科技铸盾!从台风“蝴蝶” 看防灾减灾技术新突破
科技铸盾!从台风“蝴蝶” 看防灾减灾技术新突破
科技铸盾!从台风“蝴蝶” 看防灾减灾技术新突破
在高空,风云系列气象卫星清晰(qīngxī)捕捉台风眼墙演变与螺旋雨带位移(wèiyí)特征,实现台风液态水含量垂直分布特征监测;
在地面,多波段雷达(léidá)协同观测技术智能调度 X波段雷达进行(jìnxíng)精细化跟踪扫描,成为捕捉台风螺旋雨带的“猎手”;
在广东(guǎngdōng),卫星海上反射率因子和智能(zhìnéng)降水估计产品,助力预报人员提前勾勒风雨影响范围;
在广西,通过智能感知模块融合多源数据精准(jīngzhǔn)捕捉台风变化,为各级气象部门监测、预报和决策(juécè)服务全流程提供支持;
在海南,依托(yītuō)国债项目升级完善的海南气象智慧防灾减灾业务系统,精准锁定台风路径(lùjìng)和强度变化……
台风“蝴蝶”在(zài)南海生成的(de)第48小时,海南省气象台预报员吴清传正紧张(jǐnzhāng)察看工作平台上的多块(duōkuài)屏幕——X波段相控阵天气雷达正以分钟级速度解析风暴的立体结构,风云四号 B星传回的云图让台风云系清晰可辨。随着中国气象局全球(quánqiú)同化预报系统(xìtǒng)(CMA-GFS)、区域台风数值预报系统(CMA-TYM)等 CMA模式共同锁定台风登陆范围,台风预警信息迅速发送至千家万户。
天地协同聚合“监测(jiāncè)天网”
在万米高空,风云系列(xìliè)气象卫星组成的“防护网”时刻守护着(zhe)祖国海域。
风云气象卫星通过(tōngguò)天地协同(xiétóng)观测实现了台风监测技术的突破。风云四号(sìhào) B星搭载(dāzài)了先进的静止轨道辐射成像仪(chéngxiàngyí)(AGRI)和快速成像仪(GHI),其中(qízhōng)快速成像仪以250米分辨率和1分钟的成像能力清晰捕捉台风眼墙演变与螺旋云带位移特征;风云三号G星配备了全球首部星载降水(jiàngshuǐ)测量(cèliáng)雷达(PMR),通过 Ku频段和 Ka频段双频段协同探测技术,构建台风三维降水结构剖面,实现台风液态水含量垂直分布特征监测;风云三号 E星搭载了首部风场测量雷达,通过监测洋面风矢量场,为(wèi)台风强度判定、移动路径预报等提供依据。
6月11日16时风云四号B星静止气象卫星(wèixīng)长波红外云图(yúntú) 来源:国家卫星气象中心
“蝴蝶”云系(yúnxì)呈现不对称性,给台风和降水预报带来挑战。国家卫星气象中心研发的(de)弱台风监测(jiāncè)技术——基于台风四(sì)象限定量化应用产品的算法,可定量分析台风四个象限的径向平均亮温特征在不同时次的变化,提升对弱台风云系发展的监测能力。
地面探测系统同样“大有乾坤(qiánkūn)”。
中国气象局(zhōngguóqìxiàngjú)气象探测中心(以下(yǐxià)简称“气象探测中心”)牵头研发的多波段雷达协同观测技术,能根据强对流单体位置、强度等特征(tèzhēng),智能调度 X波段雷达进行精细化跟踪(gēnzōng)扫描,让雷达网成为捕捉台风螺旋雨带的“猎手”。同时,以“观测即服务”为导向,统筹无人机、北斗平漂(píngpiāo)探空、垂直遥感等多种手段,有效降低(jiàngdī)同化对台风路径误差的影响。
6月11日,气象探测中心开展2025年重点(zhòngdiǎn)区域平漂观测台站(táizhàn)业务培训,为汛期极端天气监测提供保障,并(bìng)于12日至15日在广东、广西、海南、福建增设北斗平漂加密观测。同时,为预报员提供“蝴蝶”台风本体定量(dìngliàng)估测及外围云系影响华南雨带的分析依据,并结合地基(dìjī)垂直遥感观测进行综合研判。
6月12日8时,海南省海口市气象局成功施放探空平漂(píngpiāo)气球。拍摄:陈统强 文字(wénzì):张慧
技术创新武装(wǔzhuāng)“最强大脑”
在中国气象局(zhōngguóqìxiàngjú)上海台风研究所(以下简称(jiǎnchēng)“台风所”),科研人员刚完成一场技术升级。台风集合同化预报系统(SWARMS—EN)分辨率从27公里跃升至9公里,预报时效从72小时(xiǎoshí)提升至120小时。新版区域—台风一体化(yītǐhuà)模式(móshì)24小时台风路径预报误差仅为59.1公里,与国内外同类区域台风模式预报精度相近。
“这源于对大气运动的‘细胞级’解析。”台风(táifēng)所台风预报业务首席郭蓉指着屏幕上旋转的云团解释。目前,台风所研发适用(shìyòng)于静止气象卫星红外观测和(hé)极轨卫星微波观测的台风客观定位(dìngwèi)方法,以及融合时序和空间动态(dòngtài)特征的台风强度估测算法,用于提升我国台风定位、定强的精准度与自主化水平。
科研成果(chéngguǒ)只有落地生根才能发挥最大价值。台风所与国家气象中心建立汛前技术交流机制,将风圈半径(bànjìng)预报等核心技术转化为业务(yèwù)产品;向上海市气象服务中心转化区域(qūyù)数值预报模式和台风集合预报系统等成果。同时,“台风监测预报信息平台”等科研成果实现全国各级(gèjí)气象部门共享。
因地制宜构筑“智慧防线(fángxiàn)”
面对今年首个台风“蝴蝶”,气象部门(qìxiàngbùmén)因地制宜,构筑智慧防线。
广东气象部门以科技创新为驱动,亮出了自主研发的(de)逐6小时海面风场、逐日海表温度融合遥感监测产品,如同海上“温度计”和(hé)“风向标”,实时监测台风生成的动力和热力条件;依托国省联动,引进了来自(láizì)国家卫星气象中心的卫星海上反射率因子和智能降水估计产品,在(zài)台风登陆前(qián)便勾勒出风雨影响范围,相关成果多次应用于天气会商和决策(juécè)服务中。
6月12日,台风“蝴蝶”来袭前夕,广东省肇庆市(zhàoqìngshì)高要区气象局迅速组织(zǔzhī)技术人员,再次巡检区域自动(zìdòng)站设备运行情况。 拍摄:唐白冰
在海南,依托(yītuō)国债项目升级(shēngjí)完善的海南气象智慧防灾减灾业务系统(xìtǒng),成为守护琼州大地的“定海神针(dìnghǎishénzhēn)”。该系统融入自研的台风动力相似预报产品以及基于(jīyú) CMA等模式的预报产品,精准锁定“蝴蝶”的登陆轨迹和强度变化。6部 X波段相控阵天气雷达组成的“雷达矩阵”,为“蝴蝶”影响下(xià)的降水预报提供详尽数据支持,可精准识别降水相态,并追踪降水系统的强度、移动速度和方向。
6月12日下午,海南省气象局移动X波段双(shuāng)偏振雷达气象应急车赴乐东县苗圃观测场开展观测业务,密切监视台风“ 蝴蝶(húdié) ”带来的风雨(fēngyǔ)影响。拍摄:林继烈 文字:邢思凡
另外,在海南(hǎinán),风云四号接收(jiēshōu)处理系统已实现自动生成云识别、海温、对流观测等功能。2024年,超(chāo)强台风“摩羯”给海南带来的(de)巨大影响让吴清传记忆犹新,“为筑牢气象防灾减灾第一道防线,气象人不断提升预报预警能力,目前,风云四号B星接收处理系统成为‘千里眼(qiānlǐyǎn)’,实现对台风位置、大小(dàxiǎo)、强度、移动方向和路径的精密观测,为预警信息发布提供了‘眼见为实’的可靠依据。”
广西天气业务(yèwù)一体化平台为全区各级气象部门提供数字化、自动化和信息化的监测、预报和决策服务全流程支持,成为地方政府和相关部门的决策基石。该(gāi)平台利用智能感知模块,快速融合卫星、雷达、自动站等多源数据,精准捕捉台风变化(biànhuà);通过智能诊断(zhěnduàn)模块,深度(shēndù)剖析(pōuxī)台风演变机理,依托海量数据与先进算法,生成高(gāo)精度、高时效的参考预报,为精准预报提供支撑。同时,该平台可快速定制多样化气象产品,满足不同业务场景需求。
当(dāng)台风裹挟狂风暴雨来袭,气象部门落实(luòshí)“观测即服务”理念(lǐniàn),依靠科技(kējì)创新和前沿技术成果迅速展开高效防御行动。从卫星(wèixīng)云端到地面雷达,从科研院所到基层台站,各地各级气象部门依托气象科技能力现代化成果与跨区域协同机制,全力守护万家灯火,稳稳托住百姓平安。
中国(zhōngguó)气象报社 出品
作者:水静 刘倩(唐碧、艾雅雯、曹治强、韩博威、高岑、石锐、马佩强、罗皓文、刘子菁(liúzijīng)、袁迎蕾、黄姿娜对(duì)本文有贡献)
互联网新闻(xīnwén)信息服务许可证编号:10120240019 

在高空,风云系列气象卫星清晰(qīngxī)捕捉台风眼墙演变与螺旋雨带位移(wèiyí)特征,实现台风液态水含量垂直分布特征监测;
在地面,多波段雷达(léidá)协同观测技术智能调度 X波段雷达进行(jìnxíng)精细化跟踪扫描,成为捕捉台风螺旋雨带的“猎手”;
在广东(guǎngdōng),卫星海上反射率因子和智能(zhìnéng)降水估计产品,助力预报人员提前勾勒风雨影响范围;
在广西,通过智能感知模块融合多源数据精准(jīngzhǔn)捕捉台风变化,为各级气象部门监测、预报和决策(juécè)服务全流程提供支持;
在海南,依托(yītuō)国债项目升级完善的海南气象智慧防灾减灾业务系统,精准锁定台风路径(lùjìng)和强度变化……
台风“蝴蝶”在(zài)南海生成的(de)第48小时,海南省气象台预报员吴清传正紧张(jǐnzhāng)察看工作平台上的多块(duōkuài)屏幕——X波段相控阵天气雷达正以分钟级速度解析风暴的立体结构,风云四号 B星传回的云图让台风云系清晰可辨。随着中国气象局全球(quánqiú)同化预报系统(xìtǒng)(CMA-GFS)、区域台风数值预报系统(CMA-TYM)等 CMA模式共同锁定台风登陆范围,台风预警信息迅速发送至千家万户。
天地协同聚合“监测(jiāncè)天网”
在万米高空,风云系列(xìliè)气象卫星组成的“防护网”时刻守护着(zhe)祖国海域。
风云气象卫星通过(tōngguò)天地协同(xiétóng)观测实现了台风监测技术的突破。风云四号(sìhào) B星搭载(dāzài)了先进的静止轨道辐射成像仪(chéngxiàngyí)(AGRI)和快速成像仪(GHI),其中(qízhōng)快速成像仪以250米分辨率和1分钟的成像能力清晰捕捉台风眼墙演变与螺旋云带位移特征;风云三号G星配备了全球首部星载降水(jiàngshuǐ)测量(cèliáng)雷达(PMR),通过 Ku频段和 Ka频段双频段协同探测技术,构建台风三维降水结构剖面,实现台风液态水含量垂直分布特征监测;风云三号 E星搭载了首部风场测量雷达,通过监测洋面风矢量场,为(wèi)台风强度判定、移动路径预报等提供依据。

6月11日16时风云四号B星静止气象卫星(wèixīng)长波红外云图(yúntú) 来源:国家卫星气象中心
“蝴蝶”云系(yúnxì)呈现不对称性,给台风和降水预报带来挑战。国家卫星气象中心研发的(de)弱台风监测(jiāncè)技术——基于台风四(sì)象限定量化应用产品的算法,可定量分析台风四个象限的径向平均亮温特征在不同时次的变化,提升对弱台风云系发展的监测能力。
地面探测系统同样“大有乾坤(qiánkūn)”。
中国气象局(zhōngguóqìxiàngjú)气象探测中心(以下(yǐxià)简称“气象探测中心”)牵头研发的多波段雷达协同观测技术,能根据强对流单体位置、强度等特征(tèzhēng),智能调度 X波段雷达进行精细化跟踪(gēnzōng)扫描,让雷达网成为捕捉台风螺旋雨带的“猎手”。同时,以“观测即服务”为导向,统筹无人机、北斗平漂(píngpiāo)探空、垂直遥感等多种手段,有效降低(jiàngdī)同化对台风路径误差的影响。
6月11日,气象探测中心开展2025年重点(zhòngdiǎn)区域平漂观测台站(táizhàn)业务培训,为汛期极端天气监测提供保障,并(bìng)于12日至15日在广东、广西、海南、福建增设北斗平漂加密观测。同时,为预报员提供“蝴蝶”台风本体定量(dìngliàng)估测及外围云系影响华南雨带的分析依据,并结合地基(dìjī)垂直遥感观测进行综合研判。

6月12日8时,海南省海口市气象局成功施放探空平漂(píngpiāo)气球。拍摄:陈统强 文字(wénzì):张慧
技术创新武装(wǔzhuāng)“最强大脑”
在中国气象局(zhōngguóqìxiàngjú)上海台风研究所(以下简称(jiǎnchēng)“台风所”),科研人员刚完成一场技术升级。台风集合同化预报系统(SWARMS—EN)分辨率从27公里跃升至9公里,预报时效从72小时(xiǎoshí)提升至120小时。新版区域—台风一体化(yītǐhuà)模式(móshì)24小时台风路径预报误差仅为59.1公里,与国内外同类区域台风模式预报精度相近。
“这源于对大气运动的‘细胞级’解析。”台风(táifēng)所台风预报业务首席郭蓉指着屏幕上旋转的云团解释。目前,台风所研发适用(shìyòng)于静止气象卫星红外观测和(hé)极轨卫星微波观测的台风客观定位(dìngwèi)方法,以及融合时序和空间动态(dòngtài)特征的台风强度估测算法,用于提升我国台风定位、定强的精准度与自主化水平。
科研成果(chéngguǒ)只有落地生根才能发挥最大价值。台风所与国家气象中心建立汛前技术交流机制,将风圈半径(bànjìng)预报等核心技术转化为业务(yèwù)产品;向上海市气象服务中心转化区域(qūyù)数值预报模式和台风集合预报系统等成果。同时,“台风监测预报信息平台”等科研成果实现全国各级(gèjí)气象部门共享。
因地制宜构筑“智慧防线(fángxiàn)”
面对今年首个台风“蝴蝶”,气象部门(qìxiàngbùmén)因地制宜,构筑智慧防线。
广东气象部门以科技创新为驱动,亮出了自主研发的(de)逐6小时海面风场、逐日海表温度融合遥感监测产品,如同海上“温度计”和(hé)“风向标”,实时监测台风生成的动力和热力条件;依托国省联动,引进了来自(láizì)国家卫星气象中心的卫星海上反射率因子和智能降水估计产品,在(zài)台风登陆前(qián)便勾勒出风雨影响范围,相关成果多次应用于天气会商和决策(juécè)服务中。

6月12日,台风“蝴蝶”来袭前夕,广东省肇庆市(zhàoqìngshì)高要区气象局迅速组织(zǔzhī)技术人员,再次巡检区域自动(zìdòng)站设备运行情况。 拍摄:唐白冰
在海南,依托(yītuō)国债项目升级(shēngjí)完善的海南气象智慧防灾减灾业务系统(xìtǒng),成为守护琼州大地的“定海神针(dìnghǎishénzhēn)”。该系统融入自研的台风动力相似预报产品以及基于(jīyú) CMA等模式的预报产品,精准锁定“蝴蝶”的登陆轨迹和强度变化。6部 X波段相控阵天气雷达组成的“雷达矩阵”,为“蝴蝶”影响下(xià)的降水预报提供详尽数据支持,可精准识别降水相态,并追踪降水系统的强度、移动速度和方向。

6月12日下午,海南省气象局移动X波段双(shuāng)偏振雷达气象应急车赴乐东县苗圃观测场开展观测业务,密切监视台风“ 蝴蝶(húdié) ”带来的风雨(fēngyǔ)影响。拍摄:林继烈 文字:邢思凡
另外,在海南(hǎinán),风云四号接收(jiēshōu)处理系统已实现自动生成云识别、海温、对流观测等功能。2024年,超(chāo)强台风“摩羯”给海南带来的(de)巨大影响让吴清传记忆犹新,“为筑牢气象防灾减灾第一道防线,气象人不断提升预报预警能力,目前,风云四号B星接收处理系统成为‘千里眼(qiānlǐyǎn)’,实现对台风位置、大小(dàxiǎo)、强度、移动方向和路径的精密观测,为预警信息发布提供了‘眼见为实’的可靠依据。”
广西天气业务(yèwù)一体化平台为全区各级气象部门提供数字化、自动化和信息化的监测、预报和决策服务全流程支持,成为地方政府和相关部门的决策基石。该(gāi)平台利用智能感知模块,快速融合卫星、雷达、自动站等多源数据,精准捕捉台风变化(biànhuà);通过智能诊断(zhěnduàn)模块,深度(shēndù)剖析(pōuxī)台风演变机理,依托海量数据与先进算法,生成高(gāo)精度、高时效的参考预报,为精准预报提供支撑。同时,该平台可快速定制多样化气象产品,满足不同业务场景需求。
当(dāng)台风裹挟狂风暴雨来袭,气象部门落实(luòshí)“观测即服务”理念(lǐniàn),依靠科技(kējì)创新和前沿技术成果迅速展开高效防御行动。从卫星(wèixīng)云端到地面雷达,从科研院所到基层台站,各地各级气象部门依托气象科技能力现代化成果与跨区域协同机制,全力守护万家灯火,稳稳托住百姓平安。

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