气象科技:从奥运走向靑奥 ——盘点我国重大活动气象服务保障的科技支撑

  8月28日,历时12天的第二届青年奥林匹克运动会(以下简称“青奥会”)在江苏南京落下帷幕。建立南京都市圈气象综合探测系统、研发高集成智能化省市县一体化预报平台、研究高影响天气精细化预报方法、开发专项预警服务系统和发布平台……聚全国气象部门之力,此次青奥会的气象服务保障工作取得了圆满的成绩。

  在这份成绩单上,凝结着北京奥运会、上海世博会和深圳大运会等我国重大活动气象保障的不断发展、提升、传承的气象科技成果。

  北京奥运会:照亮气象科技新征程

  北京奥运会提供了一个机遇,让气象事业能更快、更好地发展,让气象工作者能更集中地开展科技难题的攻关、更快地提升预报能力。

  为奥运会而在北京及其邻近地区建立的较为密集的气象探测网,在奥运会结束后一直运行,其业务观测要素及数据也在不断丰富。这为灾害性天气的短时临近预报和城市精细化天气预报提供了重要的技术支撑。

  为满足奥运会气象服务的需求,北京市气象部门通过广泛的科技合作和自主研发,建立了以“四个系统、两个平台”为核心的精细化气象预报业务系统,并在实践中不断完善,使北京地区的气象预报服务系统得到了明显改进,短时临近天气预报技术取得长足的进步,灾害性天气预报能力得到明显的增强,精细化预报在全国率先实现了逐小时,分辨率达到3公里。

  奥运气象服务取得的技术进步,使2010年上海世博会气象服务直接受益。奥运气象服务理念、方法、平台和流程的建立,推动我国气象服务能力全面增强,其核心技术成果的主要模块早已纳入全国短时临近基本气象业务支撑系统中,并通过参与北京奥运气象服务的28名国(境)外专家以及世界气象组织的科学计划,与世界各国气象部门共享。

  上海世博会:成为城市防灾国际示范

  2010年世界博览会(以下简称“世博会”)在上海举行。和以往重大活动气象保障服务不同的是,世博会持续时间长,期间暴雨、雷电、台风、高温等灾害性天气多发;对于一些气象要素的预报要求更加精细化,因而预报难度更大。

  上海市气象部门建立了“长中短临”一体化的气象预报服务,现场服务和后台预报实时互动。由于灾害性天气专业预警中心的建立和多灾种早期预警系统的应用,上海基本实现了对灾害性天气的早发现、早通气、早预警、早发布、早处置。2012年底,上海市气象局基于世博气象保障服务一体化成果,建设了全新的业务平台;在世博气象服务业务系统的基础上进一步更新的省级气象服务业务系统也正式运行。

  “多灾种早期预警系统早在2009年底就接入上海市应急平台,而针对世博园区的多灾种早期预警系统为全市多灾种早期预警系统建设提供了经验。”上海市气象局减灾处处长张晖说,“如今,多灾种早期预警系统的海洋气象灾害、细菌性食物中毒、电力能源安全、雷电灾害等14个子预警系统已逐渐发展为面对各种专业领域的预警系统。”

  作为世界气象组织的示范项目,以多灾种早期预警系统为核心的上海城市气象服务模式在国际上产生了深刻的影响。世界气象组织将其作为全球推介案例之一,写入到WMO服务提供战略,作为城市气象防灾减灾的标准化流程向全球推广。

  深圳大运会:成为城市精细化气象服务的“风向标”

  “现在,短时临近预报决策支撑技术平台是全市防灾相关部门必备的系统。”深圳市气象局副局长兰红平自豪地说。

  在“后大运时代”,深圳市气象局搭建了集监测、预报、预警于一体的包括台风、暴雨、强对流、霾与空气质量等在内的大城市精细化预报技术支撑体系。在大运会气象服务系统5大平台的基础上,深圳市形成了包括综合监测平台、短时临近预报决策平台、智能预报服务平台、数值预报综合应用平台、气象灾害分区预警平台、精细化城市气象服务平台、热带气旋业务平台、气候监测服务平台、环境气象监测预报平台和行业气象服务平台在内的十大业务平台,构成了具有深圳特色的现代化气象业务体系。

  “为继承和深化大运会精细化预报服务技术,深圳市气象局进行分区逐时预报常规化发布,在提供以行政区为发布单元的24小时分区天气预报和12小时逐时天气预报的基础上,发展了基于网格的精细化气象要素预报,推出精细到全市57个街道0至3小时的降雨和气温预报。”兰红平说,“同时,短时临近预报决策平台也被推广到更多的地区发挥作用。”

  南京青奥会:打造“智慧气象、精致服务”的经典

  青奥会气象保障服务不仅仅是保障重大赛事活动,更是对大城市精细化气象服务的一次锤炼。

  江苏省气象信息中心副主任唐红昇告诉记者,目前,通过青奥会气象服务保障的需求牵引,全省构建了标准统一的基础数据体系,启动了各类资料采集、处理、加工等业务流程的调整工作,带动全省信息存储和处理能力的提升;快速、集约、高效的观测系统和基础网络建设,实现了全省探测信息传输时效的全面提升。

  “近三年多来,江苏省气象局依托现代网络与信息技术,对国家级业务平台进行了本地化开发应用;以‘现代化人机交互气象信息处理和天气预报制作系统(MICAPS)’‘灾害性天气短时临近预报系统(SWAN)’等系统为依托和基础,改进本地预报技术和系统,融合综合气象探测信息、精细化数值预报产品、专业专项预报产品、产品制作发布和数据库等内容;基于现代天气业务化预报流程,建立具有高集成、智能化特点的省市县一体化预报系统。”江苏省气象局局长助理罗兵介绍道。

  江苏省气象局副局长、青奥会气象指挥中心副指挥长张祖强说:“此次青奥气象保障服务以‘智慧气象、精致服务’为理念,主要是以现代气象科技为支撑,发挥青年气象团队的聪明才智,向全世界青少年展现中国智能气象的尖端科技,同时运用电视、电台、报纸等传统平台和网络、手机客户端等新型媒体,实现各类综合气象探测信息、精细化气象预报信息和专业专项气象服务信息的实时发布。”

  “重大活动所需求的气象服务,很多时候都是超出现在气象预报预警服务水平的。这就要求气象科技必须进步。”国家气象中心天气预报室主任宗志平说,“在2008年北京奥运会以来的6年里,气象预报技术发展飞快,不论是中期预报的时效,气象要素定量、定点的预报技术,还是短时临近预报的时效和准确率,都有了不同程度的提高;气象部门针对重大活动保障服务的工作流程逐渐清晰、完善;气象队伍的整体素质也在不断提升。不得不说,重大活动气象保障服务提供了气象科技发展的机遇和平台。”

解决 方案

      防雷安全监管检测平台是一套集定期检测与逐日提醒及实时监管为一体的市级综合管理系统平台。软件人性化设计,操作简便;检测记录可批量导入导出,方便批次检测;检测记录可按单位自由选择若干单体检测;即可单独上传单体附后,也可统一上传公共资料,省时省力;实时通过多种颜色区分检测状态,让检测明了;实时了解检测提醒,及时掌握动态,轻松监管;多种监管方式处理、查阅;监管记录、监管日报、月度台账,全面掌控。

      强天气监测预警快报系统,是一套依托历史数据、自动站、雷达、卫星及各种地面传感检测仪器实时传送的数据为底层载体,通过数据抽取、实时转换、资源整合、大数据分析、科学算法,由系统智能触发气象要素,以分秒级的运算速度自动快捷生成,实时、正确、方便的通过互联网+平台及短信等方式快速传播,为减灾、防灾、决策提供第一手资料,从而为避灾起到关键性作用。
      系统特色: 全自动,无须人工,自动生成;模板库,满足个性化需求;高可靠性,免日常维护;短信推送,及时掌握动态;一键获取,简单实用;十大功能,涵盖全年四季; 信息合成,数据、地图、曲线等批量叠加;报表统计,满足管理部门复杂需求;简洁界面,美观大方图片生成,方便保存。
      十大功能:低能见度通报;高温简报;低温快报;冷空气简报;大风快报;台风快报;暴雨快报;雷电快报;强对流快报;雨情通报。
      该系统可以方便的嵌入到APP、网站、微信中,实现多形式表述与快速传播,提高气象服务能力,方便广大不同需求公众用户多渠道、主动、迅速、方便地获取最及时、准确的气象信息。

主要有三部分组成:气象数据库、基于C/S架构的气象数据实时同步系统、基于B/S架构的气象微网。通过建立统一的气象数据库,使原本零散的数据实现统一,方便系统维护,所有数据(包括预报数据、观测数据等)通过数据实时同步系统统一入库。
目前主要功能有:天气监测、预报预警、天气服务等三大模块;
天气监测:实况监测、风力监测、气温监测、降水监测、卫星云图、雷达回波、台风路径。
预报预警:72小时预报、短期天气、七天预报、指数预报、景区天气、预警信号。
天气服务:气象微网、服务说明、帮助等。

根据气象行业数据特点,特别是气象观测数据、预报数据、服务产品、社会经济数据、业务支撑数据等,形成一个标准化的公共气象服务综合数据库,实现了省、市、县三级数据、产品的同步和共享,应用可定制的多种分发传输策略,达到了高效传输、稳定传输、智能传输的目标要求,并具有可扩展性,可解决气象系统常用的数据传输问题。 
主要特色
高效通信,传输效率极高; 
具有安全策略,保证授权传输;
支持多点互传,方便数据分发; 
实现对雷达数据的分析、处理,最终转换成空间数据入库;
可对卫星云图数据处理成图片格式;
量身定制,适合气象数据同步。

县级气象综合业务服务系统以自动化采集与共享的融合数据为基础,以县级气象局各岗位的工作内容为中心,以各岗位工作的实际 IT 需求为指导,充分整合现有业务系统,实现县级气象局全面的数据融合、业务融合,以实现县级气象业务和气象服务的集约化管理。系统在纵向延伸上,实现向上与国家局、省局、市局的数据对接,向下打通与终端受众群体的信息发布渠道;在横向延伸上,实现县级政府各部门横向融合的预警发布平台、防灾减灾指挥平台。

1、观测要素:能够实现调阅所有气象站的逐时天气实况, WEBGIS地图上展示多要素显示或单要素观测数据(要素可选),可显隐站点信息(站号、站名),同时提供列表数据,可进行查询和统计;同时可针对雨量、温度、风力、气压等形成相应的色斑图。
2、雷达资料:显示最新的雷达回波并叠加到Gis地图,可实现对雷达回波图的放大、缩小功能,并且能过滤指定强度雷达回波;可以按时间段查询历史数据,用户还可动画演示雷达图变化过程;达到阈值(可设置)时进行报警,主要以声音形式为主。
3、卫星资料:显示最新的卫星云图并叠加到Gis地图,可实现对卫星云图的放大、缩小功能;可以按时间段查询历史数据,用户还可动画演示雷达图变化过程;

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