信息技术在气象中的应用
省气象局业务科技处副处长 何财富


  今年世界气象日的主题是"信息时代的天气、气候和水"。信息是影响国民经济建设、防灾减灾和人民生活的重要因素。近几年来,在省委省政府和中国气象局的领导下,江西气象部门充分应用现代化信息技术,气象事业获得了长足发展,气象预报服务产品不断增多,为江西经济建设、防灾减灾和人民生活质量的提高、生态环境建设做出了重要贡献。
一、信息技术在气象探测中的应用
多普勒技术、遥感遥测、地理信息系统、卫星定位技术及卫星探测技术在我省气象探测工作中获得了广泛应用。近几年来,应用这些先进的信息技术,我省气象部门建立了由地面探测网、高空探测网、卫星遥感探测、新一代天气雷达监测网、雷电监测网、特种要素监测网等组成的大气与生态环境综合监测网。气象探测由传统的点、线、面的观测走向三维空间立体探测,由定时观测走向全天候连续观测,观测要素成倍增加。
(一)应用遥感遥测技术建立了自动气象站探测网
江西省气象局筹资已在全省建立了87个国家基准气候站、国家基本气象站和一般气候站的自动气象站及鄱阳湖区18个中尺度灾害性天气加密站。各自动气象站探测资料可在10分钟内传送到省局中心站。
(二)应用多普勒和遥测技术建立了新一代天气雷达探测网
在省委省政府和中国气象局的共同支持下,江西省气象局建立了南昌、赣州、吉安多普勒天气雷达。正在建设九江多普勒天气雷达及上饶、宜春新一代天气雷达。
(三)应用遥感及GPS技术建立了雷电监测网
江西是雷电灾害多发省份,全省平均雷暴日为82.9天,有的年份高达100多天。为减少雷电灾害对江西经济和人民生命财产的损失,同时提高雷电预报和雷雨预报的准确率,江西省气象局筹资建设了与国际先进水平接轨、在国内处先进行列、在中西部地区处领先地位的雷电监测网,它由南昌、九江、修水、景德镇、上饶、鹰潭、宜春、吉安、广昌、赣州和寻乌等雷电监测站及设在江西省气象局环境预报中心的中心站组成。
(四)紫外线监测网
太阳紫外线是太阳辐射光谱中电磁波谱波长从0.01~0.38微米的辐射的总称,它对人们身体健康、植物生长发育等都有危害和影响。江西省气象部门坚持以人为本,不断满足人民生活质量提高的需要,满足生态环境建设的需要,自筹资金,在11个设区市安装了紫外线监测系统。系统自动观测记录当地紫外线辐射量值,并上传到省环境预报中心,加工制作成各种紫外线监测产品。
(五)卫星遥感监测系统
该系统可接收处理美国NOAA系列卫星及我国风云极轨卫星遥感探测资料,开展对森林火点、植被指数、作物病虫害、洪涝、干旱、森林覆盖率等的遥感监测。
(六)气象卫星监测系统
利用安装在地面的气象卫星接收处理系统,实时接收处理日本、我国风云-2、美国等气象卫星探测资料,并对影响我省的天气系统进行跟踪监测。
二、建立了高速通信网络系统
利用卫星通信等先进技术,江西省气象部门建立了宽带、高速、多媒体网络通信系统,使各地气象资料能快速、准确地传送到省气象台站并发送到世界各地参加全球气象资料交换,并将交换来的全球气象资料快速地传到各地气象台站,极大地提高了天气监测预警和气象预报的时效性。
(一)建立了全省气象部门9210卫星通信系统
江西省气象局9210卫星通信系统通过通信卫星与国家气象中心主站相联,它由1个省级VSAT次站、10个VSAT小站和85个PCVSAT单收站组成。9210系统的建成并投入业务使用,解决了我省气象资料传输接收的瓶颈问题,使我省各级台站接收全球气象资料信息和国家气象中心数值预报产品的时效提前1-3小时。
(二)建立了连接全省气象部门的虚拟宽带网
借助因特网和VPN虚拟网技术,省气象局建立了连接全省各设区市和县气象部门的虚拟宽带信息网络系统,作为9210卫星通信系统的辅助通信系统,它有效地分担传输了大量的气象信息资料。
(三)建立了气象内因网和江西气象网
利用VPN虚拟宽带网,建立全省气象部门的气象内因网,成为我省各级气象部门调取各种气象资料、制作气象预报和服务产品的日常业务和行政办公的工作平台。江西气象网是我省气象部门的门户网站,是外界了解江西的重要窗口。
(四)建立了江西省农村经济信息网
江西农经网是依托气象部门所具有的省、市、县三级卫星通信和计算机网络系统优势、由省政府主办、省委农工部、省农业厅、省气象局共同创建并由气象部门具体承办的政府网。在省委省政府的领导和各级政府部门的大力支持下,通过三年多的建设,江西农经网已建成1个省级农经信息中心,11个市级分中心,85个县(区)级信息站,1423个乡镇信息服务站,发展注册会员4000多人,发布各类涉农信息70多万条,总访问量突破350万人次,访问网站的国家达40多个。江西农经网在"三农"工作中发挥越来越重要的作用。
(五)建立了与中央气象台的电视会商系统
通过卫星通信,我省气象台在全国第一批建立了与中央气象台预报会商室的双向可视预报电视会商系统,使省气象台预报员能实时和中央气象台的专家讨论、会商重大灾害性天气的发展、演变及预测预报,有效提高了我省气象预报能力和水平。
三、信息技术在气象资料加工处理和气象预测预报中发挥重要作用
信息技术的应用极大丰富了气象产品、提高了气象预报准确率和空间分辨率,提高了气象产品服务时效。目前,我省气象部门制作了大雾预报、雷电预报、森林及城市火险等级预报、地质灾害风险预报、空气质量预报等35种预报产品。
(一)短期气候预测产品
短期气候预测产品包括:年景展望、春季、汛期、干旱、寒露风、冬季等各类专题预测、长期月预报及半月天气趋势分析。
(二)气候分析与预估
气候分析与预估产品包括:年度、半年、季度等气候评价与影响评估、年度、半年、季度等气候监测综合公报、每月气候公报、干旱监测公报、气象特种要素监测公报、重大气候事件诊断分析、气候可行性论证、气候区划等。
(三)中短期天气预报
中短期天气预报除包括省内、国内、世界城市定点预报外,还包括3小时、6小时、12小时、24小时、48小时、72小时等综合天气预报及3-5天预报,5天内逐日分县预报、早晨、中午、晚上的定时预报、流域降雨预报、流域洪涝指数预报等。
(四)环境预报
环境预报包括:气象--地质灾害的年度预报、长期预报、中期预报、月预报、短期预报、12-48小时农村雨涝、内涝预报、南昌城市内涝预报等。
(五)农业气象情报、预报产品
包括:农业气象旬预报、农业气象月预报、每日天气与农事、早稻产量预报、晚稻产量预报、棉花产量预报、油菜产量预报、主要农作物生育期评述、农气专题分析、农业气候区划、农业气候可行性论证、农经信息分析预测产品等。
(六)生活气象预报产品
生活气象预报包括:空气质量预报、各类健康指数预报、各类生活指数预报、旅游天气预报、紫外线监测指数预报。
(七)气象特种要素监测与预报
它包括日射、酸雨、雷电等气象特种要素监测公报、大雾预报、雷电预报、森林火险气象等级预报等。
(八)气象灾害警报
包括:台风警报(消息、警报、紧急警报)、(强)冷空气报告(含大风警报)、干旱警报、农业气象灾害警报、高温报告与警报等。
(九)气象卫星遥感监测产品
包括:鄱阳湖水域面积动态分析、森林火点遥感监测、森林植被指数遥感监测、高温遥感监测、干旱遥感监测、农作物种植面积遥感监测、遥感监测公报等。
(十)气象监测资料产品
包括:各气象要素实况资料、省内气象情报、气候资料、气象卫星云图、多普勒雷达产品、雷电监测实况、紫外线监测实况、酸雨监测实况等。
(十一)人工影响局部天气
目前我省主要为增加降水、缓解旱情、森林灭火、降低森林火险等级、缓解城市高温开展人工增雨工作,根据需要还可开展人工防雹等工作。
四、信息技术在气象产品分发服务中的应用
视频技术、声讯技术、无线通信、短信技术和因特网技术的快速发展和应用,使气象产品能以多种媒体以不同表现方式及时传播到广大公众,使得我省气象预报服务能与国内、国际气象服务技术接轨、并能参与国际竞争。
总之,信息时代相关高新技术的发展极大地增强了气象探测能力、资料通信传输和处理加工能力,使气象探测由离散、分散向时间空间连续探测转变,探测要素不断增加,探测资料不断丰富;使气象预报准确率有明显提高,预报产品不断丰富,气象服务能力明显增强,使气象在经济建设、防灾减灾及人民生活质量提高、环境保护等方面发挥越来越重要的作用,做到了为政府的决策服务领导满意,为社会公众的服务群众满意,为专业用户的服务用户满意。
五、下一步打算
为进一步提高气象探测能力和气象资料处理加工分析能力,不断丰富气象产品,提高预测预报能力,江西省气象部门将加强与兄弟部门的合作,更深入地开展信息技术在气象领域的应用研究工作,不断应用信息技术提高气象现代化水平,提高气象服务水平。未来1-2年内将开展以下工作。
(一)引进高性能计算机系统,建立我省中尺度灾害性天气数值预报业务系统,进一步增强中尺度灾害性天气的预警预报能力。
(二)建立省--设区市天气预报电视会商系统,提高市级气象预报准确率和气象服务水平。
(三)建立卫星遥感生态环境监测及由农田、森林、旅游、湿地等生态监测子系统组成的生态环境监测与信息服务系统,为生态灾害的防灾减灾、建设江西生态省提供气象科技支撑。
(四)建立气象资料综合加工分析处理系统,进一步提高气象资料的分析应用水平,提高气象预报水平。
(五)建立气象资料共享数据库及灾害资料共享数据库,逐步实现资料的共享。