2012年的北京「7·21」特大暴雨距今已有五年之久。那天，北京市氣象臺連發五道預警，全市降雨量突破歷史紀錄。五年間，說起北京暴雨，它是繞不開的記憶。而五年來，每一次汛期，每一場暴雨，氣象工作者的牽掛和緊張從未比那次少，但也逐漸多了一份從容和自信。
底氣源自不斷提升的暴雨預報準確率：黨的十八大以來，全國24小時暴雨預報準確率提高了7%，接近國際先進水平；全國暴雨預警準確率達到81.8%，強對流天氣預警提前量達到28分鐘。
不只是暴雨預報，黨的十八大以來，我國颱風路徑預報24小時誤差從95公裡縮小到66公裡，各時效預報全面超過美國和日本，達國際領先水平；強對流天氣預報準確率穩步提升；糧食產量預報準確率持續穩定維持在96%以上；厄爾尼諾/拉尼娜預測產品被納入美國氣候與社會國際研究中心（IRI）發布平臺；極端事件與重要氣候過程監測能力不斷提高。
氣象預報準確率提升的背後，則是不斷變革升級換代的氣象預報預測業務。
不再完全依賴國外數值預報模式 國產模式開始走出國門
小說中，諸葛亮借東風，憑個人經驗打了一場漂亮的勝仗；後來，人們利用數學物理方程得出天氣變化結果，數值天氣預報由此誕生。氣象業務也經歷著從經驗預報到科學預報的變革。而在現代天氣預報中，數值模式性能是決定預報水平的關鍵因素。
五年前，我國自主研發的GRAPES全球數值預報系統1.0版（GRAPES_GFSV1.0）已經準業務運行，但在全國早間天氣會商中，預報員最常提及的依然是「歐洲中期天氣預報中心模式」；這五年，特別是近兩年，國產數值預報模式性能得到顯著提升：
——2016年6月1日，中國氣象局自主研發的GRAPES全球數值預報系統2.0版（GRAPES_GFSV2.0）正式業務化。從準業務運行到正式業務運行歷時7年，經過優化升級的GRAPES2.0在多次災害性天氣過程中均體現出較優預報能力。截止到2017年6月，GRAPES產品數量已從53種增至70種，形成了有特色的產品體系。這些內容豐富、準確率高的產品還通過多種途徑「遠渡」至「一帶一路」沿線國家和地區，為提升當地災害性天氣預報能力、延長預警時效、增強數值預報產品在災害性天氣預報中的應用技巧等作出了「中國貢獻」。
——我國區域級高解析度數值預報取得重要進展。面向各地精細化預報服務日益增長的需求，各區域氣象中心均建立3公裡至9公裡的高解析度區域數值天氣預報業務系統。這些數值預報產品特色明顯，預報準確率也令人欣喜。華北區域氣象中心的區域多尺度快速更新分析和預報系統（RMAPS）核心成果已推廣至整個華北地區；華東區域氣象中心的多尺度一體化數值預報業務系統的災害性降水預報準確率高於歐美一流全球模式；華南區域氣象中心的南海颱風模式具有較強的颱風生成預測能力。中國氣象局數值預報中心和華北、華東、華南區域氣象中心的模式產品可通過數值預報雲供全國使用。業務應用表明，這些區域模式對颮線、局地暴雨等強對流天氣的預報明顯優於歐洲中期天氣預報中心和美國的全球模式。
——我國氣候系統模式不斷完善，氣候預測準確率明顯提升。第二代月動力延伸預測模式和第二代季節預測模式先後於2014年6月和2016年1月正式業務化運行。模式的發展帶動客觀預測技術的進步，也有力支撐了氣候預測準確率的提升。五年來，全國汛期降水預測準確率從65%提升到70%。氣象部門在2015年汛期成功預測了我國中東部降水北少南多的分布特徵，汛期降水預測滾動訂正預報成績斐然；2017年3月準確預測汛期南北兩條多雨帶位置，尤其對南方多雨帶的預測與實況高度一致，其預測準確率為歷史排名第二高位。基於全球海-陸-冰-氣多圈層耦合氣候系統模式的新一代厄爾尼諾-南方濤動（ENSO）監測、分析和預測業務系統，提前6個月對厄爾尼諾/拉尼娜做出較為準確的預測，達到國際先進水平。今年5月，該系統的厄爾尼諾/拉尼娜預報產品正式納入氣候與社會國際研究中心ENSO多模式預測框架，與美、日、英等國家的18個數值模式產品同場競技。對大氣季節內振蕩（MJO）的監測預測技術取得突破性進展，有效預報時效達到20天，主要指標預報技巧達到國際同類先進水平。
不再只做疏密不等的站點預報 均勻劃分的智能網格讓預報更精細
「數值天氣預報」因英國氣象學家理察森的一本書命名，他還留下了著名的「理察森夢想」：將歐洲區域分成網格，將氣象站觀測數值插到網格點上，然後對空間和時間作差分運算，一萬個計算員晝夜不停地計算24小時便可算出未來一天的天氣。
他失敗了，但數值天氣預報最終成功了。而網格化，也成為基於數值模式的現代天氣預報的天然屬性。
在我國及很多國家地區，天氣預報不可避免地經歷了從定性預報、描述性預報向數位化、格點化預報發展的過程。過去，我國主要針對2400多個城鎮發布天氣現象、高低溫和風速風向預報，一天發三次。黨的十八大以來，我們見證了天氣預報從站點到格點的全新變革。
2016年6月，全國精細化氣象格點預報業務建設實施方案印發，目標是用兩年時間初步建立全國陸地區域5公裡解析度的未來10天精細化氣象格點預報業務，最終構建全國統一時空解析度的精細化氣象格點預報一張「網」。
2017年7月，北京、天津、上海、福建、廣東、海南及陝西等7省（直轄市）率先開始正式發布智能網格預報。福建0-2小時基於雷達圖像光流法外推的分鐘降水預報解析度達1公裡；廣東未來十天溫度、風、降水量、雲量等陸地預報要素解析度可達2.5公裡；天津未來72小時內包括氣象要素和災害性天氣落區在內的氣象預報解析度均達到1公裡；陝西智能網格預報的空間解析度也達到了3公裡，未來兩天預報可逐小時發布……這些智能網格預報的時空解析度，均高於原本的方案要求。
不只陸地，精細化海洋氣象網格預報業務也初步建立。我國沿海各省均建立了沿岸海區精細化氣象要素預報和強對流天氣臨近預警業務，針對139個島嶼、54條航線、67個港口、7個漁場和石油平臺開展了精細化預報，部分省氣象部門還開展了港口梯度風、陣風預報等特色預報業務。
今年汛期剛過，根據中央氣象臺的評估，在梅汛期和登陸我國颱風過程的降雨量預報中，由智能網格預報生成的累計降雨量預報產品從強度、落區、極大值、持續時間等方面都更好地滿足了決策和專業用戶需求，決策服務時效性大幅提高。
不再單靠預報員人工勞作 「智慧氣象」引領天氣預報未來發展
隨著「阿爾法狗」在圍棋界先聲奪人，人們也屢屢談及人工智慧對氣象預報帶來的衝擊。
智能網格預報便是我國氣象部門順應時代發展趨勢的主動作為。五年來，在整合氣象現代化成果的基礎上，氣象部門開始學習、嘗試利用信息化、數值預報、大數據、雲計算、人工智慧等技術，將過去預報流水線中繁重的「手工勞動」交由計算機承擔，預報員則更重視算法開發、對客觀預報產品的分析及釋用。恰似飛機無人駕駛技術中的飛行員角色，智能預報中預報員的主要工作是「關鍵時刻切換手動駕駛，應對晴空湍流等突發情況」。變革已經開始，「智慧氣象」甚至寫入2017年中央一號文件。
——中央氣象臺模式後處理等技術已經可以對模式預報結果進行較好訂正，預報員能將更多精力放在對災害性、轉折性天氣研判上；包括基本要素、環境氣象要素、災害性天氣要素、海上氣象要素等在內的四大類18種預報產品可通過智能網格預報生成；颱風海洋一體化平臺增加了更多自動識別、自動生成功能。
——上海市氣象局牽頭建立了數值預報雲，全國氣象部門均可從「雲」上快速共享高解析度的數值預報模式產品；全國綜合氣象信息共享平臺（CIMISS）正式業務化運行；全國資源池物理伺服器規模達642臺，利用率也穩步提升；氣象大數據云平臺正在搭建，為智能化氣象預報提供了重要支撐。
——中國氣象局相關團隊已經與清華大學、中國科學院等合作開展人工智慧技術研發工作；國家級氣象部門也聯合組建了智能預報服務原型系統團隊；國家氣象中心的資深首席預報員、年輕的研髮型預報員、IT工程師組成了大數據及智能預報團隊。
眾多社會力量也加入尋求智能預報預測的隊伍。2014年4月上線的「彩雲天氣」嘗試利用人工智慧技術為用戶提供基於位置和精確到分鐘的降雨預報；Jonas智能雨傘在下雨時會點亮手機提示，出門前只要看一眼手機，就能決定是否帶傘……
五年來，在不斷變革中，氣象預報預測準確率得到顯著提升。
遙遠不遠，未來已來。著力使氣象預報預測更準、更細、更貼心，是現在之於過去，也是未來之於現在，氣象工作者從未停下腳步。（中國氣象報記者張格苗 黃彬）