甘肃经济日报
2018年03月29日
第05版:深度

智慧气象:让防灾减灾更加可控

景泰防霜机守护一方果农 李进田摄

葡萄园里的自动气象站 于俊文摄

工作人员正在调试自动气象站 于俊文摄

武威蔬菜大棚里的自动气象站 于俊文摄

武威人工增雨作业 于俊文摄

静宁人工防雹作业 刘爱平摄

本报记者 祁玉洁 通讯员 于仕琪

今年3月23日是第58届气象日,主题是“智慧气象”。近年来,智慧气象已融入气象事业发展方方面面,省气象局大力推动以智慧气象为重要标志的气象现代化建设,充分应用互联网、大数据、人工智能、云计算等新技术,推进气象与多领域深度融合,涉及气象防灾减灾救灾各环节,从而更好地服务保障甘肃地方经济社会发展。

智慧气象带来贴心服务

提起几年前的一场特大冰雹,静宁县威戎乡苹果种植户王包胜至今心有余悸。那场冰雹发生在当年7月份,山梁上白茫茫的一片,苹果园里的冰雹堆积了15公分,树枝断了,树皮破了,鸡蛋大的苹果被打得满地都是。

王包胜说,现在就是下冰雹,我们也不怕了,气象局在我们山上建了防雹炮点,我又是炮长。树皮被砸破,果树直接毁果的概率在防雹高炮的保护下渐渐地减小了。

“静宁是中国苹果之乡,苹果在生长的过程中,最怕雹灾和霜冻。为了让果农们放心,静宁县气象局根据不同方向的5条冰雹入侵路线,制作了精准扶贫防灾减灾人工影响天气布控图、阻击图。”静宁县气象局局长刘晓梅指着有高炮建设、阻击线等标注的几张图兴奋地说,“今年,我们已经建成从北向南贯通7条防控线,从西北到东南和从东北到西南的各5条防控线,已经实现了全县外围全包围的防雹炮点布局网,针对5条冰雹入侵路径,各方向移来的冰雹云都有相应的防线进行阻击。”

就是这几张“不起眼”图,一目了然地呈现了静宁全县的防灾减灾人影布控网和炮点建设规划,真正实现了全覆盖和无盲区。

除减灾防灾外,近年来,气象为农服务还给一些地方农户送去了精确的智能化服务,在武威永昌镇的韩式草莓园里该市气象局安装了基于物联网技术的日光温室智能管理系统。该草莓园经理韩正义说:“我的草莓园有温室24座,以前,靠工人升起卷帘机就需要1个多小时,下午放下卷帘机也要花同样的时间,确实费时费力。自从安装了智能系统,我就能精确掌握棚内温度了。现在每个棚里的温湿度要是超过草莓生长的上限,会自动报警。这些棚子由我一人一部手机就可以轻松搞定。”

武威市气象局局长陈雷介绍,该系统主要解决了温室气象服务中两个方面的关键技术。一方面实现了温室气象服务精细化和自动化管理。通过建立当地25种温室作物不同生育期精细化气象服务指标体系,设定报警阈值,与温室环境的监测信息进行评判,自动产生温室管理提示信息,摒弃了传统的凭经验管理的模式。另一方面解决气象监测、气象服务和温室管理难以同步的问题。利用物联网技术和ARM嵌入式等技术,将气象监测、气象服务和自动控制整合为一个有机平台。将温室环境数据、灾害预警、温室管理提示等信息及时送达用户的APP客户端或电脑PC端。

省气象局副局长张强介绍,近年来,气象局完成了智能网格预报接收机的基础平台及业务应用软件部署和智能网格预报业务—省级数据环境部署。以后,针对用户特点、行业属性和建立于知识类型、爱好等基础上的专业化、个性化、定制化需求,为相应用户提供有针对性的气象服务产品。比如,你是农民,我们可以及时推送服务种植、避灾的气象信息。你是一名司机,可以及时给你推送你行车所需的交通气象信息。你是一名游客,会及时给你提供景区的气象信息。总之,智慧气象就是服务你所想所需,将气象服务做得更加贴心。

防灾减灾手段由大喇叭向智能预警转变

我省气候条件复杂,自然环境恶劣,在气候变化的背景下,气象灾害重发、多发、频发。据统计,我省气象灾害是全国3倍,气象灾害平均每年造成农业受灾1700万亩,占播种面积的32%,每年成灾面积1200万亩,占播种面积的23%。因气象引发的次生灾害造成的经济损失平均每年达6-8亿元。气候变化对农村气象预警技术提出了新挑战。

近年来,随着科技的不断发展,我省气象防灾减灾手段也日益现代化,面对气象灾害带来的挑战,我省气象防灾减灾手段已经从传统的大喇叭向现代化的智慧气象预警转变。

去年8月7日,陇南市发生特大暴洪泥石流灾害,降雨开始前3天,我省气象部门发布预警信息13万条;暴雨临近时,基础气象信息员采用各种方式发出预警信息,全省共转移群众9868人,最大限度减少了人员伤亡。“我省严防小降雨酿成大灾害”的防汛理念发挥了效应。

陇南文县梨坪镇金坪村党支部书记、气象信息员李明聪想起去年8月那次的雨夜惊魂,感慨地说:“现在回过头去看,如果没有气象预警信息,我们村244户人家,也许十几分钟内就会被泥石流掩埋,后果不堪设想。幸好及时收到了预警信息,全村没有人员伤亡。”

“甘肃境内地形复杂,高原、平川、河谷、沙漠等地形交错分布,黄土结构的山脉分布广泛,而黄色土质透水性微弱,一旦出现强对流天气,短时强降水致使地表径流量激增,极容易引发洪水。”定西市气象局副局长杨金虎分析。

短时强降水是人们最熟悉的强对流天气,这种天气具有小范围、小降水量、持续时间短的三个“小”特征,对于这种天气的预报预警本来就是行业难题,加之特殊的地形,防范短时强降水成为我省防灾减灾的难题之一。

为了破解这个难题,省气象局成立“西北深厚对流监测预警关键技术创新团队”,发展短时强降水、冰雹、大风和雷暴天气的快速识别和报警技术,搭建省-市-县一体化的短临预警业务平台,实现对强对流实况监测报警和现报、短时临近、预警信号、预警潜势等五类产品制作发布的省市在线会商功能,初步实现业务流程向“实时更新,同步共享,预报协同”的转变,实现业务流程固化。同时推进区域站5分钟加密观测资料和非常规观测资料在短临预报分析中的应用,实现超阈值监测报警。市、县气象台通过内网调阅省级指导产品,研判有强对流天气时,发布临近预报并对外服务。

提升预警能力的同时,服务更有针对性,气象部门不断加强与国土、水利部门的沟通合作,密切关注天气形势变化,开展实时监测、信息共享和预报预警会商,及时开展中小河流洪水、山洪地质灾害气象风险预警服务,联合发布气象风险预警产品,充分发挥风险预警服务业务平台在业务中的应用。在做好干旱、高温等气象服务的同时,利用好雷达和区域站资料,死看硬守,强化强对流天气的实时监测、订正预报、短临预警、逐级指导和跟踪服务,严防短时强降水可能引发的次生灾害。

气象+避灾农业新探索

甘肃在扶贫产业方面,发展的马铃薯、玉米、中药材、经济林果、牛羊养殖等产业,都是根据干旱、少雨、高寒阴湿等区域特点摸索出来的避灾农业。但是,根据甘肃省气象局分布在全省四个地区的农业试验站观测,这些喜凉的农业产业随着气候变暖,或多或少都出现了一些“不适应”。

马铃薯是旱作农业的代表,非常契合甘肃地理气候特点,被称为群众脱贫的“金蛋蛋”。然而,由于甘肃降水时空分布极为不均,夏季降水偏多,旱作农业极易出现“涝病”。如2013年,甘肃夏季降水集中,马铃薯晚疫病多发,全省1042万亩马铃薯中,有800多万亩发病。

“西北地区的宜种作物须从喜凉作物向喜温作物转变。”甘肃省气象局副局长张强说,在气候变化面前,既应抗争,更应因地制宜,构建适应气候变化新特征的防灾体系、病虫害防御体系和防疫体系。

随着气候变暖的加剧,马铃薯适宜播种的条件发生了变化,气候变暖导致当地夏季高温时段明显变长,使得按传统播期种植的马铃薯在结薯和块茎膨大期正好遇上高温时段,导致产量低而不稳,品质下降明显。

定西市农业气象试验站通过5年的实验研究,利用30年气象站和区域站资料,对定西市不同海拔高度和纬度区域的夏季高温出现的时间、持续日数、初终霜出现早晚及其强度,以及短、中长期气候预测等资料进行综合分析,制作发布了精细到乡镇一级的马铃薯适宜播种期区划,每年发布适播期预报和短期气候预测,破解了这一难题。

智慧气象服务生态建设

近年来,随着全球气候变暖,在过去“靠山吃山,有水吃水”的发展理念下,祁连山受到冻土的剥离、地表植被破坏、水土流失加剧等多年累积的过度开发影响,导致祁连山生态环境警钟再次敲响!

“祁连山的高山融雪养育着沿山而居的众多人口,对当地生态环境和经济社会发展起着很大的支撑作用。合理开发祁连山空中云水资源,在一定的天气条件下促进云雨转化,增加区域降水量,弥补地表水不足,对祁连山脉生态系统、水资源有着非凡的意义。”甘肃省人工影响天气办公室(以下简称省人影办)常务副主任尹宪志说。

因此,国家级人影项目西北区域人工影响天气能力建设工程和甘肃省祁连山人工增雨(雪)体系工程落户祁连山。中国气象局组织研发的飞机云降水粒子测量系统、新一代天气雷达和多种气象卫星等人工增雨探测设备相继落地,监测信息获取、实时传输、数据处理和分析判断等人工增雨作业指挥系统,为祁连山人工增雨(雪)提供了先进的技术保障。

“甘肃正在建设国家级人影项目西北区域人工影响天气能力建设工程和甘肃省祁连山人工增雨(雪)体系工程,服务生态修复、生态安全。去年实施祁连山人工增雨(雪)工程以来,祁连山积雪面积已稳定增加4%—5%。”张强说。

近几年来,经过甘肃人工影响天气能力建设和发挥作用,在河西走廊以石羊河为代表的河流生态区,发挥了很好的作用。下一步,甘肃气象部门将加强祁连山人工影响天气能力建设,提升人工影响天气能力,改善气候条件,降低气候敏感区、生态区干旱的风险,保障生态安全。通过加强人工影响天气能力,有针对性地为生态修复发挥作用,为美丽中国建设服务。

张强说:“目前,西北区域人工影响天气能力建设工程和甘肃省祁连山人工增雨(雪)体系工程还存在科学、交通、通信方面的挑战以及现有项目经费保障和未来可持续发展经费支持、机构完善、队伍壮大等方面的困难。我们将争取国家支持购置高性能增雨(雪)作业飞机,以后还将考虑用无人机开展增雨(雪)作业。”

张强表示,祁连山地区气候条件复杂,以后将发挥智慧人工增雨(雪)系统作用,加强作业条件监测,做到部门联动、指挥靶向精准,把人工影响天气和生态建设结合起来,增强人工影响天气的效果。

智慧气象是什么

所谓智慧气象,即是指通过云计算、物联网、移动互联、大数据、智能等新技术的深入应用,依托于气象科学技术进步,使气象系统成为一个具备自我感知、判断、分析、选择、行动、创新和自适应能力的系统,让气象业务、服务、管理活动全过程都充满智慧。

近年来,我省大力推动以智慧气象为重要标志的气象现代化建设,充分应用互联网、大数据、人工智能、云计算等新技术,推进气象与多领域深度融合。其成果将成为五大体系的重要支撑,广泛惠及气象防灾减灾救灾的各环节。

甘肃完成省级突发事件预警信息发布系统与原有气象服务系统的整合对接和气象预警信息的“一键式”发布。建立了全省范围0-15天5公里分辨率的网格气象要素预报业务,精细化预报业务乡镇覆盖率100%,灾害性天气落区预报精细到县。

目前,我省完成智能网格预报接收机的基础平台及业务应用软件部署和智能网格预报业务——省级数据环境部署。利用大数据技术,基于地理信息“一张图”,推进省市县各级各部门防灾应急和预警信息数据的接入和共享共用,实现对突发事件影响区域、影响人群的靶向精准信息发布和风险分析研判服务。

融合“互联网+”新思维,甘肃省气象局和各市州气象部门,建立了气象微信微博平台,向社会公众发布天气预报、天气趋势、灾害预警等气象信息,为我省的生产生活提供全面精确的气象服务。建成了甘肃气象为农情报站微信平台和甘肃省智慧农业互联网服务平台,开展农业气象灾害监测预警、农业天气预报、关键农时气象服务,向16914个新型农业经营主体开展“直通式”气象服务。

2018年,甘肃省气象局还将升级全省通信业务系统,数据收集达到亚分钟级或秒级。建设省级“气象+”大数据公共云平台,建立互联、统一、开放的共享数据环境。

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