气象科技利器助力奏响盛世华章

9月30日，正阳门，一部测风激光雷达正在运转。

形如方盒的它，看上去不起眼，却能将低至20米、高至800米的风场变化尽收眼底。

向北约1千米处，天安门广场上设置的气象应急观测车，时刻捕捉着广场周边的气象数据。

从这里辐射开来，由北京中心到城郊，再到京津冀三地，一直到广袤的太空，在174个国家级地面气象观测站、8部天气雷达加密观测的基础上，更有风廓线雷达、毫米波云雷达、微波辐射计、风云四号卫星、高分四号卫星、“天衡”系统、“天衍”系统等诸多先进设备与技术“加持”，一张由最先进技术织就的观测大网，不放过天气系统的每一寸变化。

　地面+雷达+卫星：成熟技术布下天罗地网

对于降水、雷暴等高影响天气，天气雷达无疑是反应最快的观测利器。在京津冀地区，8部S/C波段天气雷达、5部X波段天气雷达组成了相互弥补、彼此支援的密集观测网络，每6分钟组网加密观测，力图捕捉每一处细微的大气波动。

太空中，风云四号A星与高分四号卫星同时忙碌起来。风云四号A星中国区域5分钟卫星观测数据，被全面应用到此次保障中，其搭载的干涉式大气垂直探测仪有1600多个探测通道，30分钟进行一次区域大气温湿度三维探测。而具备50米光学分辨率的高分四号卫星，可以帮助预报员对小尺度的天气现象进行追踪，观察强天气系统的快速变化，用于短临预报以及天气预警。

庆祝活动期间，探空气球每天三次装载着无线电探空仪飞上高空，将温度、压力、湿度和风力的数据源源不断传回。与此同时，京津冀三地174个国家级地面气象观测站在自动化观测的基础上，开展逐3小时云量、云高人工加密地面观测。

气象人将日常业务中应用的观测系统发挥到极致，确保万万无一失。而在这场至关重要的保障中，他们还投入了许多新锐技术，追求着精精益求精。

测风测云测雾-霾：新锐技术追求精益求精

9月23日，南郊观象台。

柏油路、假发、蓝色塑料椅、温度传感器，几种看似风马牛不相及的物品构成了奇妙的组合。一旁的工作人员记录着温度传感器上的读数，原来，他们在研究暴露在阳光下的物体表面实际温度与气温的差别。

这项观测试验的结论，将运用在庆祝活动期间的预报与服务中，为精细预报气温、体感温度及制作人性化相关影响性服务材料提供定量依据。在庆祝活动气象保障中，这是一处细节。而气象部门正是如此，不放过天气变化的每一个细节。

风，正是气象保障人员最关心的细节之一。飞行表演，焰火、气球施放乃至现场人群的体感温度，无不受到风的影响。因此，人们迫切需要了解不同高度下风的情况。位于正阳门的测风激光雷达，便是响应这一需求而设立。通过观测试验，这部雷达的测风数据已经可以实时传输并实现可视化。而庆祝活动核心区域的6个风场观测站，更为风的观测加上了双重保险。

更多的细节，依托超大城市综合气象观测试验的科技成果得到呈现。在毫米波云雷达监视下，过去常常要凭借观测员肉眼判断的云，无论云高、云厚和云体垂直结构，还是云的微物理过程，均无所遁形。微波辐射计能够准确判断大气中0℃层、-20℃层、逆温层位于何处，温度、湿度、水汽密度如何变化。风廓线雷达能够准确把握风速、风向，进而判断大气动力过程。气溶胶激光雷达则能够测得大气气溶胶浓度和污染物的多少。X波段天气雷达能够分析降水等灾害性天气过程。此后，再将这5种设备的观测资料融为一体，气象科技工作者便能凭借这一产品，将风、云、大气热力过程、大气成分等多种不同要素综合考虑，更好地对风切变、急流、雷暴、雾-霾、降水等高影响天气做出判断。

在后方，“天衍”与“天衡”系统为数据的可靠性、可用性做好了后勤保障。作为国家级综合观测质量控制系统，“天衡”集成了近30种先进的智能化质控评估算法，实现八大类观测设备分钟级质控全覆盖，特别是针对此次保障中占据中坚地位的雷达数据，“天衡”能够剔除94.25%的故障坏图，以及93.68%的电磁干扰错误。而综合气象观测产品平台“天衍”，覆盖了天气雷达、风廓线雷达、雷电、地面、探空、水汽、土壤水分、大气成分等八大类气象观测数据，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，确保将最好的装备送到在“前线”作战的预报员手中。

睿图联手GRAPES：预报着眼细节 务求精准

给预报员提供支撑的，除了周密的立体监测体系以外，还有强大的数值模式预报系统。在重大活动频繁的北京市，市气象局的主力数值模式预报系统“睿图”，是重大活动保障的一大“利器”。这套覆盖华北地区，实况分析产品、预报产品水平分辨率分别达1公里、3公里，可10分钟快速循环更新的模式系统，能够毫无障碍地融入到庆祝活动气象保障中。

庆祝活动期间，“睿图”模式实时提供0-72小时北京地区10米风场、气温、降水、形势场等客观要素预报产品，其他包括庆祝活动重点区域未来12小时的云量、云高、能见度、垂直风等要素的模式支撑产品，为预报专家组决策分析提供技术支持。值得一提的是，这套系统已经在国家气象信息中心高性能计算资源池中异地实时热备份，并完成应急切换演练，确保能够不间断运行。

无论是焰火燃放，还是临时设立的大型构建物，都会受到风的直接影响。“睿图”模式针对这一点，将重点区域10米空间分辨率的地面风实况分析产品、10米至1600米高度的风向风速预报产品提炼出来集中展示。

与常规预报有所区别的是，当所有的气象要素汇集在眼前，预报员所承担的重任，是做出立体空间内的精准预报。这就需要他们综合考虑从地面到空中的所有要素。在北京市局气象信息综合显示系统 LDAD中，气象要素立体观测和预报产品通过信息重大活动气象保障专题可视化模块集中展示。预报员可以纵览活动重点区域多种关键天气要素实况和模式预报产品，以最直观的视角进行对比分析，犹如一面立体的画布，任由预报员“指点江山”。

在中央气象台，GRAPES数值模式针对庆祝活动保障全面升级，技术人员研发了能够更好反映天气系统三维垂直结构整体变化的产品释用技术，提升了预报精细化程度。如今，对于活动区域三天以内的天气情况，中央气象台可以做到逐小时预报。

另一方面，由数十个成员组成的GRAPES集合预报也得到升级，借此，预报员能够更好地把握各类天气事件发生的概率，从错综复杂的天气形势中提取最有用的信息，以做出合理判断。