雷暴大风、龙卷风、短时强降雨、“走位”变化多端的台风……进入汛期以来，复杂多变的极端天气轮番来袭，在不断完善的气象监测站网和迭代升级的高科技设备及相关技术的支持下，它们被气象工作者一一成功“捕捉”。
天地空布局 让监测更精密
想要提高预报准确率，往往需要海量数据和不断完善的观测站网支撑。
在我国，规模大、覆盖全的三位一体综合气象观测系统已然建成；“天衍”“天擎”“天衡”“天镜”四大气象重器守护民生；今年风云四号B星和风云三号E星相继成功发射，风云家族再添新成员……
图为7月25日风云四号A星气象卫星监测台风“烟花”。
台风“烟花”逼近之时，正值天文大潮期，大气环境影响因素多，让其路径走势扑朔迷离，能准确预报得益于极轨和静止气象卫星及地面观测系统的资料和产品。
在高空，今年6月成功发射的风云四号B星与其他气象卫星强强联合，实现“天眼”追风——利用快速成像仪，通过对降水分布、风场进行连续观测等方式，为预报员把握台风路径和强度提供重要支撑。而这样的监测方式，也成功应用于服务保障庆祝中国共产党成立100周年活动和十四运会等重大活动的过程中。
地面上，分布于浙江、上海、江苏、福建、江西等地的雷达、自动站等与卫星“组队”，形成天地空一体化探测网，对“烟花”进行无缝隙、无死角探测。事实上，主汛期到来之前，我国已有224部新一代天气雷达组网业务运行，构建了基本覆盖全国的天气雷达监测网。其中，浙江省临安市新部署的L波段对流层风廓线雷达和X波段雷达，有力弥补了当地高空风探测的短板。
此外，还有国家气象信息中心技术人员利用实况三维可视化工具包，勾勒出“烟花”风场演变情况，精准展现台风活动区域气流的宏观特征。
科技利器 让预报更精准
有底气，才有自信——我国第三代全球气候模式预测业务系统准业务运行，模式分辨率和气候预测性能迈入国际先进行列；第一代全球大气和陆面再分析产品（CRA）正式发布，填补了我国在全球大气再分析领域的空白，打破了长期以来对国外再分析产品的依赖。
准确的天气预报背后，离不开经过多年“打磨”的气象科技“利器”，它们在这个特别的汛期发挥了巨大作用。
随着智能网格预报业务成熟，以GRAPES数值模式为核心的无缝隙智能化气象预报业务体系实现了从站点、落区预报到数字格点预报的跨越；中国区域3公里对流尺度GRAPES集合预报实现业务运行，强降水概率预报能力提升5%至10%；高水平的台风、海洋等专业模式，让台风路径和强度预报误差较2020年下降10%以上。
在把握台风“烟花”路径和强度的过程中，中国气象局数值预报中心自主研发的区域台风模式发挥了重要作用；较此前版本在降水和近地面要素、复杂山区风场和温度场的短临预报性能上都有大幅提升的北京睿图v2.0系统也功不可没。
也因此，回望7月11日那场影响京津冀地区的强降雨，在各家模式预报存在较大分歧的情况下，基于中央气象台多模式融合定量降水预报客观方法、预报员经验、多地联动的综合判断以及风云四号B星快速成像仪对华北及周边地区的1分钟连续观测，7月9日便取得了总体一致的预报，又在10日修正结论为暴雨将主要影响华北平原地区。事实证明，这个预报结论与实况十分接近。
智慧气象 让城市运行更从容
天气极端复杂的同时，“加载项”繁多、运行日益复杂的城市风险也急速加剧，“智慧”变成了汛期气象服务的关键词，在城市管理、应急减灾、交通运输等方面发挥了积极作用。
图为上海市城运部门运用气象数据进行精细化管理。
哪里会出现积水风险？哪里轨道交通线路会受到风雨影响？今年，上海市气象局首次启用“智慧气象保障城市精细化管理先知系统”新产品——台风专版，协助“城市大脑”预知气象风险，防御台风带来的灾害。国家卫星气象中心综合研发了卫星台风气象灾害风险综合指数，在台风来临前可以判断台风强度及其潜在破坏程度，提前预估城市应对灾害风险。
智慧气象正在提升城市的预知、判断、介入、处置效率，让城市各运营部门更从容地应对强天气。
在台风“烟花”影响期间，浙江省杭州市气象数字驾驶舱访问量突破14252次。在萧山区，结合本地实际再开发的“数智气象”驾驶舱融合气象、水利、地质、农业等多部门实时数据，实现跨部门数据集成场景建设，推动决策气象服务从气象信息被动等待推送向主动获取、精准治理的数字化转型。
大数据、云计算、物联网等技术的应用，让气象靶向预警变成现实。在黑龙江，气象App的分钟级降雨估测功能，可对实况观测、雷达探测和卫星遥感等数据进行综合分析推算，并实现基于用户位置的未来2小时降雨估测，为城市管理和公众出行提供参考。
接入城市大脑，精细服务应用于多场景。“智慧气象协助‘城市大脑’预知气象风险，让各部门联动更迅速。”山东省日照市气象站点探测资料、台风移动路径实况图、卫星云图等接入城市大脑智慧管理平台，与重点低洼路段、水库泄洪等应用场景模块深度融合，实现气象服务3D场景展示。
科学试验研究 让认识更加接近大气规律
随着全球变暖，天气的“脾性”也变得越来越难以捉摸。
青藏高原作为“亚洲水塔”，其细微变化都会影响到我国乃至全球的天气气候。中国气象科学研究院（简称“气科院”）围绕青藏高原对东亚地区灾害天气发生发展的影响，牵头组织“第三次青藏高原大气科学试验”“第二次青藏高原综合科学考察”等任务，构建了针对高原陆面-边界层、云降水物理过程、大气水循环、臭氧和气溶胶等的综合观测系统，实现了高原天-地-空一体化综合观测技术的重要突破，也将为数值预报提供更准确的高原地区边界层初始场资料；建立了追踪高原信号影响下游暴雨过程的理论方法，提升了对青藏高原及下游地区灾害天气的业务预报水平。
气科院还组织建立了我国首个台风登陆海-陆-气一体化协同观测系统，揭示了台风登陆前后强度及结构变化新机制，发展的台风数值预报关键技术和预报试验系统，支撑我国台风路径预报精度达到国际领先水平。
此外，由中国气象局和其他高校单位联合开展的南海夏季风综合科考试验于今年5月在南海开展，并观测到了南海夏季风全面爆发的强对流过程，展现了南海夏季风爆发前后的复杂环流形势，为今年南海夏季风的短期气候预测和临近订正预报提供了重要支持；中国气象局横断山区（低纬高原）灾害性天气研究中心于5月成立，推进横断山区大气科学研究，对于推动国家、区域生态文明建设具有重大意义和深远影响；中国气象局加强气候变化背景下的东北冷涡机理、演变规律及其影响研究，有助于更清晰地认识东北冷涡降水、强对流等天气的发生发展机理……这些将为认识我国天气气候特征提供更坚实的理论基础，也为提高我国气候预测和气象预报提供更强劲的支撑。
防汛减灾还在继续，气象科技“利器”为筑牢气象防灾减灾第一道防线发挥了重要作用，监测精密、预报精准、服务精细没有终点，气象人还将继续前行。（赵晓妮、简菊芳、宛霞、王玫珏、张明禄、刘钊、韩志鹏、唐世浩、马建立等亦有贡献）
（作者：李慧）
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