分析海量數據辨雲識雨 預報員日日與天氣「「博弈」」

2020-12-28 南寧晚報
    南寧市氣象局首席預報員梁岱雲正在進行氣象數據分析(南寧市氣象局供圖)   ■本報記者彭媛媛
  風雨氣象人

  天氣萬象,它時而像倔強老人,時而像懵懂幼兒,時而像恬靜女子,時而又像暴躁漢子,總不會給你一個標準答案。因為令天氣變化莫測的,就是那些時刻都在變化的氣流、溫度、氣壓等因素,甚至不同的區域和山形地貌,也會使它千變萬化。氣象工作者中的預報員每天都要與天氣展開「較量」。市民每天看到的天氣預報雖然只有簡潔的話語,但它卻凝練了預報員對數以千萬計的數據的分析結果。南寧市氣象局首席預報員的梁岱雲說:「我們雖不能做到天氣預報百分之百的準確,但定要做到百分之百的努力。」她帶領著南寧市氣象臺的「巾幗文明崗」,用紮實嚴謹科學的態度與天氣「博弈」。  

 揭秘
  簡潔天氣預報來自海量數據分析

  天氣預報是人類活動的晴雨表。群眾出行最關心「有沒有雨」,民政部門最關心「哪裡有災害發生」,防汛部門則關心「有沒有致洪的暴雨」,農業部門要「看天吃飯」,出海漁民要提防颱風海浪……但很多人不知道,簡潔明了的天氣預報需要預報員把一堆難懂的數據和產品轉化為公眾聽得懂的預報語言。其中最耗心神的,是海量數據資料的分析。

  「推理判斷,反覆思考,做天氣預報的過程是一個高強度的煩瑣的腦力勞動過程,心理壓力很大。」梁岱雲說,目前,天氣的趨勢預報是由大型計算機模擬大氣運動得出的一定概率的結果,預報員只根據計算機預測的數據做出一個預報結果是非常容易的事,實際上,天氣預報不能只看「一時一地」來立刻下結論,而是在做一道多學科結合的「分析題」。

  僅僅是海量數據分析,梁岱雲和同事每天就要做三大塊內容。首先,氣象預報員每天都要隨時監測氣象衛星、氣象雷達以及地面自動站每隔5至10分鐘回傳一次的數據,了解本市範圍內有沒有大風、暴雨、雷電等突發災害,及時發布災害性天氣預警信號。其次,分析全球的地面、高空天氣圖,找出當天天氣系統的位置,如代表高空冷空氣的「高空槽」,代表低空水汽聚集的「切變線」,以及冷空氣、颱風、副熱帶高壓、季風等,結合這些天氣系統的「數據」推斷它們可能向什麼方向移動、強度如何變化、有什麼異常等。再次,還要從歐洲、美國、德國、日本以及中國的巨型計算機模擬大氣的幾百種模式中尋找最大可能的一種預報結果。每一種模擬模式又因其區域、地形、解析度的不同,可分析得出的結果千差萬別,而預報員就需要通過分析數據和經驗來綜合判斷,排除幹擾項,最終才能得出一個概率較高的預報結論,形成一份天氣預報。

  據悉,目前天氣預報員每天需要根據更新的資料分析,發布5份滾動7天內的訂正預報,24小時無縫隙監測天氣,隨時發布預警信號和決策服務,構築防災減災的第一道防線,實行365天×24小時輪班無休制。  

 給力
  生產生活依靠預報員的準確「情報」

  分析完資料,預報員每天還要參加中央氣象臺、廣西氣象臺的視頻會商,遇到南寧有重大災害性天氣時,還要參與加密會商。

  預報員每天在及時發布更新天氣預報的同時,還需要做大量的服務工作,除了為電視、報紙等提供公眾服務,還要為農業農村局、應急局、生態環境局、自然資源管理局等相關部門建立的聯動機制提供各種決策服務信息,如春播夏收、防內澇、防地質災害、森林防火、防汛等專題信息。特別是近年來南寧舉辦的大型展會、體育賽事越來越多,重大活動開展更少不了氣象保障。

  相信許多人對最強颱風「山竹」印象深刻。而在那場颱風襲擊南寧時,梁岱雲和同事們對它進行了成功而精準的預報。說起當時的經歷,梁岱雲至今仍歷歷在目。

  2018年9月13日,被氣象學界稱為具有「生命史長、塊頭大、強度強」的颱風「山竹」還在菲律賓以東洋面時,梁岱雲就與團隊認真分析了它的尺度、移動速度和路徑,得出「超強颱風『山竹』將於9月16日至18日給南寧市帶來強風雨」,「大部有暴雨到大暴雨,局部特大暴雨,並伴有6至8級大風,局地陣風9級」的預報結論。9月16日上午,颱風「山竹」給南寧市帶來了強風雨破壞性天氣。此時,梁岱雲和同事們深知「天氣變化莫測的速度是驚心動魄的」,不敢對「颱風預報成功」沾沾自喜,不敢鬆懈與怠慢,依舊每天收集颱風路徑和上遊的風雨實況,分析各種數據研判天氣,為政府制定抵禦颱風決策提供了有力的科學依據,最大限度地減少颱風造成的損失。當年南寧實現了因災0死亡。

  憑著這股堅韌不拔、不斷努力付出的工作態度,南寧市氣象臺「巾幗文明崗」獲得2019年「全國巾幗文明崗」稱號。近3年來,南寧市氣象臺還曾獲廣西壯族自治區重大氣象服務先進集體、第一屆廣西氣象服務創新大賽優秀作品獎、全區預報競賽團體二等獎等獎勵。   

 未來
  「雲+AI」技術將是預報員得力助手

  準確預報天氣是一個複雜的科學問題,在現實生活中,即使在100次天氣預報裡對了99次,但老百姓還是會記得那一次失誤,這是預報員不得不面對的現實。

  作為經驗豐富的首席預報員,梁岱雲說,降雨的形成,是水汽、太陽照射能量、空氣垂直運動以及地形阻礙共同作用的結果,有一定的隨機性,這也解釋了「十裡不同天,東邊太陽西邊雨」的天氣現象。因此,局地的強降雨和強對流天氣是難以提前3小時以上預報的。

  同時,天氣預報是一種建立在物理模型、數學計算基礎上的科學。由於受目前對大氣運動的認知水平、觀測密度、地形精度等導致模型的不完美及計算能力所限制,預報無法做到完全精確,只能是一定概率的預報。

  那麼,如何提高預報準確率?梁岱雲認為,數值天氣預報是現代天氣預報的基礎,也是提高預報準確率不可或缺的主要技術手段。通俗地說,數值預報即是依據大氣運動方程,通過數值計算的方法預測未來一定時段的大氣運動狀態和天氣現象。但數值預報並不是萬能的,在實際的預報工作中,預報員需要在此基礎上進行訂正,從而提高預報準確率。

  以南寧為例,這裡地處亞熱帶,地形複雜,局地陣雨多,影響系統也呈多樣性。但經過預報員訂正的預報,準確率比計算機的計算結果準確率要高10%以上。特別是網上7天內的預報,都是經過預報員訂正的預報結果,這些數據的參考性較好,而7天以上的預報是計算機的計算結果,參考性較低。

  此外,為了彌補短期預報的不確定性和時空精度不足,目前,預報員利用雷達監測周圍300公裡範圍內降雨情況,對突發的災害性天氣發布預警信號或0~3小時的臨近預報,天氣預報可以精細到鄉鎮、街道,降雨的量級、時間也更為精準。這些精細化預報為城市上下班高峰期的交通疏導、城市內澇和山區地質災害的防禦發揮了非常有效的作用。

  展望未來,「雲+AI」技術將是預報員的得力助手。梁岱雲說,AI(人工智慧)能夠通過深度學習大量的氣象歷史數據(雷達、雲圖等數據),幫助預報員尋找預測的線索和依據,推演未來可能的變化情況,從而為人工預報提供強有力的輔助,「哪怕預報準確率只提高1%,都是無數氣象工作者100%付出的努力」。

相關焦點

  • 走近天氣預報員(深度觀察)
    天氣預報是怎樣做出來的,暴雨預報預警準確率怎麼樣,怎樣築牢氣象防災減災的第一道防線?最近,記者採訪了多名預測天氣發展變化、預判暴雨落區的天氣預報員們。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,要在各種不確定性裡面,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,是一個系統工程。
  • 雨神蕭敬騰應聘天氣預報員?神補刀來了...
    雨神蕭敬騰應聘天氣預報員?神補刀來了...來源:中國青年報(ID:zqbcyol);中國新聞網微信平臺編輯:周悅 11月20日,話題#蕭敬騰應聘天氣預報員#衝上熱搜↓↓據中國天氣網官博@中國天氣 消息,在近期的一支宣傳片中,他們請到了蕭敬騰做天氣預報員,還順勢公布了16秒的預告。
  • 蕭敬騰應聘天氣預報員!網友:認真的嗎??
    前兩天話題蕭敬騰應聘天氣預報員#他們請到了蕭敬騰做天氣預報員,還順勢公布了一個16秒的預告蕭敬騰因到哪開演唱會哪下雨,得到「雨神各地氣象局前來表示歡迎,蕭敬騰一下子成了官方認證的「天氣之子每天查天氣預報就是必須要做的事情了我現在每天早晨的常態就是拿出我的華為語音助手問她今天天氣怎麼樣?
  • 看,拿起「話筒」的預報員!
    空管局氣象中心學員準備了一系列實際問題,嘗試打破自身專業的話語體系,認真聆聽真實用戶需求,分析氣象產品基於用戶需求的發展方向和雙方健康的工作機制。2以首席預報員做重要天氣預報的「主心骨」「下午北京區域有一次大範圍、長時間、高影響的系統性雷雨天氣,將於傍晚左右南壓影響華北其他區域。」
  • 新知| 天氣預報是如何誕生的?智慧氣象揭秘風雲變幻
    《天氣預報》肯定有一席之地,作為每天出門前的天氣預警工具,它決定著你是否可能被淋成落湯雞。  製作天氣預報是個非常繁瑣的過程,需要依次搜集過去一段時間從地面到高空的氣象數據。這些氣象數據從何而來?又到哪裡去?江蘇省氣象臺首席預報員告訴你,天氣預報數據採集於「天地空」,經過分析和會商,一份天氣預報產品就誕生了。
  • 自動化觀測讓天氣預報更精準
    地面氣象觀測作為最基本的觀測業務,要求全球所有的地面氣象觀測站在同一時間,按照統一的技術要求,實施同樣的觀測項目,並按照統一的數據格式,提供全球交換的基本氣象要素直接觀測資料。  這其中,人工觀測涉及氣溫、氣壓、溼度、風向、風速、降水、雲、能見度、天氣現象等氣象要素及其變化過程,同時還需開展系統連續的觀察測定、數據收集及處理工作。
  • 日本「最美天氣預報員」走紅!難怪那麼多人愛看天氣預報了
    她以溫婉可愛的外形和活潑開朗的主持風格收穫了大批忠實粉絲,不僅被日網評為「天氣預報女神」「令和年間最美天氣預報員」!說到天氣預報,大家是不是覺得很遙遠了,這年頭你還會蹲在電視機前看天氣預報嗎?拿出手機搜一搜,不就知道了。
  • 日本「最美天氣預報員」走紅ins!難怪那麼多人愛看天氣預報了
    她以溫婉可愛的外形和活潑開朗的主持風格收穫了大批忠實粉絲,不僅被日網評為「天氣預報女神」「令和年間最美天氣預報員」!說到天氣預報,大家是不是覺得很遙遠了,這年頭你還會蹲在電視機前看天氣預報嗎?拿出手機搜一搜,不就知道了。
  • 「雨神」蕭敬騰被官方認證,獲封被唱歌耽誤的天氣預報員.從壞孩子到金曲歌王,他用超能力讓我們看到夢想的力量
    ,著實讓《天氣預報》大火了一把。坐擁「雨神」稱號7年終獲官方認可,這波操作讓網友大呼是「被歌唱事業耽誤了的氣象預報員」。說起「蕭龍王」的超能力,這幾年他「製造」的名場面兩隻手都數不過來,北京暴雨、上海颱風……只有雨過天晴之後大家才會想起他的副業——歌手,其實比起「雨神」,當歌手才更需要超能力啊。
  • 海量數據下的輿情分析,該如何搭建?
    商家的產品設計者需要匯總統計和分析各類平臺的數據做為依據,決定後續的產品發展,公司的公關和市場部門也需要根據輿情作出相應的及時處理,而這一切也意味著傳統的輿情系統升級成為大數據輿情採集和分析系統。系統設計需求分析結合文章開頭對輿情系統的描述,海量大數據輿情分析系統流程圖大體如下:
  • 視頻 抖森以Loki身份客串天氣預報員,全程黑「哥哥」雷神
    腐國男神抖森日前參加了一個節目,以電影《雷神》中所飾演的Loki身份客串天氣預報員, 並開始全程黑錘哥雷神(Thor)……
  • 日本「最美天氣預報員」走紅ins!明明可以靠顏值,卻偏偏靠實力
    她以溫婉可愛的外形和活潑開朗的主持風格收穫了大批忠實粉絲,不僅被日網評為「天氣預報女神」「令和年間最美天氣預報員」!▲日本電視臺1989年的天氣預報說到天氣預報,大家是不是覺得很遙遠了,這年頭你還會蹲在電視機前看天氣預報嗎?拿出手機搜一搜,不就知道了。
  • 辨險識財幫助您揭示產品風險 避免「支負寶」
    根據支付寶有關數據顯示,春節至今,有近百萬人次在支付寶裡觀看了理財直播,人數較節前增長了63.8%。其中90後是觀看理財直播的主力軍,佔到近4成,另有近13%的直播觀眾是中老年,他們學習理財知識的熱情同樣高漲。  但是理財「帶貨」模式帶來的問題也隨之而來,觀看人群理財基礎參差不齊,推薦的某些產品其產品特性未必適合於所有人。
  • 基於大數據分析的生物課堂_雲課堂數據分析師視頻教程 - CSDN
    大數據時代的出現簡單的講是海量數據同完美計算能力結合的結果,確切的說是移動網際網路、物聯網產生了海量的數據,大數據計算技術完美地解決了海量數據的收集、存儲、計算、分析的問題。  當我們最初談大數據的時候,談的最多的可能是用戶行為分析,即通過各種用戶行為,包括瀏覽記錄,消費記錄,交往和購物娛樂,行動軌跡等各種用戶行為產生的數據。
  • 動物來鬧春 600種動物夠得上「天氣預報員」
    其實,動物們對天氣變化的反應是最敏感了,你可能不知道,全世界共有600種動物夠得上「天氣預報員」,知力君對這些小動物們可是佩服得五體投地,今天我們就邀請了稱得上是頂級天氣預報專家的小動物來做客~讓我們一起來領略預報大師們的風採吧!
  • Twice多賢客串天氣預報員,並叮囑大家一定要戴好口罩!
    在普通人的印象當中,當一名電視臺的天氣預報員是一件非常專業的事情。不僅需要一定專業能力,而且對於一個人整體形象的要求也很高。因為想要站在全國人民面前介紹當天的天氣變化的話,可不是一件輕鬆的事情。不過假如有一天,人氣女團成員搖身一變成為天氣預報員的話會不會帶給觀眾一種別出心裁的感覺呢?剛剛發表全新單曲《More & More》之後成功登頂韓國音源榜第一名的Twice成員金多賢在6月2日早上成功客串了一回JTBC電視臺的天氣預報員。
  • 科普閱讀:如何看懂天氣雷達圖
    國家氣象中心強天氣預報中心預報員周康輝說。  雷達向空中發射出電磁波時,遇到降水粒子,會部分被反射回來。通過一定的計算方法,預報員便可獲知降水粒子的密度及直徑大小。藉助這些數據,預報員可以勾勒出較為精細的雷達回波圖。  周康輝打開中央氣象臺的官方網站(www.nmc.cn),最先進入記者視野的是一張全中國地圖。
  • 不看電影《天氣預報員》,你不知道大眾對氣象人的誤解有多深
    這是尼古拉斯凱奇主演的一部電影,名字就叫《天氣預報員》,作為氣象人,咱得看看。是在天氣預報節目播出之前,氣象主播和天氣預報員在討論怎麼才能把節目播得更好。天氣預報員:你要表現風的強勁氣象主播:風到底向哪兒刮呢?天氣預報員:這是風啊,老兄,到處亂刮的!
  • 黑龍江空管分局氣象臺預報室開展複雜天氣復盤分析會議
    為了更好的貫徹落實工作作風建設和強三基工作相關要求,進一步強化預報員在崗在位責任心,提升降雪期間氣象服務品質,牢固責任意識、安全意識,提升冬運保障能力,黑龍江空管分局氣象臺預報室於12月9日針對11月兩次降雪過程開展了復盤分析交流會,並結合冬季運行保障進行全員安全教育,分管預報的氣象臺副臺長參會。