9月23日,杭州亞運會如約而至,“航天科技創造美好生活”的理念又一次在杭州亞運會上彰顯。
氣象條件是影響各種賽事能否按時舉辦,以及觀眾觀賽體驗的重要因素。以輪滑和板球比賽為例,對降水要求比較嚴苛,為了保障運動員比賽安全,只要明確預報有降水,無論降水強度如何,都需調整賽程。因此,賽場周邊無縫隙精準預報預警顯得尤為重要。
在杭州氣象局的大力支持下,航天科技集團五院神舟投資下屬宏宇航天技術有限公司,聯合北京航空航天大學、中國氣象科學研究院等多家單位共同研發的局部地區強對流天氣短臨預報產品基本實現了對杭州亞運主場館周邊局部地區0-3小時的強對流降水預報,踐行“智慧氣象,精彩亞運”,為構建“分鐘級、百米級”無縫隙網格預報產品體系貢獻力量。
▲ 局部地區強對流天氣短臨預報產品用戶使用界面
該產品綜合利用地基紅外大氣垂直探測儀AERI與風廓線雷達設備,對主場館周邊垂直方向0-3km大氣邊界層主要特征數據(如溫度、濕度、風速等)進行高時間分辨率探測,再將觀測數據與多源常規觀測數據結合進行綜合判斷,可實現場館周邊局部地區0-3小時的短臨降水情況預報。 簡而言之,就是基于對特定地區云層的觀測數據進行綜合分析,對該地未來0-3小時是否發生降水進行預報,為支撐亞運賽事安排等重要決策提供參考。 ▲ 短臨降水情況預報的覆蓋范圍圖 目前,經過歷史數據復驗,系統初步準確率為88%,命中率為90%,現階段可提供平均38.5分鐘的預警時間。此外,比較有特點的是,該產品還可以實現在雷達回波還不明顯的情況下,對所覆蓋區域內對流初生進行較為準確地判斷,形成對現有觀測手段的有益補充。 宏宇公司項目團隊的技術人員立足航天領域扎實的技術積累,將航天領域中的多源信息融合分析和高精度實時數據處理算法等信息化技術手段運用到了氣象數據的處理中。 “此前,我們都是將這兩項技術運用在衛星和航天器上,主要對遙感數據進行分析處理。本次將航天領域中的技術手段運用到短臨天氣預報產品中,可以將來自多個數據源的數據進行實時采集,并對原始數據進行預處理和特征提取工作,為最終形成預報結果提供判斷依據。” 同時,宏宇公司技術團隊依托仿真、大數據分析等科技手段,對氣象觀測數據進行不同維度的實時可視化展示,同時預報結果也會在屏幕上進行顯示,給預報員提供更多的預報信息,讓氣象預報更加準確。 從處理衛星數據到處理氣象數據,背后是整個學科領域的轉換,這并非易事。氣象學科是一個相對復雜的體系,測量的所有參數有著實際的物理含義和表征,從測量準確到能夠提供預報服務,中間需要很多氣象學專業知識來進行引導。因此,在產品研發過程中,宏宇公司在中國氣象科學研究院、杭州氣象局專家指導下,花費了很多時間來學習、消化、理解氣象專業知識,并將其運用到研發實踐中。 今年年初,宏宇公司瞄準杭州亞運會的契機,主動爭取承擔杭州亞運會的氣象服務保障任務,并負責強對流天氣短臨預報產品的管理和運營工作。 此前的一年多時間,技術團隊已經搜集、分析和整理過大量的氣象數據。正是基于這些數據與技術積累,技術團隊來杭后,在中國氣象科學研究院專家的支持下,將可使用的不同觀測手段相互結合,快速搭建系統的整體架構。 “一方面,我們希望借助杭州亞運會的契機,結合公司此前在氣象方面做的技術積累,形成局部地區短臨天氣預報的產品與能力。另一方面,作為五院一家技術公司,讓航天科技更好地服務國計民生也是我們的責任。” 強對流天氣短臨預報產品將為氣象預報、環境監測等領域提供更加精細化和準確的數據,對于豐富局部區域短臨天氣預報手段有一定意義。“不止于杭州亞運會,后續,我們還可以將該產品創新地應用到更多的典型場景,比如在發射場、機場等場景都需要這種局部的天氣短臨預報服務。” 16天的精彩賽事 16天的全程保障 “航天科技服務美好生活”的大幕 正在徐徐展開!