李紅莉研發全國首個氣象實況分析系統—— 分析海量數據辨雲識雨

2020-12-20 中國氣象局

  短短幾十字的天氣預報,背後是從海量數據中提取有效信息。

  中國氣象局武漢暴雨研究所暴雨數值預報研究室副主任李紅莉,所從事的「數值預報」,就是為天氣預報提供重要參考數據。

  「天氣預報員在數值預報的基礎上,再根據自己的經驗做出判斷,加以修正,就形成了大家獲得的天氣信息。」李紅莉說。

  笑容爽朗,說話乾脆利落,工作16年,她一心撲在提高數值預報準確性上,「天氣預報不可能100%準確,但我們必須付出100%的努力。」

  改進模式減小誤差,

  提高暴雨預報準確率

  暴雨、冰雹、龍捲風等災害,被稱為「中小尺度天氣」,定時定點對其精細化預報是全球氣象學界面臨的難題。

  由於歷史原因,我國都卜勒天氣雷達來自不同生產廠家,型號較多,觀測受地形影響大,造成觀測數據誤差大,影響數值預報準確性。

  為解決這一難題,李紅莉把雷達資料同化作為自己的博士論文研究方向。

  「資料同化技術比較難,但是對改進數值預報具有重要意義,不同數據的解析和融合需要深厚的數學功底和良好的編程能力,是難點也是挑戰。」導師的一席話,她默默記在心裡。

  她大量閱讀相關文獻,尋求突破點,經過兩年攻堅克難,自主研發一種分析方法,有效減小雷達觀測系統偏差,提高了對引發泥石流的致災暴雨的預報能力。

  「目前,我們可提供3公裡內定點定時定量的降水數值預報產品,相較以前,準確率大幅提升,但與社會需求還有距離,這是我今後努力的方向。」李紅莉說。

  建立全國首個

  氣象實況分析系統

  長年累月和數據打交道,李紅莉對數據非常敏感。

  每6分鐘更新一次的雷達圖;每30分鐘更新一次的衛星資料……數據類型多,變量雜,容易產生誤差的概率也大,能否將這些海量數據信息建在「一張網」上?

  有想法後,李紅莉整天「泡」在實驗室,一頭扎進寫代碼和算法世界裡。「有時為了寫一串代碼,耗費六七個月時間。」李紅莉說。

  通過多年努力,2018年,她帶領團隊建立國內首個融合觀測數據種類最多的分析系統,實現包括地面降水、業務天氣雷達、風雲衛星、GPS水汽、風廓線雷達等多源觀測數據融合。

  「這個系統可以理解為模擬的『氣象實況產品』。」李紅莉介紹,該系統能為預報員每小時提供分析數據,讓預報實現千米級精細化。

  相關成果獲得2017年中國氣象學會科學技術進步成果二等獎。

  2019年1月,這套應用系統通過中國氣象局天氣預報科技成果轉化認證,在中央氣象臺投入運行。

  「這是對我們多年努力的最好肯定。」李紅莉說,科研成果不會一蹴而就,科研之路也不會一帆風順,遇到困難和挑戰時,沉下心來,貴在堅持。

  (來源:湖北日報 責任編輯:顏昕)

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