“7·10”悲剧会不会在北京奥运会上重演
来源:中国气象报社   发布时间:2006-05-11
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  目:恶劣天气突然来临地点:首都北京

  剧情:2004年7月10日,一场突如其来的大暴雨使北京许多地方成泽国,部分交通道路陷入瘫痪状态。

  2008年8、9月,在相同的地点可能上演相同的剧目,惟一不同的是它的剧情更加令世人关注,因为第29届夏季奥运会和残奥会将在这里召开。

  “在奥运会期间,如果有强对流天气发生,基于自动临近预报系统,我们将会及时发出预警信息。”中国气象局北京城市气象研究所(以下简称城市所)的科研人员告诉记者。

  ●坚持合作促发展

  临近预报是指预报时效为1~2小时的预报。对流天气的临近预报主要是利用雷达等监测手段,不断监测强天气,并在此基础上进行外推预报。

  临近预报技术是在上世纪六七十年代逐渐发展起来的,近十多年来,随着天气雷达技术的进一步发展,特别是美国新一代多普勒天气雷达WSR-88D在美国以及欧洲部分国家布网的完成,以雷达资料为基础的对流天气临近预报技术的研究进展很快。虽然我国老一辈气象工作者很早开始了基于当时的天气雷达开展临近预报技术的研究和应用,但因为我国新一代多普勒天气雷达和其他局地非常规气象探测工具的建设起步较晚,因此,在一定程度上使得我国目前的临近预报技术研究与世界发达国家相比存在较大的差距。

  北京奥运会召开期间正是北京天气最复杂、最难预报的时期。为了弥补我国在临近预报领域的空白,为2008年奥运会提供世界一流的强天气预警服务,2003年10月,北京市气象局与美国大气研究大学联盟(UCAR)签订了科研合作谅解备忘录,对流天气自动临近预报系统的研究开发成为其主要内容之一。城市所承担了中方的研发任务,美国国家大气科学研究中心(NCAR)则作为美方的主要合作部门。

  为了尽快提供高水平的短时临近预报系统,北京市气象局、城市所采用了引进、吸收、消化再创新的科学技术路线,不仅缩短了研发时间,而且站在与世界先进水平同步的起点上开展研究,培养了一批科技骨干队伍。

  NCAR是国际上顶级的气象科研机构之一,他们在临近预报技术的研究和应用方面已经有二十多年的历史,有一大批国际上知名的临近预报专家,他们开发的自动临近预报系统在美国、澳大利亚等国家得到了很好的应用,该系统是目前世界上惟一具有预报对流发生和消亡能力的专家系统。

  通过前期的合作研究和系统试运行,气象科技人员发现:NCAR的临近预报技术路线基本适合于北京地区,该系统的算法经过改进后,完全可以在北京适用。

  ●比悉尼奥运会的更先进

  城市所在引进NCAR临近预报系统的基础上,开展大量的研究工作,对系统进行改进和完善,使其适合于北京地区的天气气候特征,“为我所用”,并成为了北京市气象局2008年奥运气象保障对流天气临近预报的业务中的一个主要客观预报系统。

  NCAR的临近预报系统特点在于不但能够预报对流天气未来的移动和发展,还能预报它的生成和消亡。在悉尼奥运会开幕式的当天,该系统对雷暴的移动做出了准确的外推,对举行开闭幕式的体育场天气也做出了准确的预报。在参加悉尼奥运会的“国际天气预报示范”项目期间,该系统的评分已经超过预报员人工预报的水平。

  “NCAR的临近预报系统在悉尼奥运会使用前并没有开展大量的研发和本地化改进,而城市所与NCAR是双方合作搞科研,在大量研发的基础上,对NCAR现有的临近预报系统进行改进,使其更加适合于在北京地区使用。所以,我们会比悉尼用得更好。”据城市所的科研人员介绍,城市所研制的临近预报系统比悉尼奥运会的系统有很大改进,主要包括使用了大量的北京局地的观测资料,如雷达、自动站、常规探空、风廓线以及数值预报产品资料等,而在悉尼奥运会上,该系统只用了雷达和常规探空资料。

  该所还与NCAR专家一起合作,对系统已有算法进行了改进,并且正在通过研究,为系统增加多个新的算法,如基于北京地区数值预报结果的对流稳定度预报算法、基于北京地区风暴气候研究结果的对流潜势预报算法等。另外,该所还正在开发MICAPS的临近预报组件,并且在组件里增加了多种对流天气的定量预报,计划将该系统的临近预报结果与MI鄄CAPS整合,方便预报员的使用。

  ●系统牛刀小试效果较好

  为了发挥阶段性科研成果的业务应用价值,2004年7月中旬,课题组把完成的部分研发软件安装在北京市气象台的天气会商室。北京市气象局业务科技处还组织了针对临近预报系统的业务培训,课题组的研究人员与相关业务人员进行了面对面的交流,使业务人员及时了解到临近预报系统的性能和预报产品,初步掌握系统的操作和使用方法。

  2004年7月到9月期间,该系统进行了第一次临近预报外场试验,对京津冀地区出现的多次对流天气过程进行了实时预报试验和结果分析。通过对“6·22”、“7·10”等强对流过程的实时预报(或后预报)试验和分析检验表明,该系统能够比较准确地识别出雷暴的诸多特征,并给出有效的临近预报。

  2005年5月底以来,特别是5月31日、6月7日和6月13日,北京地区多次出现强对流天气,遭受了不同程度的冰雹袭击,该系统为业务人员提供了准确及时的预报信息,使北京地区对流天气临近预报和预警服务取得了很好的效果,对防灾减灾起到了积极的作用。

  2005年6月,临近预报系统研究小组的科研人员为天津滨海新区气象预警中心安装了临近预报系统的部分软件。在当年6月下旬的“亚欧财长会议”期间,该系统为天津市政府提供了非常准确的临近预报服务,受到了组委会的表彰。会议后,应天津市气象局邀请,城市所将临近预报系统的部分软件安装在了天津市气象台,为天津地区临近预报业务建设提供技术支持。

  目前,该系统还在奥运会的另一个比赛城市——青岛进行试验。今年4月中旬,城市所的科研人员为河北省气象局安装了最新完善改进的临近预报系统软件。

  ●六分钟发布一次新预报

  今年夏季,该系统将进行业务试运行的试验,明年汛期全部完成,2008年奥运会期间投入正式运行。该系统正式运行后,像“7·10”这种灾害是否可以避免重演呢?城市所的科技人员给出了这样的答案:

  “对强对流天气预报,我们的临近预报虽然不可能达到100%的准确率。但对‘7·10’这样的灾害天气,是完全可以提前1小时预报出来的。该系统投入业务运行后,预报员将通过雷达等观测手段随时监视天气实况的变化,每6分钟发布一次新的临近预报,预报的空间分辨率可达到1公里。因此,对于强对流雷暴的生成、发展和消亡过程,预报员可以通过使用系统预报产品,不断订正预报和发布最新的预警信息,公众将获得越来越准确的临近预报。”

  我们有理由相信,无论到时有没有风雨,有没有灾害性强对流天气,“7·10”悲剧重演的可能性将会很小,临近预报系统一定会成为“科技奥运”的最好注脚,成为“安全奥运”的最有力的保障。 (来源于20065月11日《中国气象报》作者:冉瑞奎)