深圳活用大資料提公升氣象服務

2021-09-23 08:29:41 字數 2575 閱讀 7302

對流層風廓線儀實時監測採集氣象資料。

▲市氣象局預報員密切監測跟蹤天氣動態。

氣象大資料時代來了,並成為一股勢不可擋的潮流。

颳風下雨、高溫寒冷、電閃雷鳴……日常中獲取的各種氣象服務資訊都來自於海量氣象大資料,深圳氣象人就是「資料分析師」,通過採集分析繁雜的氣象資料不斷提供氣象服務。在這科技發展的時代,龐雜眾多的氣象資料就是取之不盡的「富礦」。

深圳市氣象局2023年起被列入廣東省氣象大資料開放共享試點建設單位,在大資料研究和應用上先行先試,積極推動氣象大資料開放共享,利用大資料為氣象公共服務和城市防災減災提供支撐。7月29日起,深圳市氣象局將在深圳晚報推出「數觀天象——解碼深圳氣象大資料」氣象科普欄目,進一步挖掘氣象大資料成果,展示氣象大資料帶來的便利。

氣象資料應用於各行各業

氣象資料是天氣預報之源,具有資料種類多、資料量大、時效性要求高等特點,我們平時從電視、報紙或者**獲取的看似簡單的天氣預報資訊,其背後都有龐大的資料作為支撐。僅深圳就有150個自動氣象站、一部天氣雷達等近300臺先進氣象探測裝置,每天還要接收廣東省86個國家基本站、2000多個區域自動站、10部雷達等監測裝置逐日逐小時甚至逐分鐘的氣象資料,還共享接收泛華南地區30多部雷達、4000多個區域自動站、6部氣象衛星的氣象觀測資料,平均每天要處理600多萬份資料,資料容量超過1tb。

「我們每日接收到的天氣預報資訊就是從海量的資料分析,再加上歐亞乃至全球的所有氣象資料,通過篩選、運算、分析等一系列複雜的工序獲取的。」深圳市國家氣候觀象台臺長江崟說,隨著預報業務不斷發展,氣象資料也將更加精密,數量也將繼續增加。

氣象大資料僅僅用於簡單的氣象預報服務嗎?江崟指出,各行各業對氣象資訊的需求越來越大,氣象資料的應用面也越來越廣泛。例如,結合深圳歷史海量暴雨資料和地形地貌情況分析得出的暴雨強度公式可為深圳排水管網設計提供科學參考,歷史氣溫、風向、降雨等氣象資料可為小區通風、排水等規劃建設提供科學指導。

氣象觀測到報率及時率全省第一

氣象大資料從何而來?有哪些先進觀測手段?在這方面,深圳市氣象局已經布下一道縝密的「探測觀測網」。據了解,深圳市氣象局通過地面站、雷達、衛星、風廓線等進行採集,逐日逐時甚至每分鐘掃瞄氣象大資料,已建成高質量立體綜合氣象探測系統,初步建成了空間、立體、業務全覆蓋的城市綜合氣象探測系統。

在空間方面,以「6+3」(6個氣象探測基地和3個海上石油平台測站)為核心,建設148個區域氣象觀測站,覆蓋所有街道、易澇區、海島、港口和地鐵沿線。在立體上實現從海平面到垂直12km高度範圍內探測覆蓋,主要有海島站、高山站、邊界層風廓線、對流層風廓線、微波輻射計、gps水汽探測等;在業務上實現了地面觀測、高空觀測、天氣雷達觀測、專業氣象觀測、海洋氣象觀測等業務的全覆蓋。

市氣象局還初步建成完善裝備執行保障體系,實現了探測資料質量達標、1分鐘到預報員桌面、2分鐘服務於公眾,取得了到報率和及時率連續6年居於全省第一,天氣雷達和風廓線資料到報率和及時率名列全省前茅的成績。

氣象人風雨無阻採集資料

海量大資料形成過程中,地面觀測就是乙個強有力的「採集器」。如同安裝在陸地上的乙個「探眼」,地面氣象觀測人員每天要定時記錄各類近地面層氣象要素,比如各類雲、各種天氣現象、能見度、溫度、濕度、氣壓和風向風速等氣象要素,定時觀測次數5次~8次,以此保證地面氣象觀測記錄具有代表性、準確性。

地面氣象觀測資料極為重要,氣象觀測員在做定時觀測時可能會遇到暴雨、颱風、雷暴和閃電,但氣象觀測員無論遇到多惡劣的天氣環境,都要按時按質完成氣象資料採集、記錄、編髮和傳輸工作,為天氣預報**和城市防災減災提供資料支援。

「有一次遇到颱風暴雨天,出外觀測時全身都淋濕了,但天氣越惡劣越要加強監測。」市觀象台地面觀測員劉愛明回憶說,在颱風暴雨天,為了及時記錄氣象資料,劉愛明和觀測員們冒雨前往觀測場,從記錄資料到完成資料輸送這些都要在5分鐘內完成,地面觀測員一次次直面困難,堅持24小時值守,記錄下寶貴氣象資料為預報預警提供支援。

「以前都要靠人工記錄,現在溫度、降水、雲量、能見度實現了自動觀測,只要確保資料傳輸順暢、準確。」劉愛明感言。

颱風暴雨高階別預警覆蓋千萬人次

為城市公共安全管理和氣象防災減災提供支撐保障,是市氣象局的重要職責之一。對於提公升氣象災害預警預報的準確性和及時率,並將氣象災害預警預報資訊及時、準確地傳送到防災部門和市民手中,氣象大資料在氣象防災減災中大有可為。

氣象大資料和科技手段是確保預警預報準確及時的基礎。近年來,深圳的預警預報準確率有較大提公升。目前,暴雨臨近預警時間延長18分鐘,暴雨預警提前量提公升至70分鐘,颱風路徑預報延長至5天,為城市氣象防災減災預備更多提前量。市氣象局還推出了颱風暴雨雷電災害風險區劃,有效提高城市氣象災害防禦水平。

樂享氣象開放大資料

上哪可以獲取氣象大資料?據了解,市氣象局已發布《深圳市氣象資料和產品共享開放目錄》,推出了「深圳氣象資料網」,向社會開放氣象資料。此次開放的氣象資料和產品共19類75種,涵蓋了氣象觀測、雷達與衛星、預警預報、氣候資料,資料更新頻次最高達到6分鐘,資料總量達到了946萬組,其中深圳國家基本氣象站資料時段長達35年。

另外,市氣象局不斷推動氣象大資料與其他行業的融合應用,通過開展樂享氣象活動激發全民參與氣象大資料開發,與阿里雲創新資料服務機制,成為國內首家入駐「數加平台」開展「資料商店」(dt shop)的氣象部門,為12家企業團體發放資料密鑰匙,激發全民參與氣象大資料開發熱情。

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氣象大資料需求

國家氣象資訊中心 cimiss 系統於2008 年建設,隨著資料量和需求越來越多,已不能滿足業務需求,迫切需要氣象大資料管理平台來滿足新一代海量氣象資料儲存管理需求。需要接入cimiss的資料 利用前期資料處理標準化成果 資料資源標6大分體系,231項標準條目 構建新的資料處理流程。與各資料接入單位...

探秘「氣象大資料」

實況資料是氣象學科發展的最基礎資料,也是模式資料產生的源頭。如果沒有實況資料,計算機在運算 模式資料 時就少了初始值,即使是回歸到沒有計算機的人工預報時代,少了實況資料也無法進行天氣預報。有人說,在 大資料時代 這個概念出現前,最名副其實的大資料應該數氣象資料。氣象資料一貫以龐雜眾多資料量大而著稱,...

大資料和氣象的「聯姻」

我們每天都在看天氣預報,大家會發現天氣預報基本準確,但也有那麼幾天不靠譜。近年來,隨著技術水平的提公升,人們對氣象服務水平的需求越來越高,因此氣象的精準預報成為氣象部門追求的目標。氣象的精準預報需要行業內外的結合,而創新可能在行業之外,比如引入新思想和新方法。中國科學院自動化研究所研究員張文生告訴 ...