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国家气象中心极端强降水预报技术创新与应用——科研攻关成果直通防灾前沿

发布时间:2026年07月24日 来源:中国气象报社

台风“巴威”影响期间,当风雨还未触及陆地,国家气象中心天气预报室的业务平台上,极端强降水潜势预报系统已提前36小时稳定锁定台风中心附近区域,准确预报出每小时50毫米以上的极端雨强落区,为风雨前沿的防灾部署抢出了宝贵时间。

抢先抓早,离不开硬核技术的支撑。近年来,我国极端天气气候事件频发多发,北方地区短时超强降水过程愈发频繁,传统预报技术与模式越来越难以满足新形势下防灾减灾的现实业务需求。由党的二十大代表、中央气象台首席预报员张芳华带领的团队,历经数年攻关,自主研发极端强降水潜势预报技术,并于2025年建成投用国家级极端强降水预报业务平台,由此填补了国家级极端降水客观指导产品和业务平台的空白。今年汛期,这套系统在南北方多轮极端强降水过程中表现抢眼,正成为防汛抗台风决策部署的关键科学依据。

“硬骨头”必须啃下来

重大技术突破的背后,是党员先锋的担当坚守,更是攻坚团队凝心聚力、久久为功的实干成果。从2021年河南极端强降水,到2023年、2025年海河流域性极端强降水,每一次重大天气应对过程都是对预报技术的严峻考验。研发工作初期,团队面临技术瓶颈、数据适配、算法优化等多重困难,推进过程举步维艰。

关键时刻,张芳华主动请缨啃下这块“硬骨头”。为打通技术堵点,她牵头统筹研发全局,频繁与行业权威专家展开一对一深度技术沟通,逐条梳理难题、逐项破解障碍。在海量气象数据中,她带领团队甄别降水规律、打磨预报精度,推动技术迭代升级。

“物理+人工智能”让预报“脱胎换骨”

围绕小概率、高影响的极端强降水预报,团队融合配料法、多模式集成、随机森林等方法,创新构建物理机制与人工智能深度耦合的极端雨强分级潜势预报技术体系。2025年,首个国家级极端强降水预报业务平台建成,形成了“监测—诊断—预报—检验”全闭环业务链条,实现公里级的极端雨强分级潜势预报实时业务运行,我国极端降水客观指导产品长期缺失的局面由此改变。

2026年,面对厄尔尼诺背景下极端强降水“来得更早、强度更强、影响范围更广”的特点,团队紧盯实战新问题,持续迭代技术和平台。将产品范围扩大至我国中东部大部地区,强化南方极端强降水预报支撑能力;最优概率融合法的采用,让预报落区与强度的订正更加客观准确。新增的固定时段潜势预报产品,则实现了从三小时间隔预报向任意时段的精细化预报的升级,产品种类大幅丰富。

通过业务交流、技术推广与针对性培训,团队指导省市预报员掌握系统应用技巧,打通国省技术共享通道,让先进技术高效辐射到防灾减灾一线。

在风雨中交出精准答卷

不仅是台风“巴威”,今年入汛以来,这套极端强降水潜势预报产品和平台在多次极端强降水预报中屡屡交出亮眼答卷。5月17日夜间,湘鄂交界地区遭遇极端强降水,局地最大小时雨强超过100毫米。系统提前3天稳定预报出该地区超过50毫米的短时雨强,提前12小时准确预报出超过80毫米的极端短时雨强,相比传统数值模式表现出明显优势,为预报员提供了重要参考。

在与风雨的赛跑中,这一产品和平台正加速覆盖全国多省份气象业务单位。目前,多地气象部门已将其深度嵌入防汛抗台风工作流程。气象前沿科研成果正快速从科研端走向业务端、落地基层一线,从而实现技术优势转化为防灾减灾实战成效。

“科技攻坚无止境。我们还会继续把预报做得更精准,把防线筑得更牢固。”张芳华表示。团队后续将深度整合多源实况观测资料,精准刻画强降水系统三维结构与演变规律,补齐精细化监测短板;结合多尺度数值预报数据,扩充人工智能算法样本并改进模型;通过融入中小尺度对流发生发展机理知识,提高对小样本极端降水事件的预报能力。同时,基于检验结果改进融合方案,发展动态权重融合与分强度融合技术,推动极端强降水预报向更精准、更智能的方向演进。

从补短板到锻长板,从实验室到防汛一线,这支队伍以硬核的科创实力和铁军担当,在风雨中持续发挥气象防灾减灾第一道防线作用,全力守护人民群众生命财产安全。

(作者:孔铃涵 责任编辑:张林)

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