发布时间：2024-11-05 13:21:33 来源: sp20241105
1980年7月7日，伴着一首《渔舟唱晚》，央视首期《天气预报》节目诞生。这不仅成为几代人的共同记忆，也开启了气象人的崭新时代——气象科学通过电视走进千家万户。
一支铅笔、一沓自记纸、一台电报机是老一辈气象观测员的“老三样”。而如今的气象工作者，能综合运用地面自动观测站、风云气象卫星等多渠道的数据，实现气象预报的智能化、数字化、精细化与可视化。
新时代的气象青年们，有的用大数据观云测雨，不断搭建认识气象的“天梯”；有的奔波在沙漠戈壁，给气象卫星观测校“准心”；有的用科技手段追云逐雨，让“过眼云烟”化为甘霖……
北半球的夏季已来临，农业生产、防灾减灾、旅游活动，样样离不开精准的气象预报。这群青年人也随着回升的气温和多变的天气忙碌起来——
在精准度上“较劲”
每天凌晨开始，全国7万多个自动气象站、270多个国家级天气雷达站、130多个国家级探空站等组成的“陆海空天”气象观测系统，收集气象数据，并传送至国家气象信息中心。天气预报员一天的工作由此开始：综合分析观测资料，在预报会议上会商研判，最终得出预报结果……
国家气象中心天气预报技术研发室主任曹勇，已经在这里工作了14年。“气象人356天、24小时从不敢放松，只要发生重大天气过程，我们就要迅速进入应急工作状态。”曹勇说，“例如，春季，我们重点关注沙尘、大风天气。一般在四五月份，华南地区开始出现强对流天气，之后降水会整体从南向北推动。十月以后，我们则重点关注冷空气和寒潮天气的影响……”
为了把预报员的经验性分析用客观的技术手段表达出来，让气象预报更高效精准，喜欢钻研的青年人一直在寻求突破。天气预报技术研发室的建立，也为曹勇和同事们的科学研究提供了理想的“实验室”。
绘制天气图，是天气预报员进行气象分析的“看家本领”。曹勇说：“天气图每3个小时就要画一次，一天要画8次。画一张天气图大概要3个小时，费时费力！”
为提升工作效率，曹勇便和同事商讨，运用计算机技术实现天气图基础数据的分析。大约用了半年时间，他们克服了技术难点，设计出了一套天气图算法，目前已成功运用在预报员的日常工作中。
2022年开始，中国气象局联合清华大学组建攻关团队，在大模型预报核心技术、预报精准程度上寻求突破，成功研发出人工智能全球中短期预报系统“风清”。
曹勇是“风清”大模型的团队主创成员，国家气象中心负责提供气象方面的专业知识与运用需求，清华大学团队则负责大模型结构及计算设计。不到两年的时间，主创团队从六七人发展到近二十人，“我们在科研与业务之间起到了很好的纽带作用。”曹勇补充道。
对于未来天气预报技术的发展，曹勇充满期待：“数字化和智能化是气象预报发展的两个大方向，未来遍布全国的数字化预报体系将大大增强气象预报的实时性和准确性，而智能化则会让气象预报运用到生产生活的不同场景。”
为卫星校“准心”
“30多年前，第一颗风云气象卫星升空，我国第一张气象卫星云图在联合国亮相。经过数十年耕耘，风云气象卫星业务服务网逐渐扩大，国际上已有124个国家在利用风云卫星进行气象服务。我深感责任重大！”2023年初，国家卫星气象中心气象卫星工程研发室主任徐娜曾写下这段话回顾往昔。
在气象工作领域，气象卫星是一个特别的分支。“我们既是航天人，又是气象人；是科学工作者，又是工程师。”徐娜说道。
曾经的徐娜每年都要忍受严寒酷暑，在西北荒无人烟的地方，进行一项鲜为人知的工作——卫星定标。卫星在天上，他们在地上，同一时刻看地面上的目标，比对两组数据，帮助卫星遥感数据进行校准。作为保证遥感卫星数据定量应用准确性的关键环节，曾有位院士评价卫星定标的难度“不亚于研制一颗卫星”。
初次到甘肃敦煌定标，人迹罕至的大漠就给徐娜“上了一课”。地表温度接近50℃，徐娜的户外防晒衣根本不管用，皮肤被晒出了泡。后来，再到大漠时，她换上厚实的冲锋衣，由于长时间在高温环境中作业，里面的衣服常被汗水浸透。
有一次，徐娜和一位同事在敦煌做无人机实验时，遇到了沙尘暴。帐篷被大风吹倒了，眼看要被连根拔起。“我和同事的第一反应是把实验设备从帐篷里‘抢救’出来！”徐娜回忆，千钧一发之际，他们不顾危险地冲进了帐篷。
做了十多年的卫星定标，徐娜始终在气象卫星数据“海洋”里“遨游”。“要把卫星数据做好，就得抠0.1与0.2之间的细小差异。”徐娜说，她既要保证数据算法的先进性，还要兼顾气象数据分析的可靠性，必须反复分析梳理卫星发射前后的数据，这个过程非常“磨人”。
如今，年纪轻轻的徐娜已获得诸多荣誉：2014年获得谢义炳气象青年科技奖，2015年获得涂长望气象青年科技奖，2022年获得国家人才工程青年项目，2023年与团队一起获得四川省科学技术进步奖……这些荣誉刻画了她一路奋楫笃行的身影。
作为风云三号极轨卫星地面系统副总指挥，徐娜先后参与了12颗气象卫星的定标与应用相关工作。“风云卫星的发展与中国的科技进步同频共振，国产卫星真正实现了从‘跟跑’到‘并跑’，我对未来实现‘领跑’也很有信心。”徐娜说。
让科研严谨又浪漫
云有千姿百态，充满神秘感，引人无限遐想。以前，古人只能在生产生活中观察云的特征，总结规律预报天气。如今，气象工作者可以利用飞机上的探测装备、地面上的遥感设备，计算云的微物理特征，通过人工影响天气催化手段，让本来只是匆匆“路过”的云化为甘霖。
陕西省人工影响天气中心科长兼高工宋嘉尧曾在工作中“解锁”难得的体验——身处5000米高空，和增雨飞机一起“乘风破云”。
“天气分析帮助我了解云的‘前世’，高性能增雨飞机上的各种探测设备帮助我认识云的‘今生’。”宋嘉尧用增雨飞机上独特的“眼睛”去观察云、捕捉云，为云“立影”，给“雨”存照，寻找最适合催化的云。
每次发现“云沟”，都会让宋嘉尧惊喜。“云沟”是指经过人工催化后的云，从卫星图像上可以看到云的顶部有明显塌陷，这也是人工增雨直接、科学、有力的效果证明。“云卷云舒，瞬息万变，卫星资料的时间分辨率如果不高的话，经常会将‘证据’掩盖。不过卫星技术在不断进步，风云四号气象卫星可以带来分钟级的观测资料，也能为寻找‘云沟’提供帮助。”宋嘉尧说。
从农业抗旱减灾到生态文明建设，从重大活动保障到森林草原防火，作为陕西省气象局的气象工作者，宋嘉尧和团队克服了多重困难，成功为国家级和省级各类运动会及重大活动提供保障，并多次驰援榆林、延安和安康执行飞机抗旱增雨作业。
2022年夏季，陕西遭遇连续高温，“为什么不开展人工降雨降温”成为网络热门话题。为了扭转大家对“人工降雨”“人工降温”的错误认知，宋嘉尧和团队制作了科普视频，视频累计播放量达10万次。“我把有增雨条件的云比喻为吸了水的海绵，告诉大家没有适当条件的云，就像没有水的海绵，再怎么挤也挤不出水分。”宋嘉尧因此被唤作“人工增雨小姐姐”。
2023年，宋嘉尧和团队还利用科研成果——人工冰晶模拟系统，用“一镜到底”的方式，录制了实验展演视频，将摸不到的云微物理变化真实直观地展示在公众眼前，传播了人工增雨的科学原理。2024年，宋嘉尧荣获“全国气象科普工作先进工作者”称号。
科研工作需要繁杂的数据和精密的算法，宋嘉尧认为自己的工作是“严谨和浪漫的完美结合体”。“云，作为一种看得见摸不着，却和天气变化、生产生活息息相关的事物，令无数科研工作者树立了与它为伴、与它为友的理想抱负。”宋嘉尧说，“作为研究性学科，人工影响天气需要将科学实验和业务工作紧密结合起来，才能不断地提升科学性，创造更高的效益。”
（本报记者 王美莹 本报通讯员 祝子津）
（本期选题支持 张蕾 陈海波 邹晓菁）
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