来源：经济日报
中央气象台里，预报员们正在忙碌着。郭静原摄
中央气象台里，预报员们正在忙碌着。郭静原摄
中央气象台里，预报员们正在忙碌着。郭静原摄
中国气象局气象探测中心气象观测实时业务平台上，工作人员正分析观测数据。郭静原摄
中国气象局气象探测中心气象观测实时业务平台上，工作人员正分析观测数据。郭静原摄
“受偏南暖湿气流和冷空气的共同影响，12月15日，本市将有大雪、道路结冰和大雾天气。预计19时前后，降雪开始影响本市西南部地区，21时前后影响城区，23时前后降雪覆盖全市，且将持续到明天中午前后。全市大部地区有大雪，降水量5至8毫米，北部地区雪量较大，局地将出现大于10毫米的暴雪……”
这里是北京市气象台12月15日17时左右发布的最新天气会商结果。盼了一天的雪姑娘，终于在19时前后如期“到货”，率先由房山良乡飘起的小雪花拉开帷幕。
天有不测“风云”，而如今，得益于气象观测与预报技术的进步，人们切身体会到：天气预报越来越准了。全国24小时晴雨预报准确率已达87%，暴雨预警准确率达到88%，强对流预警时间提前至38分钟，可提前3至4天对台风路径做出较为准确的预报……这样的准确度和高效率究竟是如何“炼”成的？请看经济日报记者的采访。
数据更可靠产品更多元
仰望星空，风云系列气象卫星7颗在轨运行，点亮了广袤无垠的太空；脚踏实地，数以万计的地面观测台站汇成片片绿洲。如今，我国“天—地—空”一体化综合气象观测网络越织越密。那么，这些观测收集来的数据都去哪儿了？
自年开始研发至今不断完善升级，由中国气象局气象探测中心打造的综合气象观测产品平台——天衍系统，正实时为预报服务提供种类丰富、质量可靠的综合气象观测产品。
年，天衍系统在河北、山西、江苏等10个省试点应用。系统以“现在天气”“综合观测”“监测预警”为三条主线，形成了重要天气和气象要素的多源观测产品，覆盖八大类气象观测设备数据，并具备个性化深度定制区域监测预警信息和多雷达流数据产品同步显示功能。目前，该系统已在全国范围内实现应用。
“观测设备更新换代，我们提供的观测信息也不再是简单的气温、气压、风速、湿度等，而是通过多源融合等方式，开发多种强天气识别特色产品。”探测中心数据质量室副主任赵培涛举例道，譬如多源雷达组合风场产品就集合了天气雷达、风廓线雷达、探空数据，每10分钟更新一次，实现多源风场数据质控及校验，弥补了非探空时次高空风的探测缺失问题；多源融合降水产品深度融合了包括天气雷达、卫星、自动站在内的实况数据，集合了自动站差值降水与雷达卫星反演降水产品优势，提供了空间分布更加合理、可用性更高的全国降水实况产品。
年，天衍系统全面升级改版，取得了不俗的成绩。8月初，台风“利奇马”对我国东部造成巨大影响。“风云卫星从太空俯瞰台风，天衍系统则通过‘全息’级别实况数据，制作三维产品形象展示出‘利奇马’登陆时的立体状态，为业务人员刻画出台风的真实结构。”探测中心数据质量室业务首席李肖霞说，“利奇马”在北上移动过程中，给途经省份带来了较强的风雨影响，除了常规雨量监测外，天衍系统中的组合风场产品、GNSS/MET水汽产品、雨滴谱产品，再次印证了这个台风的非比寻常。
漫天浓雾何时消散？旅游出行堵在路上了怎么办？雷暴天气过程实况如何？天衍系统成功反馈天气过程的例子不胜枚举，彰显实力。“通过要素之间相互组合、相互校验，我们推出的数据产品，不管是交通部门还是旅游部门等都可以应用，往里面填充相对应的道路或景点信息，进行二次开发和预报，同时我们也可以针对用户需求，提供个性化观测服务。”赵培涛表示，天衍系统以增强探测产品核心技术为出发点，在强天气监测的基础上，实现从以直接观测为主到遥感观测全面接入，系统功能逐步完善，产品精度显著提高，在监测产品深度融合的基础上，应用场景进一步拓展，助推预报准确率提升。
布细密的“网”捕狡猾的“鱼”
“过去我们常用的中尺度预报模式分辨率最高只能到10公里，在这种形势下想要捕捉强对流、极端天气的身影仍有难度，也很难做出精细化的温度、降水等气象要素预报。”中央气象台首席预报员陈涛说。
陈涛把数值预报模式分辨率比作一张捕鱼的“网”，分辨率不够就相当于网眼粗了，狡猾的“鱼”就容易漏过去。而强对流、极端天气等强天气过程则像是一条条体型较小、狡猾多变的“鱼”，在与它斗智斗勇的交锋中，只有把“网”布的更密，才能杜绝“漏网之鱼”。
今年6月，我国自主研发的新一代中尺度3公里分辨率数值预报模式（GRAPES－Meso）正式投入业务化运行，向全国各气象台提供预报应用产品。
从10公里到3公里，改变的仅仅是尺度吗？答案显然是否定的。要知道，“加密”并非易事。陈涛告诉记者，提高预报模式分辨率意味着更多的观测数据支撑、更大的运算量，以及要面对更不可靠的预报稳定性。“大气是一个非线性系统，它不仅受到地形、下垫面状况的影响，大气内部的云和降水、辐射等各种各样物理过程也非常复杂，数值预报就是通过数学方式去描述它。预报网格每细化一倍，计算量将至少是原先的八倍，为了保证计算精度，还得相应的调整模式计算和物理方案。从目前我们应用的情况来看，3公里预报模式显然比10公里要更加准确。”
练就过硬本领，不怕时间检验。面对9月9日那场席卷华北地区的大范围降雨，常规数值预报模式判断北京仅是这场大尺度系统性降水过程中一个不起眼的存在。然而，3公里模式却显示，北京局部地区被高亮的红色强降雨区覆盖，醒目异常。“系统性大范围降水其他模式都报出来了，但是这种局地的暖区降水只有3公里模式才报的出来。”强天气预报中心高级工程师唐文苑说。
这是一条险些漏网的“鱼”，醒目的红色代表强对流天气活跃，致灾力远高于普通降水，而北京市气象台的雨情监测也印证了这一预报结果——朝阳区大屯站.6毫米、大兴区站.5毫米。
3公里模式还在其他行业“大展拳脚”。以航空预报为例，飞机起飞降落时容易受到近地面风力影响，有风险隐患。借助3公里模式在机场附近区域垂直方向近地面层上小于40至米高分辨率风场的输出，可以提供更精细准确的边界层风场影响预报。
“又或是风场发电、重大活动保障等领域，可能还需要逐小时到逐分钟级的天气预报，未来也会有1公里分辨率、甚至几百米分辨率的数值预报模式来支撑我们提供越来越精细化的气象服务。但由于受到计算机能力限制以及大气非线性影响等，分辨率越高，对天气事件的预报误差可能就越大，我们正在进一步探索和攻关，以达到预报误差与预报时效、计算能力这三者间的平衡。”陈涛说。
矢志创新服务国计民生
曾几何时，气象部门发布城镇天气预报，内容只包括多个城镇的天气现象、高低温和风速风向预报，频次也只是一天三次，预报的时间和空间精度远不够高。
年，国家气象中心推出了一个新的预报产品，即大城市精细化预报，该产品把全国省会城市、计划单列市24小时内的天气预报进行细化，每6小时更新一次预报，降水量报到毫米，但即便这样也不够精细，仍不能满足各行业及公众的需求。
年12月底，我国气象预报服务统一数据源的“一张网”网格预报业务正式运行。这把各个城市所在区域分解成许多个5公里×5公里、甚至1公里×1公里的网格，对每个网格里的天气情况进行预报。网格化预报的精细不仅体现在空间上，还反映在可以每天更高频次更新和发布上。公众可以打破时空限制，随时随地了解自己当前所处位置是什么样的天气，还可以知道未来一小时或几小时包括降雨量、气温和湿度等要素的变化。
当然，气象服务早已不再局限于预报气温、风和降水，而是把气象和生活的方方面面相结合，衍生出了穿衣指数、晨练指数、护肤指数、洗车指数、花粉过敏指数、蚊子指数等公众气象服务产品，甚至在福建有星空预报，在吉林有雾凇预报，在*山有云海预报，在新疆昭苏有彩虹预报……
12月8日，中国气象局刚刚度过了它的70岁生日。局长刘雅鸣在新中国气象事业70周年座谈会上表示，我国已建成世界上规模最大覆盖最全的综合气象观测系统和先进的气象信息系统，建成了无缝隙智能化的气象预报预测系统。“必须加快科技创新，做到监测精密、预报精准、服务精细，提高气象服务保障能力，持续发挥气象防灾减灾第一道防线作用，推动气象事业高质量发展。”