人工智能成为气象预报“小助手”

    今天，是第58个“世界气象日”，主题为“智慧气象”。
　　你知道吗？如今，气象不再仅是播报阴晴冷暖，帮你决定收晒衣服、出行带伞，在“互联网+气象”模式下，气象变得更加“聪明”，成为市民的贴心“小棉袄”。

　　“智慧气象”在江苏　未来能预报30天气象

　　据省气象局局长翟武全介绍，江苏作为全国气象部门现代化建设首批试点省份，将把“智慧气象”理念融入气象现代化建设中。
　　“目前，江苏初步建成了较为先进的综合观测网。9部多普勒天气雷达形成覆盖全省的监测网，每6分钟获取一次监测数据；1800余个自动气象观测站，进行分钟级气象要素观测，极大地提高了天气监测预警能力。同时，风廓线雷达、微波辐射计、激光雷达、闪电定位仪以及分布于江、湖、海、公路、城市等的各类新型探测设备的应用，强化了对特殊性、突发性和灾害性天气的分析判断能力。”省气象局观测处副处长李崇志说。
　　近年来，江苏气象信息化快速发展，逐步建立了省级数据中心，省到市带宽达到50兆，省级至部分市构建了千兆骨干网，省级业务桌面实现千兆接入。海量地面观测数据分钟级到达预报员桌面。
　　今年1月下旬，包括南京在内的苏南地区连续出现两次强降雪过程，降雪范围广、强度大，积雪冰冻明显。气象部门提前5天准确预报暴雪落区和量级，为各地保障社会生产、百姓生活、安全出行等及时提供了最新气象信息。
　　记者获悉，江苏正在开展精细化气象预报业务建设，着力建设基于集合预报的无缝隙精细化全序列预报产品体系。省气象台台长康志明说：“江苏目前智能网格气象预报为3×3公里，预报时效从7天延长至10天，天气预报、气候预测质量综合评分均居全国前列。到2020年，预报时效将延长至30天，智能网格缩小至1×1公里。”
　　在常规天气预报的同时，江苏重点强化灾害性天气预警重点技术研发，形成了重点区域智能网格1×1公里，0-2小时内每10分钟滚动发布短时强降水、雷雨大风等灾害性天气临近预报产品。
　　康志明说，元宵节刚过，3月4日，出现今年第一声春雷。气象部门再次3天准确预报此次较强降水和大风降温天气，先后发布大风、大雾、降温、寒潮预警信号。目前，江苏已建成省市县通用的一体化预报业务平台，而强天气综合报警追踪平台也已建成并在省内外推广使用，在近年来的冰雹、雷雨大风等强对流天气预报预警中发挥了重要作用。
　　眼下，江苏正大力推进突发事件预警信息发布体系建设，首批将实现横向与气象、民防、国土、水利、环保、地震等16个部门的信息对接，纵向将信息发布延伸至市县，确保预警信息“发得出”，老百姓“收得到”。
　　与此同时，气象部门也在实施“智慧气象服务工程”，到2020年，将以大数据技术应用为基础，综合运用互联网、云计算、GIS、人工智能等技术，建设智慧化气象服务系统。
　　今后，市民可以通过手机APP、微博、微信以及电视、报纸、电子显示屏等多种方式，随时随地获知最新气象信息。
　　气象部门还将与国土部门联合发布地质灾害预警预报，与海洋渔业部门联合发布海洋预报预警信息。此前，气象部门就已制作了全省设施农业、特色农业精细化气候区划和气象灾害风险区划，连续6年发布大气污染气象条件、酸雨、雷电等六类年度监测评估报告。
　　为让天气预报更加精准，江苏省气象局联合南大、南信大、国防科技大学等高校和科研院所，成立了南京大气科学联合研究中心，联合开展精细化预报科研攻关；同时成立了交通气象重点开放实验室，推进交通气象科研，助力交通气象服务。

　　南信大研发人工智能　精确识别雷暴大风

　　出门旅游，你乘坐的飞机是否遇到过湍流？所乘高铁受侧风影响是否会晚点？
　　当下，人们对天气预报的需求不限于是否下雨、温度如何升降了，他们渴望更精细、更准确、更实时、更长时效的预报，甚至需要气象部门直接指导他们的生活。
　　事实上，气象预测是典型的大数据集合，每日由气象观测设备探测得到的数据信息，经过筛选、分析、数值模式运算、融合等一系列复杂的处理，最终才得到气象业务上所需的各类数据和图形化产品，运算规模达到百万兆量级。
　　记者从南京信息工程大学信大气象科学技术研究院了解到，在高质量气象大数据的利用下，人工智能将成为预测天气气候最得力的助手。
　　目前，研究院已开发“机器学习”，将精细化的气象监测预警与大数据、深度学习、人工智能等前沿计算机技术相结合，提高模式预报精度和预报效果，特别是强对流天气的预报准确率。除了常规的降水预报，还可以进行近地面及高空温度、压强、湿度、风场预报，能见度预报、对流强度预报，台风路径预报等，有效预警雷暴大风等灾害性天气。
　　“雷暴大风是我国主要的灾害性天气之一，平均风速8级以上，可拔树倒屋，并伴随强阵雨和冰雹。提前自动识别和报警提醒，可以使气象预警服务更主动。”南信大教授苗春生介绍，“基于机器学习的雷暴大风识别，基本思路是将雷雨大风、大风、降水、晴空四类不同天气类型的若干雷达垂直剖面图像输入到构建的卷积神经网络模型中，通过大量训练样本的监督分类学习，不断进行卷积、池化、全连接，获得最优的模型，进而在技术上快速识别雷暴大风，空间分辨率可精细到公里级别。”
　　“与传统雷暴大风识别技术相比，苗教授团队开发的基于机器学习的雷暴大风识别技术的优势是，它不需要针对不同地区、不同季节的雷暴大风事先统计总结出一套发生规律或特征，而只需要搜集足够多的雷暴大风样本，通过机器学习的模型内部训练学习即能完成雷暴大风的识别，大量节省了人力资源。”团队成员、强天气预报博士钱代丽说，“而且，基于机器学习的雷暴大风识别可以实现公里级别的图像智能识别，能够满足大众更精细化、更个性化的需求。”
　　记者获悉，在今年的“世界气象日”前后，省市气象部门还将举行开放日活动。
　　24日9时-16时，中国北极阁气象博物馆对外开放，市民可参观博物馆、听智慧气象科普讲座；24日9时-16时，位于江宁区科学园的南京国家基准气候站也会对外开放。
　　本报记者　耿春晓　董洁