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暴雨預(yù)警是怎樣做出來的

走近天氣預(yù)報(bào)員(深度觀察)

本報(bào)記者 劉 毅 趙貝佳

2020年08月19日10:13  來源:人民網(wǎng)-人民日報(bào)
 

  暴雨預(yù)警!暴雨預(yù)警!暴雨預(yù)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(jì)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(yù)警。許多地區(qū)也發(fā)出藍(lán)色、黃色、橙色甚至紅色暴雨預(yù)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(qiáng)降雨過程。中央氣象臺接連發(fā)布暴雨黃色及橙色預(yù)警,提醒大家加強(qiáng)防范。

  暴雨預(yù)報(bào)預(yù)警是防汛減災(zāi)的“消息樹”“發(fā)令槍”。天氣預(yù)報(bào)是怎樣做出來的,暴雨預(yù)報(bào)預(yù)警準(zhǔn)確率怎么樣,怎樣筑牢氣象防災(zāi)減災(zāi)的第一道防線?最近,記者采訪了多名預(yù)測天氣發(fā)展變化、預(yù)判暴雨落區(qū)的天氣預(yù)報(bào)員們。

  科技進(jìn)步

  中央氣象臺首席預(yù)報(bào)員馬學(xué)款——

  數(shù)值天氣預(yù)報(bào)是“國之重器”,我國自主研發(fā)的數(shù)值預(yù)報(bào)體系表現(xiàn)越來越出色

  清晨6點(diǎn),中央氣象臺首席預(yù)報(bào)員馬學(xué)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(guān)鍵期。強(qiáng)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(xué)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(bào)和預(yù)警信息,同時(shí)為每天早上8點(diǎn)雷打不動(dòng)的全國天氣大會商做準(zhǔn)備。

  8點(diǎn)整,會商準(zhǔn)時(shí)開始,馬學(xué)款主持。中央氣象臺及山東、河南、安徽、江蘇4省氣象臺的預(yù)報(bào)員們,一同“會診”天氣變化和影響。最后,馬學(xué)款對未來幾天的天氣提出了中央氣象臺的預(yù)報(bào)意見。當(dāng)天,中央氣象臺繼續(xù)發(fā)布暴雨黃色預(yù)警。

  1998年7月,馬學(xué)款進(jìn)入中央氣象臺工作。當(dāng)時(shí),長江、嫩江、松花江流域陸續(xù)發(fā)生大洪水。“一畢業(yè),極端天氣就給我上了一課,使我認(rèn)識到天氣預(yù)報(bào)確實(shí)非常重要,它是人命關(guān)天的大事!彼f。

  “現(xiàn)在和1998年相比,綜合氣象觀測、數(shù)值預(yù)報(bào)、預(yù)報(bào)平臺的科技支撐等很多方面,都有翻天覆地的變化。”馬學(xué)款感慨道。

  “大家每天看到、聽到的暴雨預(yù)報(bào)預(yù)警等氣象預(yù)測,是預(yù)報(bào)員主要基于數(shù)值天氣預(yù)報(bào)做出的預(yù)測結(jié)果。數(shù)值預(yù)報(bào)是依據(jù)大氣運(yùn)動(dòng)方程組,使用數(shù)學(xué)、物理學(xué)方法,利用高性能計(jì)算機(jī)客觀定量計(jì)算未來天氣演變的科技手段,已成為現(xiàn)代天氣預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)和核心。”馬學(xué)款說,“在數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)上,預(yù)報(bào)員們再根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)做出判斷,加以訂正,就形成了大家獲得的預(yù)報(bào)預(yù)警信息。”

  天氣會商過程中,預(yù)報(bào)員們頻頻提及歐洲、日本以及我國GRAPES數(shù)值預(yù)報(bào)的結(jié)果。數(shù)值天氣預(yù)報(bào)是“國之重器”,我國近年來下大力氣研發(fā)GRAPES全球數(shù)值預(yù)報(bào)體系。在同臺競技中,GRAPES數(shù)值預(yù)報(bào)體系表現(xiàn)越來越出色。2017年,中國氣象局被世界氣象組織正式認(rèn)定為世界氣象中心,成為全球9個(gè)世界氣象中心之一,擁有自主研發(fā)的GRAPES數(shù)值預(yù)報(bào)體系是最重要因素。

  科技的進(jìn)步當(dāng)然是好事,不過,馬學(xué)款覺得,這也給預(yù)報(bào)員們帶來了“幸福的煩惱”:“現(xiàn)在,每一種產(chǎn)品提供的結(jié)果可能是不一樣的,預(yù)報(bào)員要在海量信息中,快速地提取關(guān)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(yù)報(bào)都是一個(gè)糾結(jié)的過程。”

  “我們看到的天氣預(yù)報(bào),從觀測,到數(shù)據(jù)處理,到預(yù)報(bào)結(jié)果出來,是一個(gè)系統(tǒng)工程。和1998年時(shí)相比,現(xiàn)在各種條件都有巨大的進(jìn)步,但有一點(diǎn)是相同的,預(yù)報(bào)員都同樣承擔(dān)著很大的壓力!瘪R學(xué)款說,“預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率、精細(xì)化水平顯著提高,但對預(yù)報(bào)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(shí)臺風(fēng)路徑預(yù)報(bào)誤差縮小至70公里左右,24小時(shí)晴雨預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率達(dá)到88%,24小時(shí)暴雨預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率在20%左右,短時(shí)臨近的暴雨預(yù)警準(zhǔn)確率已提高到89%。

  中央氣象臺首席預(yù)報(bào)員陳濤表示:“天有不測風(fēng)云,各類天氣有不同的‘可預(yù)報(bào)性’。極端降水預(yù)報(bào)是全球共同面對的科學(xué)難題,我國的暴雨預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率目前與世界強(qiáng)國處于同一水平。氣象部門會根據(jù)天氣變化趨勢,持續(xù)滾動(dòng)更新,及時(shí)發(fā)布預(yù)報(bào)預(yù)警!

  陳濤是7月22日值班的“應(yīng)急首席”。工作任務(wù)繁重時(shí),中央氣象臺實(shí)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(yù)警中心,進(jìn)行了一次專題會商!拔覈羌撅L(fēng)氣候國家,是受氣象災(zāi)害影響比較嚴(yán)重的國家之一。我們希望通過百分之百的努力,盡量減少災(zāi)害的影響。”陳濤說。

  精細(xì)診斷

  湖南省氣象臺國家級首席預(yù)報(bào)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(jié)束。”7月中旬,又一輪強(qiáng)降水過程結(jié)束后,根據(jù)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)和往年形勢,有人提出了這一觀點(diǎn)。

  這時(shí),有的數(shù)值預(yù)報(bào)模式?jīng)]有報(bào)后期還有降雨過程。而一般7月上旬,湖南雨季就會結(jié)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(yù)報(bào)員姚蓉,沒有輕易下結(jié)論。如同一名經(jīng)驗(yàn)豐富的老中醫(yī),她對天氣形勢來了一番細(xì)致的“望聞問切”。

  綜合考慮多家數(shù)值預(yù)報(bào)模式的結(jié)果,以及臺風(fēng)不活躍、西風(fēng)帶系統(tǒng)活躍的罕見情形,姚蓉認(rèn)為,雨季是否結(jié)束還存在很大不確定性。

  “我和中央氣象臺的首席預(yù)報(bào)員也一起討論,達(dá)成共識。最終得出結(jié)論:雨季尚未結(jié)束,后續(xù)還將迎來新的降雨過程。”姚蓉說。

  果然,7月17日至20日、27日至29日,湖南又出現(xiàn)了兩次比較強(qiáng)的降雨過程。“7月29日,洞庭湖城陵磯站達(dá)到今年汛期最高水位。當(dāng)初預(yù)報(bào)后面還有降雨過程,對防汛調(diào)度科學(xué)決策非常有意義!币θ乇硎。

  目前,在天氣預(yù)報(bào)中,預(yù)報(bào)員仍然發(fā)揮著不可替代的作用,機(jī)器還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能取代人。經(jīng)過預(yù)報(bào)員訂正后的主觀預(yù)報(bào)的水平,比數(shù)值模式客觀預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率要高出20%—30%。

  姚蓉已經(jīng)在氣象臺工作了37年。作為省氣象臺的天氣預(yù)報(bào)與服務(wù)把關(guān)首席,她負(fù)責(zé)把關(guān)災(zāi)害性天氣預(yù)報(bào)、決策氣象服務(wù)材料、預(yù)警發(fā)布等。大家習(xí)慣叫她“總首席”。

  “總首席”關(guān)鍵時(shí)刻的精準(zhǔn)預(yù)報(bào),離不開平日里扎實(shí)的基本功。自1993年從事預(yù)報(bào)工作以來,姚蓉養(yǎng)成了常年記錄技術(shù)及工作日志的習(xí)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(zhǔn)確、及時(shí),每個(gè)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(jié)論。

  在姚蓉看來,天氣沒有休息日,總在發(fā)展變化,做預(yù)報(bào)必須心中有數(shù)!耙惶觳豢礆庀筚Y料,就感覺缺了點(diǎn)什么。”她說。

  “我們要從傳統(tǒng)的預(yù)報(bào)員,向研究型的預(yù)報(bào)員過渡!币θ卣f。在繁忙的工作之余,姚蓉刻苦鉆研技術(shù),開展科研攻關(guān),千方百計(jì)提高天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率。

  讓姚蓉感到高興的是,現(xiàn)在,自動(dòng)氣象站、多普勒天氣雷達(dá)、氣象衛(wèi)星等傳回的海量監(jiān)測數(shù)據(jù),使得天氣預(yù)報(bào)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(dāng)時(shí)到底下了多大的暴雨,測不到。2006年的“碧麗斯”臺風(fēng),對湖南造成很大災(zāi)害,但那時(shí)自動(dòng)氣象站非常少,很多地方下了多少毫米的降雨都不知道。“當(dāng)時(shí)湖南97個(gè)縣,只有97個(gè)地面氣象站,一個(gè)縣一個(gè)站,F(xiàn)在全省發(fā)展到了3000多個(gè)站,對于監(jiān)測、預(yù)報(bào)、預(yù)警作用巨大!彼f。

  “湖南構(gòu)建了無縫隙預(yù)報(bào)服務(wù)體系,包括0到3小時(shí)短時(shí)臨近預(yù)報(bào)、1到3天短期預(yù)報(bào)、4到10天中期預(yù)報(bào)、11到20天延伸期預(yù)報(bào)!焙鲜庀缶贮h組成員、副局長胡愛軍說,“我們聚焦預(yù)報(bào)精準(zhǔn)的目標(biāo),開展技術(shù)攻關(guān),推動(dòng)智能網(wǎng)格預(yù)報(bào)技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破,3天以內(nèi)的預(yù)報(bào)產(chǎn)品分辨率達(dá)到3小時(shí)、5公里。姚首席等預(yù)報(bào)員的豐富經(jīng)驗(yàn),也在氣象防災(zāi)減災(zāi)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(dāng)天開始的一次較強(qiáng)降雨過程,“每一次預(yù)報(bào)都是一次挑戰(zhàn),但我熱愛這個(gè)工作!

  預(yù)警“落地”

  重慶市綦江區(qū)氣象臺臺長助理伍欣——

  凌晨4點(diǎn)發(fā)布暴雨紅色預(yù)警,危險(xiǎn)區(qū)域人員及時(shí)轉(zhuǎn)移,實(shí)現(xiàn)“零傷亡”

  “監(jiān)測到強(qiáng)回波云團(tuán)即將進(jìn)入綦江區(qū)域,而且在持續(xù)加強(qiáng)!”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(dá)圖,神情凝重。

  綦江流域即將遭遇多年罕見的大洪峰。作為當(dāng)天值班的預(yù)報(bào)員,伍欣重任在肩。

  “其實(shí),早在6月19日,我們就對這次降雨過程做了精準(zhǔn)預(yù)測,發(fā)布了重要天氣服務(wù)快報(bào)。面對這場暴雨,我們早有準(zhǔn)備。”她說。

  從0點(diǎn)55分監(jiān)測到強(qiáng)回波云團(tuán)、發(fā)布強(qiáng)對流天氣警報(bào)開始,伍欣就在“天資”智能天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)上不停地操作。強(qiáng)降水如期而至。3點(diǎn),預(yù)計(jì)暴雨仍將持續(xù),伍欣立刻發(fā)布地質(zhì)災(zāi)害高風(fēng)險(xiǎn)警報(bào)和暴雨藍(lán)色預(yù)警信號。

  “到快4點(diǎn)的時(shí)候,雨已經(jīng)下得特別大了。我們預(yù)計(jì),部分站點(diǎn)累積降雨量將達(dá)到100毫米以上,在市氣象臺指導(dǎo)下,我們將暴雨預(yù)警信號由藍(lán)色升級至紅色!蔽樾辣硎荆捌隰虢瓍^(qū)已經(jīng)出現(xiàn)了強(qiáng)降雨天氣過程,落區(qū)重疊度高、累積雨量大,這個(gè)時(shí)候再出現(xiàn)強(qiáng)降雨,發(fā)生山洪、洪水、地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)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(yù)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(yīng)”。

  “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(jīng)達(dá)到100毫米以上,強(qiáng)降雨還將持續(xù)……”伍欣打電話點(diǎn)對點(diǎn)叫應(yīng),提醒當(dāng)?shù)丶訌?qiáng)監(jiān)測,強(qiáng)化巡查,盡快轉(zhuǎn)移危險(xiǎn)區(qū)域的人員。

  在隨后的幾個(gè)小時(shí)里,氣象部門加密發(fā)布雨情通報(bào),一小時(shí)一報(bào);區(qū)氣象局發(fā)布地質(zhì)災(zāi)害氣象條件高風(fēng)險(xiǎn)等級紅色預(yù)警,氣象防辦和防汛辦聯(lián)合發(fā)布山洪洪水高風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警,提醒綦江流域沿線危險(xiǎn)地帶人員及時(shí)轉(zhuǎn)移。

  直到22日上午9點(diǎn),強(qiáng)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(xiàn)自1940年以來最大洪峰,穿城而過的綦江河水位高達(dá)227.6米,超警戒水位7.1米,超保證水位5.1米。由于預(yù)警服務(wù)及時(shí),防御措施到位,最終實(shí)現(xiàn)“零傷亡”。

  在氣象臺的預(yù)報(bào)員隊(duì)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(shù)最多的一年,也是綦江水位達(dá)到超警超保水位次數(shù)最多的一年!

  在伍欣看來,支撐預(yù)報(bào)員們完成“大考”的,除了不敢有絲毫懈怠的責(zé)任心、長期連軸轉(zhuǎn)的好身體,還有氣象科技的顯著進(jìn)步。

  重慶市氣象局有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,近年來,對標(biāo)“監(jiān)測精密、預(yù)報(bào)精準(zhǔn)、服務(wù)精細(xì),充分發(fā)揮氣象防災(zāi)減災(zāi)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(yù)報(bào)系統(tǒng)、“知天”智慧服務(wù)系統(tǒng)、“御天”智慧防災(zāi)系統(tǒng),氣象現(xiàn)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(wù)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(yù)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(jiān)守在這里的安徽省氣象局首席氣象服務(wù)專家葉金印和同事們,對此從未覺得困擾:“本來我們這個(gè)氣象站就是為人民服務(wù)的,院子里有合適的空地,就應(yīng)當(dāng)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(xiàn)多輪強(qiáng)降雨過程,淮河防汛形勢嚴(yán)峻。7月17日,氣象部門組建了省市氣象服務(wù)技術(shù)專家組,陸續(xù)進(jìn)駐王家壩氣象監(jiān)測預(yù)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(jīng)驗(yàn)非常豐富。

  “我是18日一早到的王家壩,那時(shí)防汛形勢已經(jīng)很緊張了。12日到19日,王家壩站水位在8天之內(nèi)上漲超過7米,漲得非?。”葉金印一到氣象站,就有序推進(jìn)預(yù)報(bào)預(yù)警工作。一方面,預(yù)報(bào)員要提供淮河中上游的實(shí)況降水信息,包括雨帶位置、強(qiáng)降雨時(shí)段等;另一方面,還要提供未來3天的降雨趨勢。

  “當(dāng)水位已經(jīng)超過警戒線、向保證線逼近時(shí),上游下不下雨、下多少雨,是應(yīng)急決策的重要依據(jù)。我們的工作,就是夜以繼日和暴雨賽跑,為防汛贏得時(shí)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(shí)黨支部。在一面鮮艷的黨旗下,葉金印領(lǐng)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(shí)候,始終堅(jiān)守防汛一線,提供優(yōu)質(zhì)氣象服務(wù)。

  到了19日早晨,洪水依然在快速上漲,而且根據(jù)預(yù)報(bào),淮河上游還會繼續(xù)下雨。有關(guān)部門決定,蓄洪區(qū)的群眾要在20日凌晨3點(diǎn)之前完成轉(zhuǎn)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(guān)注著氣象情況的演變。”葉金印說。

  葉金印告訴記者,他最關(guān)心的,是確保群眾全部安全轉(zhuǎn)移,“那天晚上,我們就盼著洪水漲得慢一點(diǎn)、再慢一點(diǎn),一定要撐到天色亮起來,堅(jiān)持到20日白天再分洪。”

  7月20日6點(diǎn)36分,王家壩站水位漲至29.66米,超過保證水位0.36米。8點(diǎn)32分,國家防總一聲令下,王家壩閘時(shí)隔13年后再度開閘分洪,蒙洼蓄洪區(qū)開始蓄洪。

  當(dāng)洪水滾滾而來,王家壩氣象監(jiān)測預(yù)警中心的10名氣象工作者,始終堅(jiān)守在原地。“站在院子里望出去,目之所及都是洪水,通往大門口的路已經(jīng)完全被淹沒,我們所處的位置,就像一座孤島!比~金印說,看到百姓配合分洪轉(zhuǎn)移,舍小家、為大家,大家又敬佩又感動(dòng),提醒自己一定要全力以赴,做好預(yù)報(bào)預(yù)警,為抗洪救災(zāi)工作提供更好的服務(wù)。

  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(yù)警中心一線工作!靶詈閰^(qū)內(nèi)的洪水逐漸退去!睆垜c奎說,“目前,我們每天向當(dāng)?shù)攸h委和政府,提供兩次蒙洼蓄洪區(qū)天氣快報(bào)。關(guān)注重點(diǎn)從前期的強(qiáng)降水天氣影響,逐漸轉(zhuǎn)移到高溫高濕天氣的影響!

(責(zé)編:劉沛然、楊陽)