夏季天气多变,能否针对极端天气做出及时、准确的短时临近预报,对于气象部门是个严峻的考验。天津市气象局联合相关单位研发出AI短临预报大模型,构建起“智能计算+人工研判”的数智预报业务模式。该模型具备分钟级短临预报能力,空间分辨率达到1公里,投入业务运行以来,已经受多轮汛期强天气过程检验,在今年第9号台风“巴威”影响期间发挥了重要作用。
据了解,在全球气候变暖、我国夏季“雨带北扩”背景下,近十年华北地区夏季降水持续偏多,短时强降水、雷暴大风、冰雹等强对流天气呈现增多增强的新特点。尤其今年以来,东北冷涡异常活跃,华北地区强对流天气发生更加频繁,极端夜雨和极端短时强降水特征更加突出,对短临预报的精准性和时效性提出更高要求。
天津市气象局联合中国气象局地球系统数值预报中心和中国人民大学研究团队开展协同攻关,首次将包含降水云团三维演化的物理机制融合进AI数据驱动短临预报模型设计,有效提升对流系统生消和发展的模拟精度。模型以三维天气雷达资料为核心输入,实现对强对流云团垂直结构、运动特征以及雷达回波平移、发展、增强、减弱和消散全过程的智能推演,有效提升中小尺度天气系统演变预测能力,具备分钟级短临预报能力,空间分辨率达到1公里,每6分钟滚动更新未来3小时雷达回波和反演风场预报产品。预报员可依托模型产品快速研判局地天气发展趋势,提高强对流天气监测分析和预警研判效率。
模型投入业务试运行以来,累计参与近25次强对流天气过程保障。今年第9号台风“巴威”影响期间,受远距离水汽输送与副热带高压共同影响,天津于7月10日至11日出现区域性强降雨天气过程。气象部门依托AI短临大模型和短临预报预警服务系统,持续开展雷达回波智能识别、局地降雨落区推演和滚动订正,对强降雨发展趋势进行高频次动态研判。综合AI模型预报结果、多源观测资料和多轮加密会商意见,天津市气象台于7月10日10时38分指导蓟州区气象局将暴雨橙色预警升级为暴雨红色预警,并联合市地质环境监测总站同步升级发布地质灾害气象风险红色预警。过程期间,蓟州区共有42站次降雨量超过250毫米,模型对局地极端降雨发展趋势的识别能力得到有效验证,为精准预警和科学决策提供了重要技术支撑。
记者 王婷 通讯员 董琪如

