
湖北日报全媒记者曾莉 通讯员唐悦
4月9日,湖北迎来今年以来最强降雨过程,还有8至11级雷暴大风、冰雹等强对流天气。由于气象部门提前预报,交通、农业、民航等相关部门及时采取了应对措施。
面对春天说变就变的天气,尤其是那种突然来袭的强对流,我们如何提前知道它要在哪儿出现?湖北用一套“天罗地网”,捕捉着变幻莫测的天气。
3700个“哨兵”站岗,每分钟传回一次情报
很多人对气象监测的印象,还停留在天气预报里那个大大的卫星云图上。其实,要提前知道老天爷什么时候“发脾气”,第一步是看清它正在做什么。
在湖北的山坡上、农田边、城市楼顶,甚至偏僻乡村,分布着3700多个气象自动观测站。它们就像一个个不知疲倦的哨兵,每隔一分钟,就把当地的气压、温度、湿度、风向、雨量等,通过4G/5G网络传回省气象数据中心。哪怕是一阵突然刮起的狂风,也逃不过它们的“眼睛”。与此同时,天上的两颗气象卫星——风云-3A和风云-4B,也在不停地“拍照”。天空中的云图画面,实时同步到气象员的电脑上。哪里冒出一团浓密的云,哪里就可能正酝酿着一场暴雨。卫星从太空俯瞰,地面站从近处感知,一个看“面”,一个看“点”,两张网叠加在一起,老天爷的一举一动就无处遁形了。
这些海量的数据,通过一条40G的“高速专线”,在武汉光谷和东西湖的两个数据中心之间来回备份、运算。正是靠着这些数据,气象预报员才能拿到最新鲜的“情报”,提前向大家发出预警。
两部雷达“打配合”:一个先发现,一个盯仔细
数据多了,还得看得懂。尤其是强对流天气——那种突然砸下来的暴雨、瞬间刮起的狂风——它们个头小、跑得快,普通雷达很容易看漏。
湖北的做法,是让两种雷达“打配合”。
第一种是S波段雷达,全省有9部。它擅长打远攻,看得远,能扫描到230公里以外,适合率先发现目标。好比哨所里的瞭望员,远远看到有“敌情”靠近。
发现“敌情”后,第二种雷达——X波段雷达就上场了,全省有25部,它像侦察兵一样,一旦发现目标,立刻凑上去端详,75公里内它看得特别清楚,刷新也快。就像一个高清摄像头,能把云团里面是雨是冰、风有多大、结构怎么样,拍得一清二楚。
两种雷达配合:S波段先发现,提醒“注意,那边有情况”;X波段立刻转过去,死死盯住,把每个细节都抠出来。一个负责“看远”,一个负责“看细”。这9部S波段雷达和25部X波段雷达,组成了一张观测网,把湖北上空1公里高度的观测覆盖率拉到了91%,强对流天气想悄悄溜过去,门都没有。
这一次,气象部门提前预报湖北将出现9到11级大风和冰雹,靠的就是X波段雷达把风暴“肚子里”的结构看得明明白白。预报员能清楚地知道:这团云里是冰雹还是大雨,风暴是在增强还是在减弱,下一步会往哪个方向移动。
“云端大脑”,把算力变成预警时间
有了情报,有了高清画面,最后一步是做出判断——这团云会下多大雨?风会吹到哪儿?
这就要靠湖北气象大数据云平台,外号“天擎”。你可以把它理解成一个超级聪明的“大脑”,以分钟级的响应速度为预报员高效提供处理过的预警预报产品。
这个大脑的算力达到1.5PFLOPS——通俗说,就是一秒钟能算1500万亿次。气象预报员不再需要手动翻图表、算公式,只需要调用平台上285个已经训练好的算法模型,几分钟就能得出预报结论。
更重要的是,这个“大脑”还会不断学习、自我进化。每一次预报,它都会把预测结果和实际天气做对比,找出偏差、修正模型。预报得越多,它就变得越准。
而且,这个“大脑”不只在气象局内部用。它还向应急、农业、水利、交通、民航等十几个部门实时传递气象信息。水利部门能根据雨量趋势,提前调度水库;交通部门能提前知道哪里有大雾或大风,及时封路或疏导;农业部门能通知农户抢收,避免成熟作物被暴雨冰雹打烂。从预警发出到防御行动落地,中间的时间差被压缩到了最短。
从3900个地面哨兵,到两颗太空卫星;从S波加X波的雷达“兄弟连”,到一秒算1500万亿次的云端大脑——这套“天罗地网”让湖北气象预报从“看天猜天”变成了“管天用天”。