智慧天氣如何為十四運(yùn)會(huì)保駕護(hù)航？儀器儀表來助陣
9月15日早晨，天氣雷達(dá)上降水云系已經(jīng)走過蘭州，正以每小時(shí)30—40公里速度往西安方向移動(dòng)。奧體中心外圍的移動(dòng)氣象臺(tái)上，工作人員密切監(jiān)視云團(tuán)發(fā)展變化，與后方專家細(xì)致研討，向執(zhí)委會(huì)匯報(bào)未來天氣情況……雖高度緊張卻有條不紊，只為開幕式的順利進(jìn)行。
智慧氣象為十四運(yùn)會(huì)保駕護(hù)航
在氣象人心中，最擔(dān)心的因素莫過于華西秋雨對(duì)開幕式的影響了。僅8月底到9月初，包含西安在內(nèi)和陜西南部就迎來了三輪大范圍系統(tǒng)性強(qiáng)降水，華西秋雨發(fā)生時(shí)間偏早11天。
十四運(yùn)會(huì)開幕式選定在9月中旬，西安正處于華西秋雨的影響之下，但降水是否會(huì)對(duì)開幕式造成直接影響存在較大不確定性，這個(gè)組委會(huì)最關(guān)心的問題，氣象工作者必須回答。
要回答這個(gè)問題，監(jiān)測(cè)要先行。精準(zhǔn)迅速地采集到觀測(cè)數(shù)據(jù)是預(yù)報(bào)的重中之重。為做到監(jiān)測(cè)精密，陜西首部X波段雙偏振相控陣天氣雷達(dá)、2部激光測(cè)風(fēng)雷達(dá)、7部微波輻射計(jì)以及暑熱溫度監(jiān)測(cè)儀等84套新建觀測(cè)設(shè)備均已部署完成并投入使用，以此為基礎(chǔ)，陜西氣象基本形成了以十四運(yùn)會(huì)場館為中心，面向賽事賽會(huì)服務(wù)的天空地一體的綜合氣象監(jiān)測(cè)網(wǎng)，監(jiān)測(cè)時(shí)效達(dá)到分鐘級(jí)。
正是通過相控陣?yán)走_(dá)這款“神器”，中午12—14時(shí)，就能看到影響西安地區(qū)第一波天氣系統(tǒng)從奧體中心南側(cè)移過，對(duì)場館沒有造成影響。相控陣?yán)走_(dá)，可以將過去獲取數(shù)據(jù)需要的6分鐘縮短為1分鐘、精細(xì)到30米，實(shí)現(xiàn)了對(duì)中小尺度過程的快速捕捉。
激光雷達(dá) 測(cè)風(fēng)“神器”
在過去十多年中，隨著風(fēng)能行業(yè)的不斷發(fā)展和激光雷達(dá)的技術(shù)進(jìn)步，激光雷達(dá)在風(fēng)能領(lǐng)域得到了行業(yè)專家的普遍認(rèn)可，廣泛應(yīng)用于風(fēng)速測(cè)量的各種場景，在陸地和海上都有大量的應(yīng)用案例。在過去，風(fēng)電行業(yè)主要依賴傳統(tǒng)的測(cè)風(fēng)塔進(jìn)行風(fēng)速測(cè)量和風(fēng)資源的評(píng)估，現(xiàn)在激光雷達(dá)不僅被行業(yè)普遍接受，而且已經(jīng)成為測(cè)風(fēng)技術(shù)和手段。
激光雷達(dá)可以準(zhǔn)確測(cè)量整個(gè)葉輪高度的風(fēng)速。以前，風(fēng)機(jī)輪轂的高度通常在80米左右，而現(xiàn)在的輪轂高度已經(jīng)超過120米，尤其是在平原地區(qū)等風(fēng)切變較大的區(qū)域。建造如此高的測(cè)風(fēng)塔，其成本已經(jīng)非常高昂，后期的維護(hù)工作量更是非常大，而且更容易產(chǎn)生危險(xiǎn)因素。面對(duì)高輪轂高度的測(cè)風(fēng)需求，激光雷達(dá)可以高效解決這一問題。
激光雷達(dá)從傳統(tǒng)的氣象和環(huán)保領(lǐng)域走入風(fēng)能行業(yè)，將風(fēng)速測(cè)量和風(fēng)資源評(píng)估推向更高的高度和更廣的維度。當(dāng)前，激光雷達(dá)正在改變我們風(fēng)能行業(yè)的測(cè)風(fēng)習(xí)慣，并不斷創(chuàng)造更多的附加價(jià)值。
人工智能與天氣預(yù)測(cè)
人工智能的迅猛發(fā)展已經(jīng)把人類推向了一個(gè)新自動(dòng)化時(shí)代的風(fēng)口浪尖，人機(jī)協(xié)作才能創(chuàng)造更好的未來。人工智能正在為醫(yī)療、教育、安全、生物、能源和金融等各個(gè)行業(yè)賦能，而氣象行業(yè)由于長期以來積累的知識(shí)和數(shù)據(jù)量非常豐富，符合人工智能的應(yīng)用場景。
在人工智能為氣象賦能的這個(gè)戰(zhàn)場中競爭異常激烈，大公司憑借其雄厚的資本和人才優(yōu)勢(shì)先發(fā)制人，新創(chuàng)企業(yè)也不甘示弱、勢(shì)頭正勁，利用敏銳的洞察力和高新技術(shù)快速迭代，打破行業(yè)壁壘。
但氣象是個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，受影響的因素太多。比如降雨，水汽、濕度條件都滿足了，但空氣中沒有“凝結(jié)核”，雨下不下來；沙塵暴，風(fēng)速太大只會(huì)讓風(fēng)在平流層“奔跑”，無法形成沙塵。因此，在天氣預(yù)測(cè)領(lǐng)域，人工智能未必能夠PK過預(yù)報(bào)員。人工智能可以幫助科學(xué)家識(shí)別出未知的大氣過程，并且判斷出氣候模式的優(yōu)劣，從而改進(jìn)預(yù)報(bào)結(jié)果。在高質(zhì)量氣象大數(shù)據(jù)的“喂養(yǎng)”下，人工智能將成為人類預(yù)測(cè)天氣氣候最得力的助手。
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