气象工作者:天气预报这样出炉

  天气预报这件事儿,可是从古至今都有的。祖先留给我们的谷雨、惊蛰等二十四节气就是一种“简版的天气预报”,从秦汉开始,就有专门的机构负责观天象。

  今天,现代人对天气预报的依赖越来越大:明儿能不能洗车?出门要加衣服吗?播种要的雨什么时候到?雨下多大,风有几级,从哪儿刮向哪儿?

  现如今的天气预报是怎么来的?为什么有时候天气预报已经准到“说什么时候刮风就什么时候刮、说什么时候下雨就什么时候下”,可有时候也会遇上说好的雨雪天气迟迟不来、说好的晴天“说变脸就变脸”?

  记者对河北省气象台、邢台气象局进行了采访,让我们了解一下,天气预报是怎么出炉的。

  7月27日上午10时45分,省气象台3楼,上一分钟还安静的预报中心,此时通过网络系统,大屏幕上不断出现沧州、石家庄、邢台等各地气象中心工作人员图像。同时,通过呼叫测试通讯是否畅通的语音系统也不断传出动静。这,就是全年365天雷打不动的天气会商。

  李江波,这位入选全国百名国家首席预报员的“气象大咖”,压低声音告诉记者,“这马上召开的会议,先听取各地市的情况,由省局进行评估,大家针对即将发布的天气预报会商,如果数据差距不大,就可以对外发布。”

  类似的会商,不只是省内调度各市之间的,每天还有中央气象台调度各省召开的,“预报员就好像医生,我们的会商,类似把天气当病号来会诊。会诊的出发点是什么?提高诊断的准确率嘛,气象会商也一样。”李江波1991年毕业于中国海洋大学(原青岛海洋大学)海洋气象专业,在省气象台已经工作了26年。

  每天一上班,李江波就要对卫星云图、雷达和探空气球等气象设备采集的数据先过一遍,心里有个数,这个工作,各市的天气预报员也会做。同时,巨型计算机会根据海量数据,进行数值预报。

  会商就是对电脑计算的核准过程,但最终结果谁来定夺,公布给大众的天气预报谁来修正、拍板?李江波笑笑,默认这是他的工作。

  李江波点开面前的电脑,调出一幅显示风向和风力的图,指着说,“你看上面的箭头,那是风向,我拉动一下鼠标,你能看到风向和风力是不是在移动变化。这是过去几个小时的数据。这些数据来自分布在全省的142个气象站,收集后自动上传到省气象台,包括风向风力、温度、湿度、气压等。”

  除此之外,就是他26年的天气预报经验。“根据河北的气候特点,根据大气运动规律,根据往年掌握的数据,修正数值预报的误差。”李江波说,这个过程比较复杂。

  7月28日,中雨,位于邢台县皇寺镇的邢台市气象站,观测员姬宋鹏冒雨跑到观测台把设备检查了一遍。在这块高台上,既有器量雨,也有蒸发器,还能收集日照时间、温湿度、风力、气压、辐射等数据。

  姬宋鹏的班一盯就是24小时,数据会3小时自动上传一次,所以为了确保数据正常收集上传,即使在恶劣天气,他也要时不时去查看下设备。

  河北省境内,同时具备雷达、高空观测和地面数据收集的气象观测站一共有3处,邢台站是其中之一。

  姬宋鹏跑向观测台的时候,副站长杨振宇正坐在电脑前查看当天早晨放出的探空仪器传回的数据,认真地对每组数据进行检查。

  每天早晚7时15分,全国120个探空站,都要准时放出探空气球。这种直径1.8米的巨大气球,会携带一只无线米的高度起飞,以平均每分钟400米的速度上升,对自由大气中各高度状况进行观察和测定。观察项目包括空气温湿度、气压等。

  “你看这些线,就是今天早上的探空仪发回来的。”杨振宇用鼠标指着屏幕上红蓝绿三色曲线,这分别代表着气压、温度和湿度。

  由于数据收集会出现漂移,杨振宇要通过人工整理,把数据中出现的飞点逐一剔除,以保证数据的准确性。

  不会中断的天气预报工作,从上世纪50年代河北省气象局成立起,就像一架尽职的老钟一样,持续运转着。

  目前,河北省每天的天气预报发布一天有三个时段,5时、11时、17时,还会发布短时、短期、中期三种预报数据,其中短时的预报时段约为6小时以内,短期的预报时段为1-3天,中期的预报时段为1-10天。

  鉴于如此多的预报数据,涉及区域、时间、有无天气情况,河北气象台的5名首席预报员和20多名预报员每天都会在电脑前对着红绿交替的图表和普通人看不懂的曲线忙忙碌碌。

  “赶上恶劣天气,我们这里会24小时值班,你会看到这个大厅人来人往。”李江波介绍,由于专业性强,气象台的预报员几乎都毕业于国内知名大学的气象专业,“有南京信息工程大学(前身为南京气象学院)、兰州大学、北京大学、中国海洋大学……相比之下,有的工作,没学过熟练了也可以干,但气象预报不行。”

  李江波刚参加工作时,老一代的部分气象工作人员,还要掌握摩尔斯电码。“受当时技术限制,传输设备不能实现直接读取,就有一个工作环节叫填图,填图员要先把收到的摩尔斯密码翻译过来,再发出去,工作量非常大。”

  李江波拿出一张半米多宽的气象图给记者看,“现在好多了,以前我们还要手绘气象图。”但有了计算机的协助,李江波的工作只是便捷了,效率提高了,但压力依然很大。“天气预报员几乎都有失眠症。职业教育心得只要预报了有天气情况,比如下雨、刮风,我这一晚上就睡不好,报错了,会有挫败感。”

  尽管现在包括县一级的气象站已经实现了数据收集自动化,工作人员更多的职责是维护和监管,但仍有少部分项目的数据需要人工备份,以用来和设备收集的数据进行比对,比如日照时长。

  除此,姬宋鹏的工作更多的是盯守。“以前24小时值班,3小时人工上报一次,不能睡,一个班下来,眼都是青的。感谢自动化啊。”

  然而,自动化不能用于所有观测工作环节。按照国际气象规定,全世界的探空气球都要在相同的时段同时放飞,如果遇到极特殊天气在早晚8时30分仍不能放飞,就要及时上报国家气象中心。

  值班人员每次5时50分从邢台气象局出发,赶到气象站,向气球中充入3.5-4立方米的氢气。充气时为了防止静电打火,工作人员会事先洗手来释放皮肤带来的静电。“偶尔还是会看见火苗。”杨振宇说。

  有时赶上风大,放气球的过程就成了一场气象员和气球的拔河比赛。“圆球体被吹成了长茄子,像我这体型,被气球拽着来回晃悠很正常。”说线公斤。

  “皇寺气象站所处地势低,是个风口处,每天一早一晚,就像打仗一样。”杨振宇说。但很少有人知道,天气预报的出炉,和他们的工作唇齿相依。

  李江波们的工作,早在商代就有人从事,从存世的龟甲上,能看到当时的帝王会询问“内雨”,也就是这个月下不下雨。古人还记录雨、水、风,并形成卜辞写在龟甲和兽骨上。后来各王朝大多成立专门的气象机构,比如司天监等。

  从古至今,人类都非常重视天气预报。小到个人关注天气预报制定出行计划、穿衣指数,大到农业耕种、商业操作、防灾减灾的具体对策。

  如果说李江波和同事们做出来的相关数据是天气预报的产品,那么郭迎春所在的省气象台决策服务科则是“销售中心”。

  这个部门的工作负责将天气预报发布出去,装在口袋里的天气预报是没有价值的。“一方面提供给政府相关部门,比如地质灾害的预防,一方面通过传播媒介发布给大众,提高大众防灾减灾的意识。”

  郭迎春是省气象台首席气象服务专家,他介绍,一旦预测要出现灾害性天气,会及时将预报结果向省委办公厅以及农业、邢台全年天气水利、交通、林业、卫生、教育、矿山、海洋、国土资源等部门通报,有关单位可以根据信息及时采取组织群众撤离、渔船回港、卫生防疫等措施。

  “比如大街边的广告牌子,如果我们及时发出大风预警,停车或者行人远离这一区域,就可以提高安全系数。”郭迎春说。

  而姬宋鹏统计的日照时长,单天看没有太大的意义,但就邢台地区的全年统计,对来年的农作物种植是极大的参照数据。

  但天气预报面对的是充斥着“蝴蝶效应”的“混沌”系统,任何微小的扰动,可能带来天气的千变万化。“所以,尽管各种设备和计算机技术都在飞速发展,人类对天气仍谈不上知己知彼,预报员对天气的理解在某种程度上类似盲人摸象,也就很难做到百战百胜。”李江波感叹。

  “总被人调侃,说天气预报就不靠谱,说好的雨不下了。”李江波坦言,要想做到预报百分百准确,目前还很难实现。“从国际平均水平看,暴雨预报的准确率在20%上下,夏季强对流天气(如龙卷、冰雹、雷暴大风等)的准确率更低。”

  或许因此,和天气相关的各种数据,是目前全世界为数不多的共享数据之一。李江波操纵着鼠标把气象图谱变小,“现在我们可以看到任何国家任何位置的天气数据,这也正是天气的特点,具有不可控性,人类很难驾驭,所以世界各国的科学家一起来研究。”

  人类运用现代科技手段预测天气的历史,仅仅一百多年。以数值预报为代表的对天气变化的求解和运算,也只有几十年,所积累的数据在变幻莫测的天气面前,依然少得可怜。

  今年夏天,全省多地一度“热得简直冒烟”,天气预报中的最高气温却往往只有38℃。很多人由此责诘天气预报“没准儿”。

  李江波解释,“温湿度的数据是由安装在百叶箱里的设备监测到的,距离地面1.5米高,不受阳光直射。人体感觉到的温度却是地表温度,这是造成二者之间差异的主要原因。”事实上,李江波和同事的预报,在今年进入夏季以来,已经发布了多个高温橙色预警(37℃及以上)和红色预警(40℃及以上),预警发布次数累计已达37次。

  另外,还有公众接受度、认知度的影响。“就拿石家庄来说,今年夏天已经不止一次出现桥东下雨桥西出太阳、桥西暴雨桥东小雨的情况,这说明,天气的局部差异非常大。我们预报了石家庄有雨,那对于无雨片区的市民来说,就是不准确的。”李江波介绍,“再比如未来24小时有雨的预报,按照预报业务的标准,只要在24小时内下了,都是预报准确的,但是公众可能会认为24小时内持续下雨才叫预报准确。”

  目前来看,越是距离发布时间近的预报越相对准确,越长的预报则准确度弹性较大。“我们看到的是天气预报领域的进步,公众对我们提出了更高的要求,这也是进步的动力。”李江波说,未来天气预报可能会提供更小范围、更精准时间的格点化预报,而且这一天并不会太遥远。

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