累和预报与服务需求的双向能力推向一个更高的发展空间。由此来实现气象预报的客观精准与智能化水平。虽然基本概念我们已经明白，但这并不只是一场概念的更新，要把绝对的重心放在技术与业务以及服务上，把精细化格点预报全面转化成智能网格预报。
        2.智能网格预报的优势
        2.1智能网格预报在气象服务中的重要作用
        智能气象，完善的气象服务离不开发展智能网格预报业务，科技逐渐进步，互联网的发展日新月异，时刻提醒着人们需要更加丰富多彩的气象服务产品，更加流畅精准的气象信息以及更令人舒心的用户体验。因此气象服务的专业性和针对性越来越得到人们的重视，从而对此类服务的需求不断加大，要求不断提高。众所周知，旧式的固定站点预报和文字的定性描述已经不能满足人们的日常生活所需，所以如何构建智慧气象，如何改进气象服务供给的现代化目标，成为了气象行业不能忽视的重要问题。智能网格预报的更新需要朝着更高分辨率、准确率、更新频率等不断前进。
        2.2智能网格预报的智慧体现
        智能网格预报业务发展离不开人工智能在气象服务中的应用，人工智能越来越融入我们的生活，它的优势非常大，不仅能自主学习与积累，自主发现与运算，而且可以没有休息期，不间断的高速运算，这就帮助了气象服务从业人员解决了一部分的难题，省去了许多的人力与精力。智能网格预报利用互联网，高效的实现了短临天气预报的全国实时更新，如此智能化的服务不仅让用户以及体验者们拍手叫好。人工智能技术对于网格预报业务的作用不言而喻，这两者的高度结合，灾害性天气的识别将越来越快速，预报水平也越来越迅捷精细，大数据的传输的快速共享向前迈了一大步，气象预报越来越快捷越来越同步，使人们的生活也越来越便捷。
        2.3智能网格预报的新业态性分析
        大家都明白我们正处于大数据时代，这也意味着海量气象数据的大规模处理和分析也将转向云计算平台，从前是人机交互的天气分析，将来很可能会被高科技机器完全代替。气象预报业务也将发展成新模式与新机制，从而促进智能网格预报的新业态发展。

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        3.智能网格气象预报的发展方向
        智能网格气象预报的顺利发展，是由全国开展精细化格点预报业务、同步共享的数据环境和联动制作的业务流程作为基础的。智能网格气象预报的未来发展任务繁重。构建精细化网格预报技术，数值预报是其核心和基础，用数值预报来解释应用技术，要重视多模式集合技术和集合预报应用技术的发展，将站点向格点转化，更精细化；用格点要素智能订正技术，比如地形高度、下垫面属性对温度以及风的影响和订正，特殊的地形对降水格点要素预报的影响和订正，这样操作的准确性更高，能还原真实地形；融合处理技术可以用于强对流落区预报与格点要素预报，以及融合台风强度和路径预报对风雨精细化格点预报；另外不能忽略的就是要及时的更新滚动订正技术，对于全国格点来说，误差分析要实时的订正，对于省级格点来说，要融合雷达和模式的定量降水预报，针对预报和实况偏差大的情况，非常有必要采取滚动订正技术。
        那么对于智能网格气象预报的未来发展方向，必然离不开以下几个方面：（1）特殊地形和复杂下垫面背景下个点要素预报的订正算法；（2）灾害天气预报和格点要素预报的融合技术；（3）针对国家和省级格点要素预报的及时滚动订正技术（3）模式释用、多模式集合和集合预报应用技术。除此之外国省联动和及时滚动更新的格点预报业务流程还需要不断探索与更新。
        4.智能网格气象预报当前所面临的困境与解决建议
        智能网格气象预报所涉及的技术难度较高，任务相对繁重，需要正确面对发展中的不足，如以下几点：智能网格预报的解析信息化程度高，但是忽略了社会气象服务和气象防灾减灾的实践；当前的智能网格预报业务的指导、交流和学习的机会少，另外合作精神较弱，应该加强各省之间的联系与沟通；相对于一线城市来说，其他城市研究智能网格预报的实践较少。所以需要从以下几个方面着手：
        4.1加强组织与领导
        从省到市甚至要到区，都应该建立以分管预报业务局领导为领头的小组，完善工作机制，去其糟粕，注重预报、信息网络和气象服务部门之间的协调与合作。坚决实各部门的责任，严加履行职责。
        4.2加强学习，培训与交流
        注重交流的必要性，各省之间都可以建立网格预报业务的帮扶互助机制，技术先进的省份要做好带头作用，不吝啬将技术教给基础薄弱的省份，可以组织相关人员互相交流切磋，做的好的业务人员可以进行授课，在授课中进步，互相学习，共同成长。除此之外，也要重视实际业务值班的必要性，实践是检验真理的唯一途径。一省两级预报员的转型发展需要国家的大力支持，全面提高预报科学素养，转变成现代化观念。不能认死理，要善于变通。努力固然重要，更重要的是思考。提高多源资料综合应用能力和对数值预报的解释应用能力，夯实灾害性天气网格预报订正经验，强化网格预报客观订正技术总结和方法的研发，合理运用到智能网格气象预报业务系统中去。
        总结：
        所谓网格预报服务一张网，就是应用到全国业务中去，如在气象中心的应用，农业气象、影响预报、风险预警以及海上大风等；公服中心，面向公众的按需任意点预报、气象指数和公路精细化预报；各省市区的城镇预报、灾害性天气落区预报、影响预报和风险预警等。对全国智能网格预报数据平台与业务流程建设进行进一步的创新与发展，改革调整智能网格预报业务布局，重视智能网格预报业务标准化、规范化的管理体系建设。气象服务在各个领域都有着不可或缺的重要性，它与人们的日常生活息息相关，与生产劳动息息相关，与生命财产息息相关。智能网格预报在专业气象服务中的重要性不言而喻如何通过先进的技术来满足人们的需要，是永恒的课题。
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作者简介：李晖（1986.07），男，山西武乡人，硕士，工程师，从事专业气象服务工作。