风云变幻尽在掌握

  气象事业是科技型、基础性、先导性社会公益事业。在全球气候变暖背景下,我国极端天气气候事件增多增强,统筹发展和安全对防范气象灾害重大风险的要求越来越高,人民群众美好生活对气象服务保障的需求越来越多样。今年6月,国务院印发《气象高质量发展纲要(2022—2035年)》,明确要求加快我国推进气象现代化建设,积极构建科技领先、监测精密、预报精准、服务精细、人民满意的现代气象体系。

  纵览中国气象事业的发展,从昔日的百叶箱、探空气球,到如今的气象雷达、卫星组网,让风云变幻尽在掌握,青岛气象占有不可或缺的一席。

气球探空和手绘图

  青岛是中国最早开展气象学科研究的城市之一,是中国近代气象事业的发祥地之一。据青岛市气象局相关资料记载,从1898年德国殖民当局在青岛开始气象观测起,饱经战乱的青岛气象曾度过了一段沧桑曲折的历程。直到1949年新中国成立后,青岛的气象事业才掀开了服务社会主义事业、服务人民大众的崭新历史篇章。

  1956年开始向社会公开发布天气预报;1974年成为国家基本气象观测台站;1976年青岛市气象局成立……首席预报员凌艺于1987年进入青岛气象台工作,她回忆:“气象预报需要根据数据材料,气象观测有探空观测和地面观测。那时,探空观测站全国仅有百余个站,山东有3个站,分别是济南、青岛和威海成山头。”

  在没有气象卫星、雷达等先进技术手段的年月里,探空气球就像一双“千里眼”,是气象观测的最佳手段。直至今天,探空气球仍是目前准确垂直感知天气的最好方式。在气象学中,垂直方向上气象要素的剧烈变化会引起近地面的天气变化,这种探测方式弥补了卫星只能从上面看云、雷达只能从下面看云、地面观测站只能观测地面数据的短板。如果把预报天气,看成是给天气看病,探空气球就是给大气层做了个垂直切片扫描。

  “探空观测就是一天放三次气球:每天早、晚7时15分、凌晨1时15分各放一次气球,气球下面挂无线电发射仪器,监测不同高度、不同地点的温度、湿度、气压和风等数据,回传地面。”凌艺清楚记得,“这些数据都是以编码的形式发送出去,每天在办公室里就听到发报员滴滴滴的发报声。地面数据观测人员把这些数据填到一张天气图上,再把这张图给气象预报组,我们根据这些数据画出一张张气象图。画好一张图差不多需要20分钟的时间。”

  而今,我们的探空观测手段早已多元化,飞机、火箭、卫星上都可以进行气象观测,它们成为气象员的“眼睛”和“耳朵”,构成庞大的观测网络,形成了海量数据库,为精确的气象预报提供基础信息。预报员结合这些数据,就能尽可能准确地对天气做出预判。

超级大脑无法替代

  在气象预报科值班室的电脑屏幕上,会实时显示一体化平台的气象信息,气象预报科科长时晓曚介绍:“现在正在看的是高空图,高空图是天气图的一种,是计算机根据探空设备采集到的数据运算出来的。”类似的天气图有很多种,这些天气图还会定时更新,由机房内的计算机负责接收和计算。

  实况气象资料作为初始数据,会输入到一些方程式里,通过计算机运算,产生不同的模式预报结果。“现在的模式以国家级运行为主,在中国气象局的机房里有先进的计算机运行系统,它们就像是超级智能大脑,每天处理海量的数据信息。伴随着我国数值模式的不断进步,国产数值模式已经有了CMA-GFS、CMA-TYM、CMA-MESO、CMA-BJ、CMA-SH、CMA-GD等多种参考,同时我们还可以看欧洲、美国、德国、日本等外国的数值预报图,这些气象资料都是预报员们参考的重要数据。”一连串专业术语被时晓曚脱口而出。

  有了气象智能模式,气象预报员不再需要手绘气象图了,大数据的智能应用促进了气象预测手段的一大进步,但这并不代表气象预测由机器运行就不需要人力了。虽然预报手段越来越先进,但手段再先进,天气总是未知的。

  “尽管这些模式用的是同一个初始数据,但因为算法不同,侧重点不同,计算得出的数值是不同的。”凌艺介绍,不同的预报模式,可能会产生不同的预报结果,有的甚至是南辕北辙,“比如7月12日晚上的降水,有的模式预测最大的降雨出现在平度、莱西,有的模式预测最大的降雨出现在胶州、即墨。在同一个位置上,有的模式预测降雨量是四五十个毫米,有的模式预测降雨量是一两个毫米。那么,你怎么去做这个比较相对准确的预报?每天预报员们需要要把大量的资料进行人工分析订正,去伪存真。”

  为了订正误差,每名预报员每天要看数百幅天气图,有高低空的,有云量变化的,有雷达反射的,有温湿度变化的……再要根据各种天气图反映出的变化,综合推测天气变化趋势,进行预报。

助“鲲龙”踏浪海天

  走进青岛市气象台的会商大厅,有一面红底金边儿的锦旗特别醒目,上书十八个大字:铸重器,携手逐梦海天;系航空,共助鲲龙翱翔。

  “鲲龙”是我国自主研制的大型灭火/水上救援水陆两栖飞机,2020年7月26日,在青岛团岛附近海域,在碧海蓝天的见证下,它驭风入海,踏浪腾空,成功实现海上首飞。这是加快建设制造强国和科技强国取得的又一个标志性成果,对提升我国综合国力、增强民族自信心和自豪感具有重要意义。“气象台接到市政府下达的气象保障需求时,离预定时间段只有区区十几天了,时间紧任务重。”青岛市气象台台长马艳回忆,得知能够参与这次任务,同事们的情绪瞬间澎湃起来。

  7月下旬的天气可谓瞬息万变,海上起降与内陆水面相比,海雾、海陆风等影响因素更为复杂,而为了测试飞机的不同性能,要对不同气象条件下的试飞进行精细化保障,这就要求气象部门洞察风起云涌的每一个变化,分析影响起降的每一个要素。

  “我们每个整点都会收到探测保障中心来电告知的最新实况,首席预报员会立刻根据实况调整相关海域的预报,服务团队无缝隙进行对接、逐小时发送材料,大家协同配合。”虽然做好了充分准备,但马艳深知这次的任务更具有随机考验性,因为当时并没有被明确告知首飞的具体日期,所以每一天都像保障正式首飞一样全面备战、高度紧张。

  终于,7月26日,消息传来:“鲲龙”9时28分在日照机场起飞,10时14分在团岛海域平稳着水,10时18分顺利完成海上首飞。“听闻喜讯,同事们欢欣鼓舞、倍感自豪。”中航通用飞机有限责任公司特地为青岛市气象台送来感谢信,这面锦旗也被郑重地挂在了会商大厅里。

  作为青岛的气象工作者,这些“风云捕手”还有无数服务重大活动的高光时刻。

  从2008年奥帆赛期间的气象服务保障,到2018年上合组织青岛峰会的气象服务,再到2019年中国人民海军成立70周年多国海军活动期间,提供精准预报,一次次的精准气象服务交出了一份份漂亮的答卷,换来了一面面标记荣誉的锦旗,如今它们已经铺满了青岛市气象台办公室的整面墙。

  没有惊天动地的事迹,没有叱咤风云的壮举,有的只是不厌其烦、精益求精地研判数据,做好观天测报。有一次青岛市气象台组织演讲比赛,一位预报员的话博得如雷掌声:“如果你是一滴水,你是否滋润了一寸土地?如果你是一线阳光,你是否照亮了一分黑暗?如果你是最小的一颗螺丝钉,你是否永远坚守你生活的岗位?——这是雷锋日记中的一段话。这个螺丝钉,是你,是他,是我,是我们,是每个岗位上兢兢业业工作的劳动者。”

  如今的青岛市气象台矗立在气象万千的伏龙山顶,绿荫掩映下,它日夜仰首瞰风云星空,躬身为脚下的城市筑起防灾减灾的第一道防线。历史长河中,它与它的开拓者们始终坚守,这如磐石般永恒的使命。

编辑: 仲维莉 审核: 刘宜庆