从看“天儿”预报到卫星云图实时监测系统

　　天气不再靠眼力 风雨欲来看云图

　　▲北京市气象台首席预报员郭金兰正在气象会商室查看气象数据

　　▲1978年8月北京市气象局观象台成立 负责北京地区地面高空观测工作

　　▲上世纪80年代地面气象观测场中 百叶箱是一个重要的观测工具

　　老式探空仪、百叶箱、编码机……上世纪七八十年代，气象观测时离不开的“老三样”，如今已经被雷达、卫星、自动气象站所“代替”。

　　四十年风霜雪雨中，气象预报员的经验积累与现代气象科技手段相辅相成，共同推动北京气象预报从定性到定量转变，准确率大幅提升。

　　提起现在预报的精细化程度及时效，北京市气象台首席预报员郭金兰连连感叹：“以前真的不敢想！”

　　上世纪80年代

　　预报天气靠“老三样”

　　上世纪80年代，天气观测和预报主要靠人。拿着小本，站在百叶箱前详细记录温度、湿度，再根据这些数据分析未来的天气情况……1985年，大学毕业的郭金兰成为北京市昌平气象站的一名预报员。每小时巡视一次天气及观测仪器是她每天的基本工作节奏。

　　对她而言，高强度的记录、分析并不困难，最难的是要“观云识天”。“那时候对观测员的要求很高，要记录天空的状况。万里晴空最简单，直接记录晴天。如果有云，就要识别出是什么云，形状是怎样的，大概多高，在空中占了多大的比例……”郭金兰说，自己虽然是一名预报员，但为了快速上手，成为一名好的预报员，这些观测员的工作她都做过。

　　郭金兰说，现在早已不再要求观测员描绘云的形状，识别工具也变成了仪器，但那时候练就的“肉眼识云”到现在仍没有忘记。

　　“当时区县预报员每天还要填绘17时地面天气图，要一边听电台一边把北京周边主要区域站点的云、温度、风、气压等观测实况记录填图并分析。”电台、传真机、收音机是郭金兰当时的“得力助手”。此外，观测员还有一个离不开的工具——编码机。就像电影里的电报员一样，观测员每天通过袖珍计算机编码发报，参加全球气象电报交换。这些长串电码其实是各地天气情况的“密码”，包括温度、云、风、气压等要素，供预报员分析预测天气。这种工作模式一直持续到了上世纪90年代。

　　上世纪90年代

　　局地预报不准，老农麦子被雨淋

　　如今，天气预报已精确到了12小时内逐小时、72小时内逐3小时的格点预报。而上世纪80年代，每天主要在6时、17时发布两次预报，24小时之内的天气预报按12小时预报。

　　上世纪90年代北京市气象台开展了短时临近预报业务，2004年6月增加0-72小时灾害性天气及其次生灾害落区预报，并开始发布气象灾害预警信号。

　　21世纪以后随着计算机技术和数值预报模式的快速发展，数值预报产品逐渐增多、预报方法越来越丰富。2003年起，气象部门增加了一周滚动天气预报，每天更新发布，而且由原来的120小时，增加到168小时。

　　上世纪90年代，随着计算机的普及和深入开发，卫星云图实时监测系统投入业务，每小时生成一次观测云图资料，并能够接收数字云图资料，为预报员提供了更清晰高效的卫星云图观测资料及多种卫星监测产品，但是局地预报仍存在问题。

　　有一件事，直到现在想起来，郭金兰还是会觉得尴尬。一年夏天，她受邀参加一个户外活动，根据天气预报当天没有雨，然而到现场不久后天就开始下雨，“看着看着雨就来了，当时我自己都觉得不可思议，这种条件理论上不会形成降水啊。”郭金兰脸上发烫，现场一直没敢跟人提起自己天气预报员的身份。“这其实是一个局地突发的情况，影响系统的尺度较小，在当时的条件很难预测出来”。

　　“那时候没有发布预警信号一说。虽然已经有气象警报接收机，但都是对重要需求部门，比如农业或建筑工地，对公众的渠道基本没有。”那时候，郭金兰和同事们时常接到老百姓的抱怨电话。有一次，一位老伯很生气地打来电话：“你们说今天不下雨，现在我晒的麦子、玉米都被雨淋了！”每当如此，预报员们只能赔不是，但囿于当时的技术条件又无可奈何。

　　奥运期间

　　精细化预报细到场馆几点开始下雨

　　进入新世纪，北京的城市发展和奥运会的申办成功，把突发性天气预报这一世界难题摆在了气象预报员们的面前。为了做好奥运会期间的天气预报，气象台从申奥成功的那一刻就开始着手做各种准备。然而，也得益于在此期间各种先进设备的购置和引进，北京的气象预报水平有了突飞猛进的发展。

　　“2008年奥运会开幕是在8月8日，北京的汛期是每年的6月到9月，而主汛期恰好是‘七下八上’，也就是说开幕式和比赛期间，恰好是北京降水概率最大、降水量最多的时候。”郭金兰说，为了精准预报，气象部门成立了专门的服务团队，把历史同期北京的主要降水过程都做了统计，还进行了专门的典型案例分析。

　　“这个时间段北京可能出现的各种极端天气，我们都做了深入了解，提前做好了应对准备。”郭金兰说，当时每个比赛场馆都配备了天气预报员，哪个场馆几点几分开始下雨，哪个场地风力超标……这些都能够在精细化的奥运天气预报中提前知道。奥运会预报压力最大的还是鸟巢，因为那里承担了开闭幕式和田径比赛等诸多重要任务。

　　“当时最担心的就是降水，尤其是开闭幕式期间。”郭金兰回忆说，根据天气预报，开幕式当天北京有阵雨或雷阵雨，“降雨的中心虽然不在鸟巢，但出现降雨的可能性极大。”回忆当初，郭金兰不无骄傲：尽管当时还没有像如今这样精细化的逐小时格点预报，但“2008年奥运会的天气预报是非常成功的！”

　　24小时不断更新的卫星云图、密布全国的气象雷达网络……以筹办2008年奥运会为契机，北京增加了很多高分辨率的探测设备，200多个自动气象站分布在奥运场馆及城市周边，大幅提高了气象预报能力。这几年，北京市气象局进一步加大了郊区自动气象站的布控。今年北京新增61个自动气象站，截至6月底，全市自动气象站总数达到了438个。

　　弹指一挥间，2008年奥运会已经过去了十年。如今，北京2022年冬奥会日益临近，相应的天气预报准备也已经启动。冬奥气象预报团队去年冬季已在延庆小海坨山做了提前试报，“当地海拔高，温度、风速等的影响比较大，所以需要更加精细的预报。”郭金兰说，“随着预报技术的不断发展、创新，我们预报员的自信心也更强了。”

　　今夏暴雨

　　预报和实际情况几乎一致

　　郭金兰说，为了满足老百姓的多种需求，如今气象部门特别开发了一系列生活气象指数。

　　目前，北京市气象服务中心每天发布的生活气象指数多达40余种，分为环境类、健身类、休闲类、医疗健康类、生活服务类和行业服务类6大类。对普通市民来说，跟吃穿住行相关的常用生活气象指数也达到了20多种。春秋季，气象部门还会推出花粉指数，为敏感人群出行保驾护航。在天气突变、温度较低、季节交换及温差大等情况下，甚至还会发布感冒指数。

　　服务更加人性化的同时，预报的准确率也有了大幅提升。今年夏天，“7·16”、“7·24”等几次暴雨，气象部门预报的降雨时间、雨量、程度，和实际情况几乎完全一致。“目前，北京地区24小时有无降雨的预报准确率达90%以上。”郭金兰说，暴雨、雷电等突发气象灾害预警平均提前量超过了30分钟，重大天气过程的预报时效延长至30天。

　　与以往的气象预报相比，如今的预报实现了从定性到定量的转变。“以前只是预报今天白天有小雨，现在的预报会精确到几点下、下多少。除了平均降雨量几毫米外，还要报出最大小时雨强，降水过程中是否有强对流天气，比如雷电、冰雹、短时大风等。”郭金兰说，这些定量的预报数据在每次预报过程中都会给出，为政府决策和百姓出行提供了很好的依据。

　　今年汛期，台风“安比”22日12时30分在上海崇明岛登陆后，保持热带风暴级别，持续北上，直至内蒙古境内才变性为温带气旋。依靠先进科技手段的支撑以及预报员的丰富经验，预报效果非常好。

　　“进入通州了！”凌晨3时，通州区率先有降水回波进入，和预计的开始时间完全吻合。降雨逐渐向西北推进，并按预报逐渐展开。“真的要感谢40年来的科技进步，先进技术设备的不断引入和现代化预报技术的研发是提高预报准确率的关键，仅靠古老的天气图来分析，是很难做到的。”

　　对话

　　局地突发天气预报仍是难点

　　对话人：北京市气象台首席预报员郭金兰

　　北青报：现在预报准确率已经很高了，为什么老百姓还是会感觉天气预报不太准呢？

　　郭金兰：由于预报内容和评判标准都发生了变化，以前的预报准确率与现在无法相提并论。随着生活水平的提高，大家的要求也越来越高。以降雨预报为例，目前北京地区24小时有无降雨预报准确率达90%以上。但是公众的要求已经不是简单的是否要下雨，而是希望得到具体地点、具体时间的精细化降雨量预报。从前北京的降水预报主要以观象台为代表，选取城区5站的平均雨量为依据，现在无缝隙智能网格分析预报系统的建立，开始制作空间分辨率1公里的格点预报，对气象预报员来说，要求和压力越来越大，考核标准也越来越严格。

　　北青报：“清早宝塔云，下午雨倾盆”这样的古代谚语曾经是主要的预报手段。这种经验是否靠谱？准确率有多高？

　　郭金兰：在最早没有技术手段支撑的时候，这些古老的谚语也是判断天气的一个依据。不过那都是很早以前的事情了。那时候别说没有先进手段，天气图也基本没有，所以只能靠这些。这些谚语来源于老百姓长期以来的经验积累，里面有一定的道理，但对于长时效、精细化预报来说就不管用了。

　　北青报：现在技术手段那么先进，天气预报的难点在哪里？

　　郭金兰：如今公众已经习惯了根据气象部门的预报来决定出行计划、穿衣等。我们提供给公众的预报产品形式也在变化，以前就是电视、报纸，现在短信、APP、公众号等种类很多。由于北京的特殊地形、城市热岛效应等，使局地性、突发性天气的预报提前量很小，常常给城市运行及市民生活带来被动，因而它的影响很大。如何提高局地突发天气的预报准确率仍然是我们未来的重点研究方向。（文/记者 赵婷婷 摄影/记者 袁艺）