2023年福建省數(shù)字氣象智能預(yù)報技術(shù)應(yīng)用大賽即將于4月12日拉開帷幕。什么是智能天氣預(yù)報？它又是如何應(yīng)運而生的？

回答這個問題之前，不妨先了解一下數(shù)值模式預(yù)報。大氣運動遵循著一定的物理規(guī)律，人們用一套非線性方程組來描述這一規(guī)律，通過利用高性能計算機對方程組進行運算，得到未來天氣發(fā)展變化狀況。這種預(yù)報方法稱為數(shù)值模式預(yù)報。

近年來，隨著各個行業(yè)對天氣預(yù)報準(zhǔn)確率和精細化水平需求越來越高，傳統(tǒng)的固定觀測站點和文字定性描述預(yù)報已無法覆蓋和表達精細的時間和空間信息，急需發(fā)展全覆蓋、無縫隙、精細化的網(wǎng)格天氣預(yù)報。由于網(wǎng)格天氣預(yù)報的高頻滾動、高時空分辨率等特征，傳統(tǒng)人工制作天氣預(yù)報產(chǎn)品的方式已經(jīng)無法適應(yīng)發(fā)展需求，需要把預(yù)報員的預(yù)報經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為計算機可以識別的智能算法，由計算機基于數(shù)值模式預(yù)報和海量實況資料自動生成各類氣象要素的網(wǎng)格客觀預(yù)報產(chǎn)品，這個過程就是智能預(yù)報。

海量實況資料如何獲??？“天羅地網(wǎng)”式的觀測是智能預(yù)報的前提。福建省氣象部門建成全國首部s波段雙偏振相控陣天氣雷達，構(gòu)建了由9部新一代天氣雷達、20部風(fēng)廓線雷達、11部x波段雷達，7個海洋浮標(biāo)和2100多個自動氣象站組成“陸?？仗臁币惑w化精密觀測格局，實現(xiàn)了對災(zāi)害性天氣的分鐘級監(jiān)測。

有了海量的觀測數(shù)據(jù)，將其直接導(dǎo)入計算機中，不就能輕而易舉得到預(yù)報結(jié)論了？答案是否定的。數(shù)值模式預(yù)報并不能完全模擬極其復(fù)雜的大氣變化，不同模式預(yù)報的結(jié)果都不相同，甚至?xí)霈F(xiàn)大相徑庭的狀況，并且沒有一種模式是能穩(wěn)定地實現(xiàn)精準(zhǔn)預(yù)報。這就需要預(yù)報員根據(jù)所掌握的實況信息，結(jié)合本地天氣氣候特征和主觀經(jīng)驗，對模式預(yù)報進行人工訂正，并形成一套可供計算機識別的智能算法。智能算法在融合、處理海量數(shù)據(jù)信息中的先天優(yōu)勢，可以在一定程度上代替預(yù)報員在會商中整合、分析信息的過程，將預(yù)報員的經(jīng)驗內(nèi)化。它不僅能夠大幅減少預(yù)報員工作量，也是輔助預(yù)報員實現(xiàn)更加高效、精準(zhǔn)預(yù)報的“好幫手”。

省氣象局長期大力發(fā)展以國產(chǎn)數(shù)值模式為核心、全國領(lǐng)先的智能預(yù)報算法，預(yù)報質(zhì)量位居全國前列。算法被國家氣象中心及8個省（市）引進使用，并在第二屆全國智能預(yù)報技術(shù)方法交流大賽上，取得了降水、溫度兩個單項第一和團體第二的好成績。

如今，憑借“無縫隙、全覆蓋”的智能網(wǎng)格天氣預(yù)報業(yè)務(wù)體系，“定位、定量、逐時、滾動”的天氣預(yù)報已落到老百姓的指尖上。目前正完善的24小時快速更新預(yù)報系統(tǒng)，將推出每5-10分鐘滾動更新、百米級分辨率的預(yù)報產(chǎn)品，天氣預(yù)報有望向“分鐘級、百米級”邁進。

每一種技術(shù)方法都可以結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H被加以改良，形成本地化、個性化的“獨門秘籍”，實現(xiàn)“智能預(yù)報”向“智慧服務(wù)”的有效轉(zhuǎn)化。

隨著“藍眼淚”景觀掀起旅游熱潮，平潭綜合實驗區(qū)氣象局通過分析“藍眼淚”發(fā)生期間氣象要素的變化特征，嘗試運用機器學(xué)習(xí)建模方法建立了“藍眼淚”氣象條件概率預(yù)報模型，并基于歷史數(shù)據(jù)集對模型參數(shù)進行反復(fù)調(diào)試，使預(yù)報模型準(zhǔn)確率達75%，并成功制作發(fā)布了全國首期“平潭藍眼淚氣象條件概率預(yù)報”圖形產(chǎn)品，讓慕名“追淚”的游客乘興而來，也能盡興而歸。

不僅如此，云海日出預(yù)報、高速交通氣象風(fēng)險預(yù)報、森林火險氣象等級預(yù)報產(chǎn)品也層出不窮。

天氣智能預(yù)報技術(shù)的發(fā)展，無疑是為預(yù)報能力提升注入核心動力的一劑“強心針”，它從來不是閉門造車，而是摸著石頭過河，是更深入、更廣泛的合作交流，是不同思維碰撞出的火花，而這，也是舉辦本次智能預(yù)報技術(shù)應(yīng)用大賽的最終目的。（中國氣象報福建記者站?廖玥）