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市气象局参与的智慧型地面气象观测系统获广东省科技进步奖二等奖——
破解技术难题 增强气象预警能力
来源:阳江新闻网 作者: 陈海涛 时间:2022-05-02 10:26 【字体: 】 浏览量:-

 

  气象灾害是自然灾害中最为频繁而又严重的灾害。如何有效预防和应对气象灾害,是气象科学工作者不懈的追求。获2021年度广东省科技进步奖二等奖的《智慧型地面气象观测系统关键技术创新及应用》项目自投入应用以来,使得大范围灾害性天气监测率从30%提高到90%,气象预警预报服务能力大大增强,为决策指挥防灾减灾救灾提供了有力支撑。市气象局作为该项目5个完成单位之一,参与了其中3项关键技术的创新。近日,市气象局正高级工程师郭泽勇接受记者专访,讲述了他们的科研之路。

  智能气象

  提高预报准确率

  《智慧型地面气象观测系统关键技术创新及应用》项目由广东省气象探测数据中心、广东省气象计算机应用开发研究所、广东省气象计量检定所、阳江市气象局、广州市双一气象器材有限公司等5个单位完成。项目主持人敖振浪是阳江人,现任广东省气象局技术总师、国家级首席科学家,也是中国气象领军人才。

  自1996年起,敖振浪率领团队开始研究和建设广东省地面气象观测系统。经过20多年技术攻关,《智慧型地面气象观测系统关键技术创新及应用》项目实现从人工到自动化再到智能化的技术迭代创新,先后获得25项科研课题支持,突破十大关键技术。

  “现在老百姓大多会有这种感觉,现在的天气预报比过去更加准确了。这主要归功于综合气象观测系统的发展,特别是地面气象观测技术的进步。”郭泽勇说,《智慧型地面气象观测系统关键技术创新及应用》项目在国内率先以物联网技术建成全省3200多个站点组成的智慧型地面气象综合探测网。通过智慧型地面气象探测网获得丰富的观测数据,使大范围灾害性天气监测率从30%提高到90%,24小时暴雨预警准确率从36%提高到86%。

  从人工观测到智能观测,该项目团队在摸索中发明创造了多项新的观测技术和装置,包括世界气象组织观测名录中还没有的“回南天”监测仪、生物舒适度测量仪、高温模拟观测装置等特种探测仪器。

  郭泽勇介绍,“回南天”监测仪通过测量室内、外的温湿度,经算法分析预判“回南天”现象的发生,及时发布“回南天”天气防御指引,这对华南地区的居民来说意义重大;生物舒适度测量仪则可预测出当天天气的体感舒适度,是闷热难耐还是凉爽舒适等。另外,高温模拟观测装置可推导出高温环境下重体力劳动忍受的时间,可对特定场景提供准确的高温预报,一改从前只能提供大范围高温预报的情况,提高预报精准率。

  郭泽勇说,这套智能化的地面气象观测系统和发明的特种探测仪器在我国气象行业、省内十多个部门和港澳地区推广应用,成为业界应用示范,引领和推动了地面气象观测技术快速发展。

  突破难题

  气象探空高度不畏雨

  《智慧型地面气象观测系统关键技术创新及应用》是从2012年开始研制的具有智能观测性能的第三代自动气象站系统,直至2018年该项目才完成并投入应用。郭泽勇于2015年加入该项目团队,并参与了其中3项关键技术的研发,包括智能探测仪器开发技术、智能组网观测技术、气象探空高度提升技术。

  以气象探空高度提升技术为例。每天,全球各地都会在同一时间施放探空气球,在高空探测温度、湿度、风向、风速等气象要素的数据。这些气象数据参与全球交换后,作为依据预测出我们每天都要看的天气预报。

  但是,探空气球在雨天和潮湿天气条件下的施放高度长期存在严重偏低的普遍性难题,气球总是提前爆炸,导致高空探测到的气象数据有偏差。郭泽勇所在的项目组通过研究,发现了气球提前爆炸的原因,并找到球皮疏水的解决方法,使探空高度平均提升7000米左右,全面改善探空质量。阳江地区通过此项技术革新,提升了高空探测能力。

  整个智慧型地面气象观测系统是集智能仪器研制、观测方法算法研究、工程建设、组网应用、气象预报服务于一体的系统工程,是气象观测业务最重要的组成部分,也是气象预报最主要的数据来源。“这是一个庞大的项目,交叉融合了大气科学、大气探测技术、信息技术、电子技术等多学科的研究成果,能够参与其中,是一种荣幸。”郭泽勇说,无论从硬件开发,到软件编程,还是在移动端界面实现功能应用成果,全是自主研发,工程量大,难度大,耗时久。

  但是,该项目投入应用以来,产生的经济效益和社会效益非常大,为应对气候变化、生态文明建设、工农业生产、国防、日常生活等提供重要支撑,为政府防灾减灾救灾提供重要决策依据。近些年,我省无论面对怎样复杂多变的天气,都能及时应对、从容度过,这背后离不开智慧型地面气象观测系统的默默守望。

  榜样力量

  投身科研拒绝“躺平”

  在采访中,郭泽勇表示,他在参与《智慧型地面气象观测系统关键技术创新及应用》项目过程中,感触最深的是从项目负责人敖振浪身上看到的榜样力量。

  “敖振浪老师在气象研究领域耕耘数十载,是享有国务院特殊津贴的气象专家,获中国气象‘十大风云人物奖’,也是我们引以为豪的阳江乡贤。”郭泽勇说,他所获得的成就,是绝大多数人难以企及的高度,但是他事事亲力亲为,亲自编写调试智慧型地面观测系统最核心的代码,从未停止过科研和学习的步伐。

  “今年春节敖振浪老师回来阳江的时候还跟我说,因为疫情被困在家里一个月,他闲来无事就又学习了一种新的编程代码。到5月24日,敖振浪老师就要退休了,可他未让自己闲下来,至今还在忙着另外一个由他主持的省重点研发专项。”郭泽勇说,有前辈如此,没理由让自己“躺平”。

  敖振浪说,作为一名气象领域的科技工作者,最考验的当然是过硬的专业技术能力,研究过程中会碰到各种技术瓶颈,如果技术能力达不到要求,就会很难突破,因此需要不断学习充实自身。除此之外,还得有坚忍不拔的精神和长期不懈的努力,容不得丝毫的麻痹大意和急功近利。郭泽勇对此深有体会。2006年本科毕业后,郭泽勇一直在市气象局工作。“我的日常工作是雷达观测和灾害天气的临近预报。工作内容每天都差不多,甚至让人觉得有点枯燥乏味。”他说,但是他学会用“成就感”去打败“枯燥”。

  作为一名基层的科技工作者,郭泽勇一直在思考业内还未解决的技术难题。“有些研究项目还未启动便会‘夭折’,有的投入一两年的时间却发现研究方向不对,被迫中止。”他说,这样的失败很多,但不能因此罢休,搞科研,就要有“死磕到底”的决心。

  《智慧型地面气象观测系统关键技术创新及应用》项目结束后,郭泽勇基于国际先进的双偏振雷达,自主研发了阳江灾害性天气短时临近预警平台,有效提前灾害性天气的预警能力。今年3月26日下午2时30分至5时30分,珠三角地区遭遇冰雹袭击。其实当天,阳江灾害性天气短时临近预警平台提前45分钟自动识别出阳春北部上空有冰雹回波并发出预警。最后,冰雹掠过阳春北部,在肇庆、佛山、广州等地降落。

  “嗯,精准预报。”郭泽勇再次相信努力不会白费。


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