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福建省局智能天气预报关键技术及应用研究获省科技进步一等奖——
用数据说话用数据管理用数据决策

发布时间:2024年05月15日 来源:中国气象报社

历经10年攻关,在10多个课题和项目支撑下,日前,福建省气象局“基于大数据的智能天气预报关键技术及应用”研究成果(以下简称“成果”)荣获2022年度省科技进步一等奖。该成果推动福建省天气预报由传统站点到精细化网格预报的重大转变,建立了“有核心关键技术、有高效智能平台、有服务方式创新”的精细化网格天气预报业务体系。

福建地处我国东南沿海,台湾海峡西岸,依山面海,气候复杂多变,是受气象灾害影响最为严重的省份之一。同时,在全球气候变暖背景下,各类极端天气气候事件频发,政府和公众均对天气预报和气象服务提出更精准精细的要求。

成果第一完成人、福建省气象台正研级高工吴启树介绍,该研究成果实现四大技术创新:组建了多种方法有机融合的气温预报关键技术方法,创建了适用于福建独特地形的降水预报技术方法,创建了基于网格大数据的无缝隙天气预报预警系统,实现了基于大数据的气象服务方式变革。

针对传统偏差订正方法难以反映气温的季节循环和日变化特征的问题,团队研发了准对称滑动训练期取样技术、昼夜分离订正算法、基于不同阈值云量子集的订正算法、邻近站点-垂直递减率组合算法等系列关键技术,实现对数值模式气温预报进行高效、精细、精准地订正。技术的精进使得“十三五”期间福建气温预报误差较“十二五”减小50%,气温智能预报成绩在最近连续两届全国智能预报技术方法交流大赛中均排名全国第一,成为全国第一个实现气温预报完全自动化的省份,有力支撑了高温干旱和雨雪冰冻灾害的预报预警服务。

针对不同尺度数值模式在降水预报方面的优劣性,团队创建了适用于福建的降水预报技术方法,研发出最优分区建模方案、基于最优TS评分的降水分级订正算法等一系列关键技术,实现了快速生成“短临(0至12小时)+中短期(12至240小时)”的无缝隙、精细化降水网格预报产品。上述技术的运用,让福建降水智能预报成绩在最近连续两届全国智能预报技术方法交流大赛中均排名全国第一。

2016年,福建率先开展全国智能网格预报单轨试运行,成为最早正式运行的七个省份之一。智能网格预报编辑平台有效提升了海量高分辨率气象预报数据访问速度。研发团队攻克运用了要素时空协同算法、多模式智能融合计算器、天气现象智能匹配算法等先进技术,实现16.7万个格点、每小时6亿条数据的四维编辑、高效协同以及预报员主观经验和客观预报产品的智能融合,显著提升了天气预报产品的制作效率和精细化水平。同时,团队以智能网格预报编辑平台为支撑,集约创建了省市县一体化无缝隙预报预警系统,实现了常规要素预报自动生成、灾害性天气预报员快速介入,以及精细化预报预警产品的高效显示、智能制作和快速分发。

如何“用数据说话、用数据管理、用数据决策”,从而实现基于大数据的气象服务方式变革?研发团队以精细、精准的智能网格天气预报数据为基础,研制了数字与文字自动转换技术、图表自动生成算法等成套网格数据解析应用技术,为政府、公众和行业用户快速提供精细化预报预警服务产品,实现气象服务方式由定性、描述预报向定量化、数字化预报,单一预报向综合影响预报的重大转变。

近年来,上述成果在台风暴雨等灾害性天气防御,以及首届全国青运会、海峡论坛、数字中国建设峰会、平潭跨海公铁两用大桥等重大活动和重要工程建设保障服务中,均发挥出关键性作用,取得显著社会和经济效益。

由于预报性能优异,系统理念先进,福建省精细化网格天气预报业务体系被20余省、市气象部门学习、借鉴或引进。下一步,福建省气象局将在提高预报精细化水平、提升多源资料综合应用能力、探索人工智能气象应用、强化数理统计与物理机理的融合应用等方面持续深耕,不断提高精准预报水平,以气象科技能力现代化和社会服务现代化的福建实践,有力保障新发展阶段新福建建设。

(作者:李冬梅 危国飞 责任编辑:张林)

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