馬霜霜,劉 宣,畢 敬
內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市氣象局,內(nèi)蒙古赤峰 024000
隨著衛(wèi)星通信技術(shù)的快速發(fā)展,以及計(jì)算機(jī)處理能力的不斷提高,我國(guó)的氣象預(yù)警業(yè)務(wù)水平也得到了很大的提高。尤其是近年來,隨著國(guó)家“十五”“211工程”和重大科技專項(xiàng)的相繼實(shí)施,全國(guó)范圍內(nèi)建立了較為完整的國(guó)家級(jí)綜合氣象監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),初步具備了開展綜合業(yè)務(wù)的能力。
氣象服務(wù)是指通過氣象觀測(cè)、預(yù)報(bào)和分析等手段,為社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和公眾服務(wù)提供有關(guān)天氣、氣候、環(huán)境和災(zāi)害等方面的信息、預(yù)警和建議,以支持決策和規(guī)劃,并提高社會(huì)生產(chǎn)力和生活質(zhì)量。氣象服務(wù)可以被應(yīng)用于各行各業(yè),包括農(nóng)業(yè)、交通、能源、環(huán)保、旅游等領(lǐng)域[1]。
氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)(METS)是指利用各種現(xiàn)代技術(shù)手段,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)可能發(fā)生的氣象災(zāi)害,并發(fā)出警告,以及針對(duì)其可能造成的影響程度提出預(yù)防措施,以減少或避免損失,從而實(shí)現(xiàn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益的統(tǒng)一[2]。其中,氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)主要由多種子系統(tǒng)組成,包括天氣預(yù)報(bào)、衛(wèi)星云圖、數(shù)值模式等基礎(chǔ)性信息獲取與處理,還包括基于這些基礎(chǔ)信息的分析計(jì)算及預(yù)報(bào)服務(wù)、決策支持、應(yīng)急響應(yīng)服務(wù)、災(zāi)后評(píng)估服務(wù)等。
氣象服務(wù)的主要特征包括預(yù)測(cè)和預(yù)警、數(shù)據(jù)和信息、技術(shù)支持和公共服務(wù)[3]。氣象服務(wù)機(jī)構(gòu)通過分析氣象數(shù)據(jù)和氣象模型,提供天氣預(yù)報(bào)和氣象預(yù)警服務(wù),幫助公眾做好防范和應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害的準(zhǔn)備。收集、整理和發(fā)布?xì)庀髷?shù)據(jù)和信息,包括天氣情況、氣象變化、氣象災(zāi)害和氣象科學(xué)研究成果等,為公眾、提供參考。同時(shí),氣象服務(wù)機(jī)構(gòu)還不斷引進(jìn)和研發(fā)新技術(shù),如衛(wèi)星遙感、雷達(dá)監(jiān)測(cè)、模型預(yù)報(bào)等,提升氣象預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性和時(shí)效性,并為公眾提供各種氣象服務(wù),如天氣咨詢、氣象觀測(cè)、氣象培訓(xùn)等,加深公眾對(duì)氣象科學(xué)的認(rèn)識(shí)和理解[4-5]。
氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的主要特征是實(shí)時(shí)性、綜合性、可視化和多樣性。氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)需要及時(shí)準(zhǔn)確地獲取氣象數(shù)據(jù)和信息,及時(shí)發(fā)出預(yù)警,以便人們能夠采取措施應(yīng)對(duì)災(zāi)害。同時(shí),也需要綜合考慮氣象因素、地理位置和人口密度等信息,準(zhǔn)確預(yù)測(cè)可能發(fā)生的災(zāi)害類型和范圍,提高預(yù)警的準(zhǔn)確性和可靠性。此外,還需要以可視化的方式呈現(xiàn)氣象數(shù)據(jù)和災(zāi)害預(yù)警信息,讓公眾能夠直觀地了解災(zāi)害的嚴(yán)重性,以便及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施。最重要的是可以提供多種途徑和方式進(jìn)行預(yù)警信息的發(fā)布和傳播,以便不同人群及時(shí)接收到預(yù)警信息,從而最大限度地降低災(zāi)害的影響。
氣象災(zāi)害預(yù)警方法通常包括以下4種:(1)基于觀測(cè)數(shù)據(jù)的預(yù)警方法,通過分析氣象觀測(cè)數(shù)據(jù),根據(jù)天氣變化趨勢(shì)和氣象參數(shù)的變化程度預(yù)警氣象災(zāi)害;(2)基于氣象預(yù)報(bào)的預(yù)警方法,根據(jù)氣象預(yù)報(bào)結(jié)果,預(yù)測(cè)將要出現(xiàn)的氣象災(zāi)害,通過預(yù)警信息在第一時(shí)間告知公眾,提前做好防范工作;(3)基于遙感數(shù)據(jù)的預(yù)警方法,利用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)、雷達(dá)等技術(shù),對(duì)氣象災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測(cè)、預(yù)警和預(yù)報(bào);(4)基于社會(huì)反饋的預(yù)警方法,通過公眾的反饋和報(bào)警信息,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理氣象災(zāi)害,同時(shí)增強(qiáng)公眾的氣象安全意識(shí)和提高自我防范能力。
氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)是一種基于氣象數(shù)據(jù)分析和預(yù)測(cè)的系統(tǒng),旨在提供及時(shí)和準(zhǔn)確的氣象災(zāi)害預(yù)警信息,為公眾提供及時(shí)、準(zhǔn)確的災(zāi)害預(yù)警和應(yīng)急響應(yīng)服務(wù),幫助人們做好災(zāi)害防范和減災(zāi)工作,保障人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。該系統(tǒng)主要包括以下4個(gè)方面:
(1)氣象數(shù)據(jù)采集和處理。通過觀測(cè)站、衛(wèi)星、雷達(dá)等手段采集氣象數(shù)據(jù),并對(duì)其進(jìn)行處理和分析,生成相應(yīng)的氣象預(yù)測(cè)信息。
(2)災(zāi)害預(yù)警發(fā)布。在氣象災(zāi)害即將發(fā)生或正在發(fā)生時(shí),通過手機(jī)、電視等終端設(shè)備向公眾發(fā)布相應(yīng)的預(yù)警信息,包括預(yù)警類型、發(fā)生時(shí)間、影響范圍和應(yīng)對(duì)措施等。
(3)災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)。當(dāng)氣象災(zāi)害發(fā)生后,系統(tǒng)將及時(shí)向相關(guān)部門和機(jī)構(gòu)發(fā)布應(yīng)急響應(yīng)通知,并提供相關(guān)的救援和救援指南。
(4)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。通過分析和比對(duì)氣象數(shù)據(jù),系統(tǒng)可以預(yù)測(cè)和評(píng)估未來一段時(shí)間內(nèi)可能發(fā)生的氣象災(zāi)害,幫助人們做出相應(yīng)的防范和應(yīng)對(duì)決策。
氣象服務(wù)與氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)管理模式通常由氣象部門負(fù)責(zé),其主要任務(wù)是通過氣象監(jiān)測(cè)、預(yù)警和預(yù)報(bào),及時(shí)向公眾發(fā)布?xì)庀笮畔⒑蜌庀鬄?zāi)害預(yù)警,保障公眾生命和財(cái)產(chǎn)安全。在管理模式上,氣象部門應(yīng)該建立完善的預(yù)警發(fā)布機(jī)制,增強(qiáng)預(yù)警信息的準(zhǔn)確性和時(shí)效性,同時(shí)提高公眾對(duì)氣象信息和預(yù)警的認(rèn)知度和接受程度,確保公眾能夠及時(shí)采取相應(yīng)的防范措施。此外,氣象部門還應(yīng)該加強(qiáng)與其他部門的協(xié)作和聯(lián)動(dòng),共同應(yīng)對(duì)氣象災(zāi)害帶來的挑戰(zhàn)。
李笑也對(duì)剛進(jìn)公司時(shí)戴威的那種號(hào)召力記憶猶新。“在公司開會(huì)時(shí),只要戴威振臂一呼,大家就如同打雞血一般,要去改變世界。他為人很正,很有號(hào)召力,聯(lián)創(chuàng)(聯(lián)合創(chuàng)始人)們很支持他,員工也很喜歡他。”
氣象服務(wù)和氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的流程是氣象局通過氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備和衛(wèi)星等手段采集氣象數(shù)據(jù),包括溫度、氣壓、濕度、風(fēng)速、降雨量等指標(biāo)。通過處理和分析采集到的氣象數(shù)據(jù)后,生成各種氣象圖表和預(yù)報(bào)模型,用于預(yù)測(cè)未來的氣象變化趨勢(shì)。當(dāng)氣象局發(fā)現(xiàn)有可能發(fā)生氣象災(zāi)害時(shí),會(huì)向各級(jí)政府及相關(guān)單位發(fā)布?xì)庀鬄?zāi)害預(yù)警信號(hào),提醒公眾采取應(yīng)對(duì)措施。各級(jí)政府和相關(guān)單位接到氣象災(zāi)害預(yù)警后,啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案,采取措施減輕災(zāi)害的影響。氣象局和相關(guān)部門對(duì)氣象災(zāi)害預(yù)警的有效性進(jìn)行評(píng)估,并通過對(duì)災(zāi)情的監(jiān)測(cè)和分析,不斷優(yōu)化氣象服務(wù)和預(yù)警系統(tǒng)的流程與技術(shù)。
氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則和思路應(yīng)遵循以下幾個(gè)方面:(1)覆蓋面廣。可以通過多種渠道向各級(jí)政府、有關(guān)部門和社會(huì)公眾提供實(shí)時(shí)、全面和準(zhǔn)確的天氣信息;同時(shí),通過多種手段將天氣預(yù)報(bào)信息傳遞給有關(guān)單位,如電視、廣播、報(bào)紙等,使社會(huì)各方面及時(shí)了解天氣情況,以便采取相應(yīng)措施。(2)快速準(zhǔn)確。我國(guó)幅員遼闊,各地氣候差異很大,在短時(shí)間(一般不超過30 min)內(nèi)的天氣變化是經(jīng)常發(fā)生的,這就需要?dú)庀鬄?zāi)害預(yù)警系統(tǒng)快速做出預(yù)測(cè),并發(fā)出警報(bào)。(3)靈活多樣。為了更好地滿足不同層次用戶的需求,除傳統(tǒng)的電話報(bào)警外,還可采用短信報(bào)警、電子郵件等方式。(4)保證服務(wù)質(zhì)量。為了保證各種信息的時(shí)效性,確保其質(zhì)量,必須建立完善的信息傳輸機(jī)制和服務(wù)保障體系,保證各類信息傳遞的暢通。
氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的架構(gòu)一般包括以下5個(gè)部分:
(1)數(shù)據(jù)采集包括地面監(jiān)測(cè)站網(wǎng)觀測(cè)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及各類專業(yè)部門提供的專題預(yù)報(bào)等。數(shù)據(jù)采集是建立系統(tǒng)的基礎(chǔ),也是實(shí)現(xiàn)預(yù)報(bào)產(chǎn)品生產(chǎn)的前提。目前,我國(guó)已經(jīng)初步建成由國(guó)家氣候中心、省級(jí)氣候中心(臺(tái))和區(qū)域自動(dòng)站組成的全國(guó)陸地自動(dòng)站網(wǎng)。隨著國(guó)家氣候中心的組建及業(yè)務(wù)工作的開展,未來將逐步形成覆蓋全中國(guó)的陸地表層大氣探測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系;同時(shí),各級(jí)地方專業(yè)部門的預(yù)報(bào)服務(wù)也將納入這一體系,增強(qiáng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和時(shí)效性。
(2)分析計(jì)算包括數(shù)值預(yù)報(bào)模式、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法等。目前,我國(guó)主要采用基于常規(guī)模式的多元統(tǒng)計(jì)量降水量的數(shù)值預(yù)報(bào)方法。該方法具有快速響應(yīng)的優(yōu)點(diǎn),但同時(shí)也存在一定的不足。例如:在極端情況下,由于雨強(qiáng)過大而出現(xiàn)“過水”現(xiàn)象,即實(shí)際降雨量小于理論值,“過水”現(xiàn)象的出現(xiàn)會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)的正常運(yùn)作,導(dǎo)致誤差積累,增加后續(xù)計(jì)算的難度。
(3)數(shù)據(jù)分析模塊,通過對(duì)采集到的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、計(jì)算和預(yù)測(cè),確定氣象災(zāi)害可能發(fā)生的時(shí)間和地點(diǎn),并生成相應(yīng)的預(yù)警信息。在這一環(huán)節(jié)中,除要保證所生成的結(jié)果能夠被用戶正確理解外,還要保證其結(jié)果的可靠性。這就需要利用多種數(shù)學(xué)模型對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)。
(4)預(yù)警發(fā)布模塊,將生成的預(yù)警信息通過多種方式向社會(huì)公眾、相關(guān)部門和機(jī)構(gòu)等發(fā)送,包括短信、電話、電視、廣播等方式。
(5)災(zāi)情反饋模塊,當(dāng)出現(xiàn)災(zāi)情時(shí),及時(shí)接收相關(guān)部門的反饋情況,并根據(jù)反饋情況更新整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。
其次,公眾防災(zāi)意識(shí)不強(qiáng)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步,人們的物質(zhì)文化生活水平不斷提高。但受傳統(tǒng)觀念影響,人們?nèi)源嬖谥厣a(chǎn)、輕生活,重發(fā)展、輕安全,重眼前利益、輕長(zhǎng)遠(yuǎn)利益等思想。同時(shí),由于信息傳播渠道不暢,使得公眾對(duì)氣象服務(wù)的認(rèn)識(shí)不足,一些地方仍存在“靠天吃飯”的現(xiàn)象,從而增加了自然災(zāi)害的發(fā)生概率。由于部分地區(qū)群眾缺乏防災(zāi)減災(zāi)知識(shí),導(dǎo)致出現(xiàn)因未及時(shí)采取有效應(yīng)對(duì)措施而造成人員傷亡或財(cái)產(chǎn)損失。
再次,氣象部門服務(wù)能力不足。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高質(zhì)量發(fā)展,人們對(duì)氣象服務(wù)的需求不斷增加。但當(dāng)前我國(guó)大部分地區(qū),尤其是西部農(nóng)村地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施落后,交通不便利。加之現(xiàn)有設(shè)備老化,維護(hù)不到位,影響了其發(fā)揮應(yīng)有的作用。此外,基層業(yè)務(wù)技術(shù)力量薄弱,難以滿足日益增長(zhǎng)的需求。
最后,預(yù)測(cè)水平低,時(shí)效性差。國(guó)內(nèi)外的數(shù)值模式主要采用自相關(guān)法,即利用大氣環(huán)流中各要素之間的相互關(guān)系,建立數(shù)學(xué)模型,通過求解該模型得到未來一段時(shí)間內(nèi)某一地點(diǎn)的溫度、濕度及降水分布,并據(jù)此做出未來一段時(shí)間內(nèi)的天氣趨勢(shì)預(yù)測(cè)。然而,這種方法的計(jì)算量較大,而且只能反映一定范圍內(nèi)的短期變化。
首先,構(gòu)建以區(qū)域數(shù)值模式為主體的數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品體系。建立基于全球大氣環(huán)流模式的區(qū)域數(shù)值模式,開展多要素聯(lián)合反演,形成具有較高準(zhǔn)確率的高精度數(shù)值天氣預(yù)報(bào)產(chǎn)品,為各級(jí)部門提供及時(shí)準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)警報(bào)。同時(shí),應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù),開發(fā)多種形式的天氣信息共享平臺(tái),實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)之間數(shù)據(jù)共享,促進(jìn)業(yè)務(wù)協(xié)同發(fā)展[6-7]。
其次,健全完善應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制。針對(duì)不同類型、不同程度的自然災(zāi)害,建立相應(yīng)的應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制,明確各部門職責(zé)。根據(jù)各類突發(fā)公共事件的特性,結(jié)合實(shí)際,制定科學(xué)、合理的應(yīng)急預(yù)案,確保一旦發(fā)生突發(fā)事件能夠快速反應(yīng)、高效應(yīng)對(duì),減少損失。
最后,提高綜合防范能力。通過強(qiáng)化科普宣傳,提高公眾對(duì)氣候異常變化和極端天氣的認(rèn)識(shí),增強(qiáng)全民防災(zāi)意識(shí),營(yíng)造良好的社會(huì)輿論氛圍。加強(qiáng)重點(diǎn)行業(yè)領(lǐng)域風(fēng)險(xiǎn)隱患排查,做好重大工程設(shè)施安全防護(hù),切實(shí)將各項(xiàng)防御措施落實(shí)到位[8]。
氣象部門在做好常規(guī)天氣業(yè)務(wù)的同時(shí),要積極拓展其他新領(lǐng)域,如海洋氣候監(jiān)測(cè)、城市環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)等;加強(qiáng)與農(nóng)業(yè)農(nóng)村部等部門合作,推進(jìn)農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃工作,為糧食安全提供支撐;加強(qiáng)與自然資源部的合作,開展地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)及重點(diǎn)隱患點(diǎn)的精細(xì)化網(wǎng)格化監(jiān)測(cè),及時(shí)掌握地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生發(fā)展變化情況,為應(yīng)對(duì)災(zāi)害提供有力保障;加快建設(shè)智慧氣象,提高公共應(yīng)急管理能力和水平;繼續(xù)推進(jìn)人工影響天氣,有效應(yīng)對(duì)各類極端天氣。構(gòu)建覆蓋我國(guó)大部分地區(qū)的國(guó)家突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布中心,形成統(tǒng)一的全國(guó)突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布平臺(tái);依托國(guó)家突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布中心,逐步建成省(自治區(qū))、市(地)級(jí)突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布平臺(tái);依托各級(jí)自然災(zāi)害防御指揮機(jī)構(gòu),逐步建成縣(市)級(jí)自然災(zāi)害防御指揮部辦公室發(fā)布的專門針對(duì)本地區(qū)重大自然災(zāi)害信息的專用網(wǎng)站,以及面向公眾的信息公開渠道,并按照統(tǒng)一要求,將相關(guān)內(nèi)容納入當(dāng)?shù)貞?yīng)急管理體系。
第一,繼續(xù)加強(qiáng)數(shù)值模式的開發(fā)研究,加快推進(jìn)數(shù)值模式應(yīng)用與普及工作。第二,積極推動(dòng)人工影響天氣技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展,進(jìn)一步優(yōu)化人工增雨作業(yè)方案和作業(yè)流程,提高增雨效率和效益。
第一,加強(qiáng)氣象防災(zāi)減災(zāi)宣傳工作,充分利用各種渠道向公眾傳播有關(guān)知識(shí),引導(dǎo)公眾正確認(rèn)識(shí)自然災(zāi)害的特點(diǎn)以及預(yù)防應(yīng)對(duì)的基本原則和方法,增強(qiáng)全民的防災(zāi)抗災(zāi)意識(shí)。第二,強(qiáng)化部門間的溝通合作,形成合力。建立多級(jí)預(yù)警系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)信息的互聯(lián)互通,提高綜合研判水平。第三,加快推進(jìn)相關(guān)法規(guī)制度的制定出臺(tái),明確各部門的職責(zé)分工和工作程序。
第一,進(jìn)一步加強(qiáng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)、村居(社區(qū))基層氣象服務(wù)能力建設(shè),充分發(fā)揮其“第一道防線”的作用,切實(shí)做到早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警、快反應(yīng)。第二,不斷拓展農(nóng)村“智慧農(nóng)業(yè)”等新業(yè)務(wù)。通過手機(jī)APP等及時(shí)發(fā)布農(nóng)事提醒,指導(dǎo)農(nóng)民開展科學(xué)種植,減少災(zāi)害造成的損失。
通過氣象服務(wù)與氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的集成與優(yōu)化可以提高氣象服務(wù)的精準(zhǔn)性和效率,減少氣象災(zāi)害對(duì)人們?cè)斐傻挠绊懀⒖梢愿尤妗?zhǔn)確、及時(shí)地監(jiān)測(cè)和分析氣象數(shù)據(jù),為政府決策和公眾安全提供更加可靠的信息支持。同時(shí),還可以增強(qiáng)氣象災(zāi)害預(yù)警的準(zhǔn)確性和時(shí)效性,提高公眾對(duì)災(zāi)害的認(rèn)識(shí)和應(yīng)對(duì)能力,保障公眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。