短时临近天气预警集约化业务系统研究

为实现短时临近预警业务集约化智能化运行和管理,采用B/S结构模式及Web GIS技术开发了省、市、县三级一体化的短时临近天气预警集约化业务系统。该系统集天气监控、预报预警产品制作、服务分发和业务管理为一体,具有业务整体性强、集约化程度高、有一定智能化功能等特点。系统开发集成的主要关键技术包括突发天气短时临近预报概念模型的建立,预警产品的制作与订正,强对流天气区的自动识别和追踪技术等。目前该系统已投入业务运行,成为广西区、市、县三级短临监测、预报一体化平台,实现了各级台站之间气象信息的快速交流共享,达到上下级台站短时天气快速联防互动的效果,预警产品制作比旧的业务系统效率更高效,流程更规范,生成的产品内容更标准,上下级业务互动更快速。该系统推进了气象业务的集约化、智能化运行及维护,服务器布置于省局,客户端以网页方式推送、展示,用户通过浏览器就能完成天气监测及预报预警产品制作到发布的所有流程。     

山东省气象业务一体化平台设计与实现

山东省气象业务一体化平台（简称“一体化平台”）,是在气象业务系统集约化、自动化、智能化的建设要求下,为满足山东气象现代业务发展要求,解决山东气象业务运行中的诸多关键问题,利用互联网技术,面向山东全省天气预报业务设计研发的高度集约化的智能业务平台。一体化平台实现了基于内网 WebGIS 的气象数据渲染,基于 CIMISS、Oracle、Redis的三级数据库架构,基于 FTP、SMTP、传真服务器、阿里短信等技术的一键式发布引擎,基于 WebOffice的智能网格预报定制化气象服务,建立了山东短时和临近预报业务体系,融合了山东省气象部门近年来的多项科研成果。在此基础上实现了实况监测、短时临近预报、山洪预警、网格预报、产品制作发布、预报共享、预报检验和业务管理等功能。一体化平台支撑了 “省—市—县” 三级台站的天气预报业务和重大活动气象保障服务,提升了监测分析、短时和临近预警、决策服务能力。     

国家级中尺度天气分析业务技术进展Ⅱ：对流天气中尺度过程分析规范和支撑技术

中尺度天气分析技术在对流性天气的短期预报业务中发挥了重要作用。文章介绍了国家气象中心正在发展和试运行的对流天气中尺度过程分析规范和支撑技术,旨在为中尺度对流天气的短时临近分析和预报提供技术方法,其客观技术支撑为中国气象局强对流短临预报系统SWAN、强对流天气综合监测技术和自动站资料快速客观分析技术等。文章以2011年4月17日强对流过程为例,介绍了如何利用多源观测资料(常规和非常规资料)快速识别和掌握强对流天气(短时强降水、雷暴大风、冰雹、龙卷等)实况,分析当前对流系统类型及其结构特征,判断未来影响对流系统发生、发展的中尺度环境条件,并综合考虑客观自动外推算法产品,最终指导预报员对未来0～6 h内的强对流天气影响区域进行短临预报预警。业务试验表明,对流天气中尺度过程分析技术可为强对流天气短临预报业务提供重要参考和依据。     

国家级强对流天气综合业务支撑体系建设

国家级强对流天气预报业务正在从以短期预报为主调整到短期和短时预报并重的业务格局。文章从强对流天气预报技术发展与服务需求的角度,重点介绍了国家级强对流天气综合业务支撑平台及其核心技术。该平台以气象数据组织和图形化表达两个核心要求为牵引,发展了数据分析处理系统、自动气象绘图系统和WEB检索与显示系统。数据分析处理系统基于多源观测资料、中尺度数值预报和全球数值预报,发展了集约、高效的强对流天气监测和临近预报、短时预报和短期预报等数据分析处理技术,是整个平台的核心;主要核心技术包括:从不稳定与能量、水汽、抬升与垂直风切变等条件出发,以归纳总结的分类强对流天气概念模型为基础的分类强对流短期预报分析技术;应用"配料法"发展的分类分等级的强对流天气客观概率预报技术;强对流短时预报技术包括高分辨率数值预报释用、多模式预报集成、对流尺度分析、实况和模式探空分析等多项技术,重点实现了从过去3 h实况到未来12 h预报的无缝隙衔接;强对流的监测和临近预报技术在基于多源资料的强对流天气实况与强对流系统监测技术基础上,发展了基于雷达特征量、强对流实况、各类强对流指数和预警信号等多源信息的报警技术。自动气象绘图系统实现了高效、便捷地接入多种数据、自动进行数据分析和制图等多项功能。在预报服务方面,基于WebGIS发展了县级分类强对流预警信号和国家级分类强对流预警预报产品共享技术,实现强对流短时预报业务的高交互性与上下互通的功能。     

榆林市气象防灾减灾服务系统的设计与实现

该文介绍了榆林市气象防灾减灾智慧服务系统研发目的、所采用的技术及功能特点。以CIMISS、秦智—陕西网格预报智能解析应用子系统和陕西省短时临近智能预报服务系统的最新成果以及榆林市气象数据综合服务平台为系统的数据来源,以Andiord系统的智能电视或广告机等硬件为预警终端,自动显示和更新各类气象实况和预报预警信息,实现了服务精细的要求。     

SWAN2.0系统的设计与实现

强对流天气短时临近预报系统（Severe Weather Automatic Nowcasting,SWAN）是面向短时临近监测、分析、预报、预警制作等功能为一体的业务平台。SWAN2.0基于MICAPS4（Meteorological Information Comprehensive Analysis and Processing System Version 4.0,人机交互气象信息处理和天气预报制作系统）二次开发框架,采用C/S架构,服务器部署在省级,负责收集数据,运算SWAN产品;客户端部署在气象台站,实现具体的预报业务,并形成算法二次开发接口。SWAN2.0新增了三维变分风场反演、基于分雨团技术的雷达降水估测、冰雹识别等方法,实现了算法管理、产品生成、分析处理、资料检索显示、实时监控报警、预警产品制作等功能。SWAN2.0业务系统已在全国试用,在强对流天气监测、分析和短时临近预报预警中发挥了重要作用。     

短临交互预报系统VIPS设计开发与应用

介绍了短时临近交互预报系统VIPS(Very-short-range Interactive Prediction System)的设计理念、开发思路及其功能实现。该系统设计基于开放理念,采用Java语言及开源软件,可跨平台运行,便于系统的开发及升级维护。以开源地理信息软件OpenMap为核心,将丰富的实况探测资料(如区域雷达资料、自动站资料、闪电定位资料)、雷达外推预报和风暴追踪产品及0～6小时数值预报产品与精细的地理信息以图层形式进行叠加,可对风暴的发生、发展在短时临近时间段内进行综合分析。基于对短时临近预报相关实况探测资料及短时临近预报产品的综合分析,可实现预警产品的人机交互快速编辑、制作精细化的预警产品并快速分发,满足了北京奥运会气象预警制作发布及现场服务等需求。     

气象灾害预警信号解读及发布问题探讨-以暴雨为例

该文根据气象灾害预警信号业务技术规范,结合实际业务中存在的问题,以暴雨为例,对气象灾害预警信号发布中涉及的发布标准、发布级别和时间选择、有效时段、后续应对、质量检验、与短时临近预报和决策服务的关系等问题进行了解读及技术性探讨,对于建立规范、严谨的气象灾害预警信号发布业务具有指导意义。     

广州5·7突发特大暴雨短临预警服务的反思

对2017年5月7日广州突发特大暴雨短临预警服务从省、市、区3级气象部门上下联动,及时发布和更新预警信号;适时启动气象灾害应急响应,积极开展部门联动;协助省局召开新闻发布会,正确引导舆论;利用自媒体做好公众气象服务等方面进行了总结,提出了突发中小尺度灾害性天气预报预警能力不足、"一张网"的智能应用水平亟需提升等突出问题。     

深圳市短时、临近气象预报、预警业务系统简介

基于多普勒雷达、中尺度自动站网资料,深圳市气象局2005年开展了“短时、临近气象预报、预警业务系统”的研究。系统提供了强对流天气自动报警功能,包括预警业务流程、短时预报制作和发布、预报查询、系统管理等功能模块;系统的开发采用java和jsp语言编程,能够有机地与深圳气象台现有业务系统融合,并将业务管理融入系统中,减轻了预报员的工作强度。     

涉及停工停课的预警信号发布策略和技巧

以《深圳市台风暴雨灾害公众防御指引》和《深圳市台风暴雨灾害防御规定》实施后,几次典型涉及停工停课的台风暴雨预警信号发布情况为例,探讨了如何把握涉及停工停课预警信号的发布、升级及取消的时机以及如何更好发挥预警信号"发令枪"的作用。研究认为,在涉及停工停课预警信号发布策略方面,预警信号发布时机是前提、短时临近预报关键技术是核心、准确及时的气象服务是关键、科学有效的标准化制度是保障、高效集约的智能服务平台是支撑。同时,为了将防灾减灾工作真正落到实处,还应完善高级别预警全网发布机制,加强气象灾害防御和指引宣传,健全灾害天气条件下停工的实施细则。最大限度地减少或避免台风暴雨灾害造成的人员伤亡和财产损失。     

宁夏灾害性天气短时临近监测预警平台简介

根据完善气象预报预测系统的规划和需求,在继承和改进短时临近预报业务工作多年成果的基础上,宁夏气象台建立了灾害性天气短时临近监测预警平台。该平台设计为B／S和C／S架构有机结合,由数据运算程序集、数据库和网站3个部分交互协作的业务系统。本文从平台设计思路、结构特点、各模块主要功能等对宁夏灾害性天气短时临近监测预警平台作一简单介绍。该平台根据宁夏气象业务发展和防灾减灾实际需要研发,评估、优化、更新、整合了已有研究成果,融合多种探测资料与方法,突出短时临近灾害性天气实时监测预警和多模式预报产品检验评估与综合集成预报技术,建成以集成预报、国家指导预报、中尺度数值预报等定量化预报产品为基础,集“实时监测预警与综合分析、强对流灾害天气预报方法、检验评估与集成预报、预报预警快速制作分发”等为一体的业务平台。     

海量气象数据计算处理及可视化在决策气象服务移动平台上的应用

针对高效智能的决策气象服务需求及海量气象数据在移动端应用瓶颈,国家气象中心气象大数据处理及网络应用团队设计研发了中央气象台决策气象服务移动平台,本文介绍了该平台服务器和移动终端总体结构,及其在气象实况监测、基于位置服务的精细化网格预报、预报预警、决策服务产品快速推送、灾害性天气智能提醒等方面的功能特点,并通过分布式实时计算处理框架、HTML5和移动GIS等关键技术实现了对海量气象数据高效处理计算、移动网络传输、网络服务、移动端实时渲染和交互操作等。该平台在国家、省级决策气象服务业务应用中运行稳定,在台风登陆、暴雨灾害、重大活动等气象服务保障中发挥了重要作用,为决策气象服务人员提供了基于位置服务的气象实况、预报预警、决策服务产品推送、灾害性天气智能提醒等综合服务功能,对建设智慧型气象服务系统具有重要意义。     

暴雨及强对流天气预警系统

通过实时监测香港多普勒雷达回波强度图和广东省中尺度气象自动站资料，搜索出可能与南海区出现暴雨或强对流天气相关的实况信息，并把危险信息通过互联网传送到预报员的移动电话，实现危险天气预警监测。该系统自运行以来，有效地为暴雨和强对流天气提供了预警信息，大大提高了暴雨和强对流天气的短时预报服务质量。     

精细化暴雨监测预报及风险预警系统的开发与应用

近年来,极端天气频发,气象灾害增多且强度和影响程度不断加大,对经济社会发展和人民生命财产安全构成严重威胁。针对气象灾害监测预警工作中的不足,设计了精细化暴雨监测预报及风险预警系统。该系统采用B/S方式设计,依托省级CIMISS数据环境及现有的各类预报产品,建成当地数据支撑子系统,实现了暴雨精细化预报预警以及次生灾害预警、信息发布等功能。目前该系统已投入业务运行,有效提高了气象部门业务人员的工作效率,体现了浙江气象现代化建设成果。     

基于GDI+技术设计多普勒雷达回波预警系统

利用Windows GDI+图形编程技术,设计开发了基于雷达回波强度图像资料分析的短时临近天气监测预警系统。该系统采用VisualFoxpro 9.0作为开发环境,由雷达图像资料采集、监控处理和预警系统等3部分组成,实现了雷达图像资料实时显示、区域自动化监控预警以及手机短信自动报警等功能,能够方便地帮助预报业务人员全天候监控区域内的短时临近天气系统发展变化趋势,将短时临近灾害性天气预警时间有效提前,可以在防御突发性气象灾害和人工增雨作业中起到很好的应用效果。     

强对流临近预警中集合预报成员的即时分析——以陇东一次暴雨过程ECMWF集合预报应用为例

2015年5月31日甘肃陇东地区出现一次暴雨天气过程,ECMWF集合预报系统的降水预报只有1个成员(简称EM-p)预报出暴雨,并且EM-p对预报暴雨落区、量级和降水时段的预报与观测实况基本接近。本文通过对EM-p和集合预报系统控制成员预报效果的对比分析,以及EM-p与实况的对比分析表明,EM-p对产生暴雨的对流参数预报完全符合本地经验指标,虽然对低层急流预报出现一定程度偏差,但对低层辐合区(暴雨落区)位置的预报与观测实况极为接近,因此EM-p成员能够为暴雨的短时预报和临近预警提供可靠的定量依据,可有效提前暴雨预警时间。通过分析,期望为如何利用ECMWF集合预报有效判断低概率但高影响天气的发生提供一些有益的思路。     

奥运气象服务中的短时预报及预警

2008年奥运会和残奥会期间,北京正值盛夏和主汛期,天气系统复杂多变。为北京奥运会提供有特色、高水平的一流气象服务,采取了滚动天气会商,跟进式服务的方案。在短期预报的基础上,加强短时临近预报。在工作中应用了临近天气预报业务系统(BJ-ANC)、短时临近交互预报预警平台(VIPS)等新型系统平台和资料,为奥组委和公众提供了准确的精细化预报。尤其是局地突发性天气,如强降水、雷暴和强风等天气的短时临近预报,及时提供精细化服务,为比赛避开不利的天气时段、抓住降雨间歇时段,使比赛得以顺利进行。优质的气象服务受到中央领导和奥组委官员高度评价。     

都匀雷达ROSE2.0一次强对流天气过程应用检验

针对黔南州2022年4月24日午后到夜间的一次强对流天气过程,利用实况资料和都匀雷达ROSE2.0在短时强降水、冰雹、雷暴大风方面的监测和预警产品对比检验,结合本地短时临近预报业务应用效果分析,发现：受地形影响都匀雷达ROSE2.0估计降水在大雨以下量级表现较好,但对暴雨以上量级估计值偏小,没有明显短时强降水报警体现,本地化应用门限值降低约3成左右设置更为合理;都匀雷达ROSE2.0对冰雹预警落区指示和命中率较高,但时间提前量平均仅9分钟,对雷暴大风预警仍然有难度,剖面图分析能更好地识别雷暴大风指标。另外,雷达ROSE2.0软件强天气预警算法得到进一步优化,应融入一体化平台等快速支撑预警业务应用。     

雷电天气短时临近预警报系统

用1996～2005年Micaps系统高空、地面报文资料和福建省地面气象观测站的雷暴实况资料,分析福建雷暴气候特征、雷暴天气系统类型;从产生雷暴天气的物理条件,统计分析得出福建雷暴天气的物理预报因子及不同季节的预报指标;用2003～2005年龙岩市雷暴实况资料和龙岩新一代多普勒天气雷达产品CR及ET资料,统计得到不同季节产生雷暴天气的龙岩新一代多普勒天气雷达产品预报指标.研制福建0～12h雷电天气预警及龙岩市0～1h雷电天气短时临近预报系统.