智能網格預報空間上精細到點位，時間上精細到分鐘

　　天氣預報，向著“精準”快步跑（綠色家園）

　　陰晴雨雪關系百姓生活，因此廣受關注。圖為日前山西省晉中市平遙縣迎來降雪天氣，游客在古城門外合影留念。梁生仁攝（新華社發(fā)）

　　“看天色可能會下雨，出門時要帶把傘嗎？”這樣的疑問，幾乎人人都有過。夏天，總怕有場“不期而遇”的大雨；到了冬天，又盼著一覺醒來世界銀裝素裹。

　　過去以周、天為單位，以市縣為區(qū)域進行的氣象預報，已經不能滿足公眾的日常生活需要。隨著移動互聯網以及智能終端的普及，人們希望隨時隨地查詢天氣——10分鐘后會不會下雨？自己所處的街道降雪量會有多少？應運而生的智能網格預報，可以解答大家的疑問，提供更精細、更個性化的氣象服務。

　　什么是網格預報？氣象部門官方的網格數據公眾啥時候能用上？智能預報的發(fā)展會帶來哪些變化？3月23日“世界氣象日”來臨之際，記者走訪中央氣象臺的有關專家，帶您走近還略顯神秘的網格氣象預報。

　　預報從定時定點定性走向即時“隨地”定量

　　氣象部門的網格預報質量、豐富程度、精細程度以及權威性遙遙領先

　　近兩年經常出現的新詞“網格預報”究竟是什么？

　　中央氣象臺天氣預報室主任、正研級高工宗志平告訴記者，以往傳統(tǒng)的天氣預報是城鎮(zhèn)預報，只用單個的預報點表示一個縣城或城市未來幾天的天氣變化。這種預報方式缺點較明顯，時間空間精度低、預報天數短、氣象要素少。在如今幾乎人手一個智能手機的時代，一天只做兩次更新的傳統(tǒng)預報，已經不能滿足公眾需求。中國氣象局提出“網格預報”這一概念，正是為了解決傳統(tǒng)天氣預報的這些弊端。

　　如何直白地理解網格預報？中央氣象臺預報系統(tǒng)開放實驗室主任、正研級高工薛峰介紹，可以把我國以及每個城市所在的區(qū)域，想象成由多個邊長為5公里的正方形組成的網格，而公眾就生活、工作在一個個網格里。網格預報就是針對這些正方形小區(qū)域，實現空間上的精準化預報。具體而言，是從傳統(tǒng)的大城市預報發(fā)展到縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)，甚至村，到現在的任意點位預報。網格預報在時間間隔上也更精細，從原來的只區(qū)分白天黑夜，發(fā)展為逐3小時、逐1小時甚至分鐘級間隔預報，即時更新，方便公眾根據局地天氣對自己出行等活動做出更精準的安排。此外，原來的城市預報只涉及一種天氣現象，現在網格預報涵蓋的要素更豐富，僅降水天氣就分為雨、雪、雨夾雪、凍雨等。

　　除了更“細心”，網格預報還更“理性”。相對傳統(tǒng)的等級預報和定性預報，如今的預報正在向定量化轉化。比如，從原來的“小中大暴雨”，變?yōu)榫唧w多少毫米或厘米的降水量預報；以往的“大風”“多云”天氣，將被具體的風向風速值和云量值預報替代。也就是說，公眾不僅能了解自己所處的“網格”當前、未來是什么天氣狀況，還能清楚地查到氣溫、降水、風等多個具體氣象要素信息。

　　“這張時空分辨率越來越高的預報網格已經是氣象部門預報業(yè)務最為關鍵的產品，是未來實現任意點位預報和山洪地質災害、城市漬澇等預報的基礎。”薛峰說，網格預報是突破傳統(tǒng)的“不規(guī)則點”預報。

　　此前，不少天氣預報APP也能預報到某一具體區(qū)域，例如北京市朝陽區(qū)某個街道未來兩小時會不會下雨。相較于這些已有的服務，氣象局推出的網格預報有啥獨特之處？

　　宗志平告訴記者，雖然如今不乏類似產品，但大多數APP背后的氣象機構或公司，數據、技術、資源和研發(fā)能力有限，預報時往往是直接從互聯網上獲取基礎數據，經過簡單加工就發(fā)布出來，這種網格預報在技術科學性和預報質量上都存在不足?！爸袊鴼庀缶肿鳛闅庀箢A報的權威部門，在觀測數據、預報模式研發(fā)以及網格預報技術上有優(yōu)勢，在此基礎上統(tǒng)籌醞釀研發(fā)的預報服務產品，其質量、豐富程度、精細程度以及權威性優(yōu)于當前其他機構或公司的產品，是國家力量推進氣象預報服務進步的體現?！?/p>

　　4年研發(fā)形成穩(wěn)定產品，目前已有10省市實現業(yè)務運行

　　公眾將通過氣象部門官方客戶端，享受“私人訂制”的預報服務

　　按照中國氣象局的計劃，2017年7月開始，北京、天津、上海、福建、廣東、海南、陜西等7省市已經率先發(fā)布智能網格預報。2017年12月底前，我國氣象預報服務統(tǒng)一數據源的“一張網”網格預報業(yè)務已經開始正式運行。

　　薛峰告訴記者，其實國家級網格預報技術和產品的布局、研發(fā)早在2013年就開始啟動。到2017年底，網格預報按計劃推出，全國上下聯動的10天逐3小時5公里多氣象要素網格預報及相應的流程初步實現，目前全國31個省區(qū)市氣象局已經在試驗運行網格預報業(yè)務，各省均在進行預報質量評估，已經有10個省區(qū)市實現了業(yè)務運行。

　　氣象行業(yè)外的公眾，現在能用到這一服務產品嗎？薛峰表示，隨著網格預報的發(fā)展，產品的內容越來越全面、豐富，數據量也越來越大。國家氣象中心將這些產品作為基礎產品提供給各級氣象部門及氣象服務單位。各級氣象部門基于精細的網格預報，再結合基于位置、網絡、移動終端等手段，為公眾提供具有針對性的服務和產品?！安糠质∈幸验_展相關服務，例如廣東的‘繽紛微天氣’、福建的‘知天氣’APP，公眾只需下載程序并輸入位置，就能享受‘私人訂制’的天氣預報?！?/p>

　　有人不理解，2013年研發(fā)的產品，為啥在去年底才開始推出？宗志平說，這不是中國氣象局在“賣關子”，研發(fā)過程遇到了很多技術困難，通過近3年的技術攻關，才逐步走向成熟。另一方面，一個公眾產品的開發(fā)必然要經過內部的嚴格測試，保證預報產品發(fā)布的嚴肅性，對公眾負責。作為中國氣象預報的權威發(fā)布部門，只有預報服務產品的穩(wěn)定性以及預報質量達到標準，才能和公眾見面?！皻庀蟛块T今后會通過更多的渠道與方式，讓公眾更便利地使用氣象產品。”薛峰說。

　　可自我訂正優(yōu)化，提高預報的準確率和時空分辨率

　　智能預報不會完全取代“人工”，但氣象預報員工作內容會發(fā)生一定變化

　　網格預報的基礎是科技進步。目前，中國氣象局可以用衛(wèi)星、雷達、全國布局的自動站構成三位一體的觀測網絡，實時捕捉當前發(fā)生的重要天氣，為預報的實時滾動更新提供觀測資料基礎支持。宗志平介紹，這些觀測資料進入我國自主研發(fā)的GRAPES數值同化及預報系統(tǒng)，可提供從短期到中長期的高分辨率數值預報原始資料?；诖髷祿臋C器學習、人工智能等先進的數據挖掘技術，這張“網”能進一步自我訂正優(yōu)化，提高預報的準確率和時空分辨率。宗志平認為，這張“網”的出現，意味著我們在氣象預報方面的技術和服務水平向國際先進水平邁出了重要一步，同時也意味著公眾需求與預報服務之間的差距又縮小了一些。

　　預報越來越智能，是否意味著預報員的作用越來越??？宗志平對此不以為然。“首先要更正一個概念，人工智能與‘人工’之間并不存在競爭和淘汰的關系。雖然隨著技術的發(fā)展，智能預報可以解決大部分問題，但大氣運動有不確定性，對于災害性、轉折性、突發(fā)性的天氣，依然需要依托預報員豐富的知識背景做出合理預報判斷，或者對人工智能的預報結果做出合理修正?！?/p>

　　薛峰認為，隨著智能預報技術的發(fā)展，現有的氣象預報員工作內容會發(fā)生一定變化，一部分專注于大氣運動機理的分析理解認識，并做重要的訂正預報，更多關注“影響預報”，即當前的天氣對相關領域和行業(yè)有什么后續(xù)影響；而另一些預報員可能會關注人工智能技術本身，即如何更好地將人工智能技術與氣象預報服務行業(yè)結合，進一步提高準確率，或研發(fā)更符合社會需求的預報服務產品。人工智能將成為預報員掌握的一門技術或工具，二者優(yōu)勢互補，為社會提供更好的氣象服務。（記者 趙貝佳）

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責任編輯： 卓越