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2017年以來，國家氣象中心陸續(xù)實施了多個重點研發(fā)專項，積極發(fā)展強對流天氣的監(jiān)測、短時和臨近預報技術，并引入了人工智能等先進技術手段；研發(fā)基于綜合觀測的突發(fā)性強對流天氣識別技術，對冰雹、雷暴、大風、龍卷風等的監(jiān)測識別能力得到大幅提升；積極開展SWAN3.0系統(tǒng)等建設，通過不斷集成研發(fā)最新的預報技術，實現(xiàn)科研成果到業(yè)務應用的快速轉化。

針對臨近預報和短時預報，中國氣象局已研發(fā)完成短時臨近預報業(yè)務系統(tǒng)(SWAN3.0)。該系統(tǒng)集成了雙偏振雷達、X波段雷達、衛(wèi)星、自動氣象站等多源精細觀測資料，研發(fā)了智能識別和應用深度學習的短時臨近預報等算法，并在國、省、市、縣四級氣象部門實現(xiàn)共享和落地應用，成為氣象部門尤其是基層氣象臺站防范應對強對流天氣的一個必備工具。

當下，雷達、衛(wèi)星、自動氣象站等觀測手段，能夠助力預報員有效獲取各類天氣關鍵信息，但對于小尺度、突發(fā)性強的天氣過程，對其產(chǎn)生影響的地形、邊界層條件、水汽輸送等因素仍難以精確捕捉和模擬，這也使得預報所需信息掌握并不完備。正因如此，當前短時臨近預報面臨著三大挑戰(zhàn)：監(jiān)測難、研判難、預報難。短時臨近預報準確性的提升是一個持續(xù)的挑戰(zhàn)，還需加強科技創(chuàng)新、多方協(xié)同，以更好地應對強對流天氣演變帶來的影響。

短時臨近預報包括了我國天氣預報業(yè)務中的兩個部分，即短時預報和臨近預報。一般來說，未來0至2小時的天氣預報稱為臨近預報，2至12小時的預報稱為短時預報。二者與其他天氣預報有何區(qū)別呢？

短時和臨近預報是如何做的呢？鄭永光介紹說，臨近預報是從“0”時刻開始的，即對當下實況天氣進行監(jiān)測。不同于借助雷達、衛(wèi)星、自動氣象站等觀測設備收集實時觀測數(shù)據(jù)，監(jiān)測是指預報員或算法軟件依托觀測資料，從現(xiàn)有的觀測數(shù)據(jù)中提取關鍵信息的手段?？梢哉f，監(jiān)測是臨近預報的起點，也是最重要的基礎。因此，預報員需要了解并抓取有用的觀測信息，再通過臨近預報技術手段等對強對流天氣進行預報。

此外，中國氣象局于今年6月發(fā)布人工智能臨近預報系統(tǒng)“風雷”，該模型將數(shù)據(jù)驅動與物理驅動兩大科學范式緊密結合，顯著提高了公里尺度下0至3小時雷達回波的預報能力，實現(xiàn)了深度學習與物理規(guī)律的無縫隙融合。該模型產(chǎn)品已經(jīng)集成到了SWAN3.0。

鄭永光解釋道：“短時臨近預報所‘診斷’的是中小尺度天氣系統(tǒng)，因其‘個頭小’、生命史短且變化多端，給預報工作帶來了不小挑戰(zhàn)?！庇绕涫菍α餍蕴鞖庀到y(tǒng)，因為形成機理復雜，其發(fā)生時常常出現(xiàn)“十里不同天”的狀況。另外，強對流等天氣過程在時間上的突發(fā)性也為準確預報帶來了挑戰(zhàn)，易致預報研判產(chǎn)生偏差。

短時預報與臨近預報主要針對強對流天氣開展，與更長時段的天氣預報相比，其預報準確性更高。短時臨近預報通常是基于觀測實況，如雷達、衛(wèi)星、自動氣象站等多源觀測資料，再結合數(shù)值預報和人工智能等技術方法，制作的區(qū)域更精細、更高分辨率的天氣預報。

互博国际最新下载氣象部門的短時臨近預報是什么？與常規(guī)的天氣預報有何關系？它在預報服務中能解決什么問題、發(fā)揮何種作用？近日，國家氣象中心強天氣預報中心技術總師鄭永光專門進行解讀。

相較于更長時段的天氣預報，短時臨近預報因其對即時天氣變化的敏銳捕捉而備受矚目。但即便如此，短時臨近預報依然是全球氣象學界亟待突破的難題之一。

過去，臨近預報技術以外推預報方法為主，簡單地說，就是通過對對流系統(tǒng)歷史移動路徑的計算，預報接下來哪些區(qū)域可能受到該對流系統(tǒng)及其產(chǎn)生天氣的影響。目前隨著機器學習技術的廣泛應用，基于傳統(tǒng)機器學習和深度學習算法的預報方法已廣泛應用到臨近預報技術當中。

而短時預報則是以快速更新的高分辨率數(shù)值(集合)預報為基礎，與天氣監(jiān)測產(chǎn)品相結合開展的預報。現(xiàn)如今，通過觀測資料和高分辨率數(shù)值模式相結合，也就是“同化”，再由數(shù)值模式積分計算所得到的預報結果準確率已經(jīng)有了顯著提升。但是，由于短時預報對象的尺度小、發(fā)展迅速等特點，數(shù)值預報會存在空報漏報情況。因此，預報員仍需在高分辨率數(shù)值(集合)預報基礎上，根據(jù)現(xiàn)有天氣監(jiān)測情況進行分析和調整，完成短時預報。

鄭永光介紹，我國位于東亞季風區(qū)，冷暖、干濕空氣交匯頻繁，暖季對流系統(tǒng)活躍，經(jīng)常產(chǎn)生短時強降水、冰雹、雷暴大風、龍卷風等強對流天氣。而這些天氣往往突發(fā)性強、尺度小、演變快，同時致災性強，容易造成重大人員傷亡。因此，氣象部門對強對流天氣的監(jiān)測和預報、風險防范顯得尤為重要。