近期,今年第9号台风“巴威”对我国华东、华北、东北等地造成了严重的灾害风险。在台风“巴威”登陆前,浙江、江苏两省5个高空气象站同步施放北斗平漂探空气球。业务人员通过北斗定位和组网接收系统,持续监测其高度、位置和资料回传状态。观测资料实现分钟级传输,并接入中国气象局全球同化预报系统CMA-GFS相关业务链路,快速融入数值模式同化和台风环境场分析。
与往常不同,这些双层嵌套式探空气球升空前便有了制定好的专属“飞行方案”:充气量、平漂转入高度、随气流漂移时长、定点熔断时机等关键参数,均依据台风“巴威”预报敏感区位置和高空风场实况提前作了计算确定。
气球抵达预定高度后,不用传统“持续上升、高空爆破”的单一模式,而是随高空气流平漂,定向移动,精准抵达目标区域。当达到设定条件,熔断装置启动,外层气球爆破,内层气球携带探测设备转入下降阶段,继续采集气压、温度、湿度、风向和风速等资料。一次施放,即获得上升、平漂、下降三段观测数据。
这是“数值预报+北斗探空”目标观测指导流程首次应用于台风业务实战。值得关注的不仅是探空气球的飞行方式,更有观测业务组织方式的转型——从过去固定地点、固定时次的常规探测,向预报需求牵引下的目标观测迈进。
“台风预报不能只盯着台风中心。外围水汽输送、高空引导气流、副热带高压边缘变化等,都可能影响台风路径、强度和降水分布。”中国气象局地球系统数值预报中心(以下简称数值预报中心)模式技术室主任陈起英介绍。这些关键区域有时远离台风中心,常规探空站网难以及时覆盖。高空风、温、湿资料一旦不足,数值模式对台风环境场的刻画便可能存在不确定性。
在此次观测过程中,业务体系实现精准联动、闭环协同:首先由数值预报中心依托模式运算结果,判别对“巴威”路径和环境场预报较为敏感的区域;随后,中国气象局气象探测中心(以下简称气象探测中心)综合敏感区位置、台站分布和预报风场,筛选施放站点,计算充气量、平漂高度和运行时间,推演气球运行轨迹,形成台站可直接执行的观测方案。
此次实战演练构建起新的业务逻辑,即预报精确锁定“哪里需要资料”,靶向观测精准解决“如何获取资料”。从需求研判、方案设计到台站施放、资料传输和模式应用,各业务环节围绕同一目标紧密衔接,推动观测与预报由过去相对独立的状态,转向相互支撑、协同联动的咬合式发展。
目前,我国已建成由131个北斗探空站组成的高空探测站网,其中88个站承担全球资料交换任务。依托卫星导航定位、组网接收和“云+端”传输技术,北斗探空具备实时定位、远距离接收和平漂下降观测能力,为跨区域协同调度和按需观测奠定基础。
此次台风过程中,气象卫星、天气雷达、海上浮标、风廓线雷达和机动观测设备也同步开展观测,多源装备优势互补、多维度数据融合互通,构建起立体协同观测网络。
(作者:史光浩 罗皓文 责任编辑:苏杰西)