揭秘:四川强降雨来袭,这个“超级大脑”如何让风云“可测”

编者按 

8月以来,四川迎来多次强降雨天气,灾害频发高发。但与此同时,一大批防灾减灾的“黑科技”在灾情监测预警、抢险救援、灾后恢复重建等方面大显身手,守护着人民群众的生命和财产安全。  

今日起,川报观察将持续关注今年汛期灾害应对处置过程中发挥着重要支撑作用的新设备、新科技、新技术,请这些护佑我们生命、生产、生活安全的“黑科技”出来“秀”一下,敬请关注。

8月22日20时至8月24日8时,广元、绵阳、成都、雅安、乐山等地出现强降雨。强降雨的实际落区和雨量,与省气象台8月21日发布的72小时天气预报以及8月23日下午发布的暴雨蓝色预警信息基本吻合。

进入8月以来,这是全省气象部门成功预报的第三轮区域性降雨天气过程。据统计,仅8月10日至18日两轮区域性暴雨期间,省、市、县三级气象部门共发布暴雨预警信息300余条。这些预报预警信息,为强降雨相关地区预防地质灾害、提前转移避险人群提供了重要决策依据。

俗话说:天有不测风云。天气预报信息怎么做到“准确”?发布暴雨预警信息的决定背后有着怎样的玄机?气象灾害预警信息在基层防汛中如何发挥作用?所有问题的答案,都藏在气象工作者的“超级大脑”中。

01

给大气“照CT”,无人区也能预知降雨量

8月23日15时50分左右,省气象台首席预报员吕学东确认了即将发布的暴雨蓝色预警内容。

约200个字、一张24小时降水落区图——看起来简简单单的一页电子文档, 其实是许许多多资料数据经过复杂的计算机处理加工后,再由预报员人工修正的结果。

“以前预报天气靠手写,我们只能作面上的定性预报,无法具体判断降雨量。现在,利用先进的数值预报模式和智能网格运行平台,气象工作者就好比给大气‘照CT’,可以对空气和云层进行解剖、扫描、分析和时间推导,这就为我们在全省范围开展定量预报提供了可能。”省气象台台长冯汉中说。

对气象工作者来说,四川省气象智能网格运行平台就是他们的“超级大脑”,可以高速处理庞大的数据资料。它一方面实现了各类气象资料在省、市、县三级气象部门实时共享,另一方面,各级各地气象部门又可以结合本地特点,独立应用不同的平台功能,互不干扰。

四川省气象智能网格运行平台把四川从平面上划分为许多个“5千米×5千米”的网格,每个网格拥有自己独一无二的地形、地貌、温度、气压、湿度等基础数据。

每天,来自全省2800余个气象观测站的地面实时观测资料,以及数值预报模式资料被传送到平台上,按照天气预报员的指令进行计算加工、分析处理,从而推算出每一个网格在不同时间点上的气温、降水、风速、风向等数值。

这些数值叠加在地图上,就能自动生成天气预报预警图形,并对图形进行文字描述。

四川有48.6万平方千米土地,2800多个气象观测站显然无法覆盖所有网格。“通过智能网格运行平台的计算,我们能对所有网格点的天气作出预测,包括山地、森林等无人区。而在此之前,我们只能对一些气象基准站的天气进行单点预报。”一位预报员告诉记者。

02

一条没有发出的暴雨预警

“过程好像要提前了!”8月14日8时,刚刚接班的成都市气象局首席预报员发现大气环流形势调整比预计的快,新一轮暴雨很可能提前来袭。

预报员们讨论认为:强降水天气的主过程仍在8月15日晚,但14日晚成都东部地区出现暴雨量级的可能性较大。是否马上发布暴雨预警?10时召开的成都市气象台内部会商中,出现了意见分歧。

经过反复会商,成都市气象台最终决定:考虑当天晚上强降雨落区范围较小、持续时间不长、致灾性小,暂不公开发布预警,仍高度重视强降雨可能带来的影响,第一时间向市委市政府和相关决策部门报送《气象信息快报》。

在防汛关键时刻,成都市气象台顶住压力作出暂不发布暴雨预警的决定,这份信心来自成都市气象局近年来开展的预报技术攻关。

从去年5月开始,成都市气象局灾害性天气预报团队针对暴雨强度和落区预报进行技术攻关。他们逐一分析2004年至2019年汛期的暴雨个例,总结出6-9月各月的暴雨关注点、起报条件、量级及落区等重要信息,建立了本地化的暴雨概念模型。

如果说通用暴雨概念模型是一件均码衣服,本地化后的暴雨概念模型就相当于定制款,更加符合成都的地理环境,具有分类特征和预报思路等“硬核”,可直接为预报做参考。”成都市气象局首席预报员张葵解释。

经过近20年实践、总结,成都市气象台还形成了一套天气预报的“法宝”——溃变图。溃变图能捕捉到常规天气图、温度对数压力图上“丢失”的灾害性天气关键信息,比如有利于强降雨产生的“超低温”信息等,为灾害性天气的预报提供重要参考。

今年汛期,成都市气象台在实践中不断对本地化方法进行总结和优化。在8月10日至18日的两轮强降水天气过程中,预报员运用预报技术攻关成果作出的天气预报,与实际雨量、落区等基本一致。

03

1条地灾气象预警信息,帮助7人成功避险

8月16日清晨5时许,“轰——”的一声闷响,打破了绵阳市江油市雁门镇敬元村的宁静。

随着村民敬昌富房后坡体发生滑塌,短短十几秒,6间房屋被倾泻而下的岩石、泥土和植被掩埋……

令人欣慰的是,由于江油市气象局提前发出了地质灾害气象风险预警信息,7名受此次山体滑塌威胁的村民早在3小时前已全部安全撤离。

“气象部门发出的地质灾害气象风险预警就是‘发令枪’,帮助我们成功避险。”事后,参与排查的工作人员说。

近年来,四川省气象局联合四川省自然资源厅,提出了基于降雨量指标的地质灾害气象预警方法,共同开发了四川省地质灾害气象预警系统。该系统能详细分析气象条件对地质灾害隐患点的风险影响,提供基于隐患点地理位置的气象灾害风险预警提醒。

正是依托地质灾害气象预警系统的帮助,8月15日下午,在绵阳市气象局指导下,江油市气象局同时发布了暴雨黄色预警和地质灾害气象风险预警,明确提出:15日20时至16日20时,市内沿龙门山一带发生地质灾害气象风险等级很高,山洪易发区域应提前组织避险转移。

8月16日02时,江油市气象局将暴雨橙色预警信号升级为暴雨红色预警信号,再次提出“立即转移地质灾害危险地带人员”的对策建议。

接到预警短信后,雁门镇党委政府组织人员连夜冒雨对全镇56个地灾隐患点及可能发生险情地段进行拉网式排查,及时发现了敬昌富家屋后坡体藏匿的巨大危险。

今年入汛以来,绵阳市气象局通过该系统已累计制作地质灾害气象风险预警32期。截至目前,全市转移安置12万6千余人。

数字里的四川气象灾害防御体系

2014年以来,全省气象现代化建设工作全面推进。根据中国气象局《省级气象现代化评估报告》,我省省级气象现代化于2017年达到“基本实现气象现代化”目标,2018年综合评分为95.75分。不断完善的气象灾害防御体系在我省防灾减灾中发挥了重要作用。

“四川省突发公共事件预警信息发布系统”已建成并投入运行,气象短信发布能力达每分钟3000条;暴雨黄色以上预警由广播电视、移动通信、网络媒体全网免费发布;气象预警信息可以通过电视、村村通广播向全省进行发布,实现气象预警信息进村入户,有效解决“最后一公里”问题。

省气象局与18个部门签订了合作协议,与28个部门建立了应急联动机制。覆盖全省100%乡镇的5.6万余名气象信息员纳入管理培训体系;全省各级、各部门、国有企业领导和基层山洪地质灾害防御责任人、巡山员、网格员32万余人纳入了气象信息发布平台和气象信息员管理系统。

在全省62个县开展的基层气象防灾减灾“六个一”试点建设现已基本完成,各乡镇配置了风险地图,编制完善了应急预案,完善了防灾减灾组织体系,实现了各级基层气象灾害防御人员100%覆盖;增大监测与服务设施网络覆盖面,完成基层气象灾害预警服务平台建设,出台应急准备与响应制度,基层气象防灾减灾更加科学规范。(王悦 川报观察记者 陈婷)