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同老天“下棋”的人 ――高温中走访上海气象局

来自:上海市人民政府 作者:上海要闻 访问量:1359

当天值班的气象科技人员正在通过网络会商天气预报
    7月29日早上7点,一个紧急电话令上海气象中心首席预报员戴新甫顾不得享受早餐便急匆匆赶到单位。原来,当日凌晨3时34分,气象中心测得最低气温竟达31.7摄氏度,刷新了今夏最低气温的最高纪录。根据后几个小时实时温度曲线的数据,戴新甫与同事预计,这天的最高气温将超过39摄氏度。于是,一份题为“重要天气情况汇报”的文件被快速拟定并送至市政府,宽敞的气象大厅内又开始忙碌起来。
   
 人天对弈  胜负难分
    戴新甫的手边有一本砖头般厚的《上海逐日基本气象资料》,它记载了从19世纪到现在的100多年间上海地区的气象信息,包括温度、湿度、降水、风向、梅雨日期等历史资料,是本市气象预报工作重要的参考信息来源。
    与天气打交道,就好比同高人下棋。戴新甫叹道,要摸透老天爷的一贯心思已属不易之事,而要“猜准”他老人家的下一着“棋”,更是难上加难。
    每天,分布在全国各地的观测站将温度、湿度等几十种气象资料以五个字母为一个编码的方式汇总到上海气象台;与此同时,上海本地也通过不同方式(从原始的百叶箱到先进的雷达、卫星观测)采集实时数据。有了这些丰富的地方数据、本地即时信息,以及数据库和参考文献中的历史资料,预报员们就有了足够进行“战斗”的“后备弹药”。借助每三小时一次的“自动填图分析”技术,气象人与老天“对弈”的胜算又多了几分。再走下去,就必须仰仗雷达的实时监控了。
    下午3点,戴新甫与各主任预报员会商,大家就当日天气的整体趋势和对未来天气的预测各抒己见。几经讨论,预报结果才“千呼万唤始出来”。而此时,“对弈”的结局依旧扑朔迷离,只有到次日经过事实验证,方才见分晓。
    
尖端仪器  出手不凡
    原以为气象台的仪器个个是庞然大物,没想到皆为“轻装上阵”的中小型计算机。今夏中心气象台在“高温”一役中的出色表现,它们功不可没。
    谈起“多普勒天气雷达”,戴新甫眼睛一亮。这台1997年从美国引进的雷达,是专为250公里范围内的降雨预报“度身定制”的。DBZ值(指电子波打到云点的反射粒因子)通过十几种颜色被分作多段,一旦雷达探测到的DBZ值高于标准,报警笛就会自动鸣叫,当日值班的预报员就能在第一时间发现紧急情况并及时采取应对措施。
    大厅一隅“静坐”着两台黑乎乎的不起眼的小计算机。记者好奇地一问,得知它俩就是今夏990千赫“准点3小时短时预报”的“幕后英雄”。它们一端与整个气象系统“血脉相连”,另一端通达迅捷及时的广播网,成就了今夏高温预报的“第一时间”。
    为今、明、后三天天气走势服务的短期预报系统,是这里的“元老级人物”,它的终端是中国第一颗自旋稳定静止气象卫星――风云二号。这颗对地观测卫星每隔一小时向上海中心气象台传输可见光、红外与水汽云图的具体数据,在气象大厅的荧屏上形成实时卫星云图,颜色上的差异用来分辨云团温度的高低。如果将各小时的静止云图连续播放,就是一部动态云层“小电影”,不仅大气走向一目了然,降雨区域也“原形毕露”。
    在大厅的另一角,自动填图仪正在孜孜不倦地埋头工作,七八分钟后,一张“东亚天气图”新鲜出炉。一米见长的图纸上,每一地区都标上了各种各样生动的气象符号。带条尾巴的空心圆圈表示万里无云,同样的实心圆圈表示乌云密布,而半实心表示该地区有云但不多。能见度、气温、气压、等压线……多达20余种的气象标志,一小撮一小撮地集中在不同区块,粗看宛若一张16世纪的藏宝图。预报员用蓝色和红色的铅笔补充上锋面和高低气压区后,一张完整的天气图便告诞生。它是“自动填图分析预报”方法的参考基础,只要一览该图,全国天气的总况便“成竹于胸”。
    “当然,如果没有超级计算机这样的‘大家伙’在背后默默支援,这些‘小个子’怕也难独当一面。”赞叹之余,戴新甫提醒记者不要忽略了那些不露脸的“大个子功臣”。
    
一加一不一定等于二
    智者千虑必有一失,况且是像预测天气这样极端繁复的工作。“可即使在100次天气预报里对了99次,老百姓还是会记得那一次失误。”戴新甫向记者叹出了苦衷。这位有着30年工龄的“老气象”,深深地了解作为气象人工作的艰难与责任的重大。有人曾将气象学与弹道学并列为世界上最复杂的两门学科,实不为过。
    离我们头顶上2万米的高空中,大气运动如万花筒般变幻莫测,“蝴蝶效应”是描述它那不定行为的最好例子。作为流体家族的一员,大气运动如水一样无影无形,天生的不可压缩性又使得解答它的力学方程愈加沉冗复杂,难于计算。虽然现在能够借助计算机的强大“脑力”,但对于某些突发情况,“机器大脑”仍显得“力不从心”。比如台风的预测,有些看似有规律的台风会在登陆之前突然改变强度或行走方向,让预报人员大伤脑筋。这些“怪台风”我行我素的“古怪行径”没有任何预兆,来得突兀,变得迅速,所以预报人员只得片刻不离地监视它们,依据各种不同的实时卫星云图,一步一步、一点一点地分析它们的行动路线,最大限度地“摸清”它们“任性”的脾气。
    除了天气本身具有的不可预测性,在数据操作上,即使最精密的仪器也难免出岔子。记者采访的当天就出了个小插曲,由北京发来的卫星云图与地图的拟合偏离了近10度,幸而及早发现,才没有造成实质上的失误。戴新甫说,即使没有任何仪器或人为失误,“一加一的结果也不一定等于二”,天气预报就是这样走在“确定”与“不定”的边缘。
    虽然如此,上海中心气象台目前的预报准确率仍高达86%,这在同行中已是了不起的数字。“虽然困难重重,但我们总是竭尽全力,使每天的预报无限接近准确。”戴首席朝记者自信一笑,随即转过身,全神贯注地注视着跳动的雷达屏幕。由于高温,当晚,戴新甫又在台里度过了一个难眠之夜。
    
上海气候中心与上海台风研究所 
    气象预报按预报时间范围,可分为短时预报、短期预报、中期预报和长期预报四类。其中,短时、短期预报当属市中心气象台的“分内事”,而长期预报则是上海气候中心的“重头戏”,即通过各类专业统计方法,对温度、降水及台风作月、季、年的趋势预报。除了为决策服务、公共服务外,气候中心也为“靠天吃饭”的家电、服装企业甚至百货公司提供有偿的专项预报服务,使其能“因天制宜”拟订最佳备货时间,避免“脱销”或“货源不足”的尴尬情况。除此以外,上海气候中心还兼任“上海气象档案馆”,多年从事历史气象资料的保管和维护专项工作,为社会提供气象资料查询服务。
    作为中国研究台风的唯一权威机构,中国气象局上海台风研究所既是台风警报的发布方,又是国内台风研究的“领头羊”。中国台风年鉴、台风研究和预报、数值天气预报以及台风气候,是台风研究所的四大研究板块。该所不仅对全球气候背景下涉及西北太平洋地区台风个数和强度的“台风气候”加以深入研究,还在“数值预报”的基础上,采用先进的“路径集合预报”方法“摸清”台风的路径和去向。对大气的分析一般倚仗精密的数据模式和庞大系统的数值运算,普通的计算机疲于应付。上海台风研究所则借用“超级计算中心”的资源优势,使数据天气预报的准度和精度一提再提。

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