風云衛星掃過地球每一寸角落,AI"算法在暴雨來臨前數小時發出警報。"面對日益嚴峻的極端天氣挑戰,中國以科技為筆,在廣袤大地上描繪一張“天—空—地—人—網”協同監測感知網,用智慧與創新,將“科技守護生命”的理念融入每一次災害應對的細節之中。這是科技創新守護人民生命安全的生動實踐,更是貢獻于全球氣候治理的中國智慧。
氣候變化加劇背景下,極端天氣事件頻發已成為全球共同挑戰。中國作為世界上最大的發展中國家,同時也是受氣候變化影響最嚴重的國家之一,近年來持續遭受高溫、洪澇、臺風、干旱等極端天氣的威脅。《中國應對氣候變化的政策與行動》白皮書指出,“氣候變化是全人類的共同挑戰。應對氣候變化,事關中華民族永續發展,關乎人類前途命運”。
黨的十八大以來,在習近平生態文明思想指引下,中國貫徹新發展理念,將應對氣候變化擺在國家治理更加突出的位置,不斷提高碳排放強度削減幅度,不斷強化自主貢獻目標,以最大努力提高應對氣候變化力度,推動經濟社會發展全面綠色轉型,建設人與自然和諧共生的現代化。2020"年"9 月"22 日,中國國家主席習近平在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上鄭重宣示,中國將提高國家自主貢獻力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭于"2030 年前達到峰值,努力爭取"2060 年前實現碳中和。中國正在為實現這一目標而付諸行動。
作為負責任的國家,中國積極推動共建公平合理、合作共贏的全球氣候治理體系,為應對氣候變化貢獻中國智慧中國力量。面對氣候變化嚴峻挑戰,中國愿與國際社會共同努力、并肩前行,助力《巴黎協定》行穩致遠,為全球應對氣候變化作出更大貢獻。
2024 年11"月,在阿塞拜疆巴庫舉行的《聯合國氣候變化框架公約》第二十九次締約方大會(COP29)"上,中方主辦“加強早期預警,共筑氣候適應的未來”高級別會議,釋放出新的合作信號——《早期預警促進氣候變化適應中國行動方案(2025—2027)》(以下簡稱《行動方案》)正式發布。這份沉甸甸的承諾,標志著中國將進一步深化全球氣象合作,助力全人類共同應對氣候挑戰。《行動方案》進一步明確了中國在早期預警領域的戰略方向,提出“共享氣候風險普查及評估知識、共建氣候風險監測預報預警平臺、共享氣候適應型社會建設經驗智慧、共促發展中國家早期預警能力提升”四大行動。這一方案不僅是中國應對氣候變化的路線圖,更是向全球提供的氣候治理中國方案。
中國用智慧與創新,將應對氣候變化納入國家戰略,構建起以政策法規為基礎、以早期預警為核心、以科技創新為支撐的綜合防災減災體系。
當超強臺風裹挾著狂風暴雨逼近沿海城市,當特大暴雨在短時間內傾瀉而下,當極端高溫持續炙烤大地,面對越來越頻繁的極端天氣,中國正構建起一套全方位、智能化的極端天氣應對體系,守護著人民群眾的生命財產安全。
在天空之上,中國的氣象衛星早已成為守護大地的“天眼”,其中,風云氣象衛星是我國重要的空間基礎設施,也是保護人民生命財產安全和民生福祉的“天眼”。風云衛星幫助我國不斷提升天氣預報預測準確率。以2018"年臺風“瑪利亞”為例,應用風云衛星數據后,臺風"24 小時路徑預報精度平均提高8%,臺風強度預報精度提高5%。2024 年,風云四號"B 星監測到長江流域一條東西方向帶狀梅雨鋒云系。這條帶狀梅雨鋒云系給江漢、江淮和江南北部帶來持續暴雨天氣。氣象部門及時準確研判天氣形勢,發布暴雨預報預警,為防汛工作提供科學支撐。
風云氣象衛星是城市多災種早期預警工具箱的重要數據來源,其全天候、多維度的監測能力提供“天眼”級保障。通過引接風云氣象衛星數據,結合世界氣象組織全球交換資料,工具箱可實時監測大氣濕度、火點、氣溶膠煙霧等關鍵氣象要素,為城市災害監測提供高精度觀測支持。
“非常感謝風云氣象衛星在監測熱帶氣旋安娜’及其造成的洪澇災害中,為我們提供的數據支持。”莫桑比克國家氣象研究所副所長穆斯塔法發來感謝信。2022"年,風云三號"D 星(FY-3D)、風云四號"A 星(FY-4A)和風云二號"H 星(FY-2H)正式成為空間與重大災害國際憲章(CHARTER)的值班衛星,并于"2022年1"月為馬達加斯加、莫桑比克和馬拉維等國家和地區提供災害性天氣相關數據服務和監測服務產品。
習近平總書記曾在多個場合提出,要利用風云氣象衛星為共建“一帶一路”國家提供合作。近年來,作為"CHARTER 的“值班衛星”,風云氣象衛星在全球氣象防災減災和服務“一帶一路”建設中發揮著日益重要的作用,僅"2021 年就為全球"22 次重大災害提供近"6000 景(景是衛星影像的單位)2T"的數據。隨著新發射的風云氣象衛星帶來越來越多的數據資源,針對全球極端氣象災害可提供的數據資源更加多樣化、時空分辨率和產品精度更高。進一步加強了對共建“一帶一路”國家和地區的衛星觀測,衛星產品精度和定量應用能力進一步提升,有效提升了全球監測、全球預報和全球服務能力,在國際防災減災中的效益更加凸顯。目前,我國已建立起全球衛星數據接收站網,具備全球氣象衛星數據接收應用和服務能力。“風云地球”國際版將服務范圍進一步擴展至全球"132 個國家和地區,包括96"個共建“一帶一路”國家。
在數據共享方面,中國氣象局通過互聯網、公有云、衛星廣播系統持續全球共享風云衛星數據產品,并向吉爾吉斯斯坦、阿曼等國援助衛星直收站,進一步提高了有關國家獲取風云氣象衛星數據的時效。風云氣象衛星作為航天技術在氣象行業的應用,持續獲取全球溫度、濕度、降水、云量、輻射等氣象數據,開展海冰、積雪以及暴雨、洪澇、干旱、臺風等災害性天氣氣候事件監測,并向"133 個國家和地區共享數據產品,為綜合防災減災、應對氣候變化、生態文明建設和空間天氣監測預警提供了重要支撐。
在地面,AI"預警技術則如同“智慧大腦”,對極端天氣進行精準預判。雷暴大風作為廣東汛期主要致災天氣之一,突發性強、破壞力大。傳統預報方法受限于時空分辨率,難以滿足精細化預警需求。
近年來,廣東省氣象局依托人工智能與大數據技術,聚焦災害性天氣預警關鍵技術攻關,在雷暴大風智能識別、暖區暴雨預報等領域取得突破性進展。基于多年氣象觀測數據及雙偏振雷達回波資料,廣東省氣象局聯合科研團隊,創新研發“基于"AI 的雷暴大風智能識別與"0 至"3 小時臨近預報算法”。該技術通過人工智能對雷暴大風進行分類識別,命中率超90%,TS"評分達0.5;其"0 至"3 小時臨近預報"TS 評分達"0.1,居國內領先水平。自"2021 年業務化應用以來,該算法已成功捕捉多次颮線及局地雷暴大風過程。據統計,2024"年廣東省雷暴大風預警平均提前量提升至69"分鐘,準確率達95%,為人員避險、設施防護等爭取了寶貴時間。
北京市氣象局的靈犀極端降水大模型也同樣出色,它掛載主流全球人工智能環流場大模型,在"2024 年汛期,其全球"6 小時累計降水"25 毫米以上量級評分在"0.5 以上,強降水預報評分較主流大模型提升20%以上。在臺風“格美”影響北京的過程中,該模型準確預測降水落區東移,為防汛部門科學部署救援力量、轉移群眾爭取了寶貴時間。
此外,衛星遙感與"AI 預警技術還實現了深度融合,催生出更多創新應用。上海打造的“城市多災種早期預警工具箱”,集成制度工具、算法模型工具、業務系統工具和經驗案例等,為有需求的國家提供即裝即用、定制式服務。在最新版本的工具箱中,上海氣象部門將人工智能技術深度融入早期預警體系,打造數據智能壓縮、預報智能分析、多場景評估聯動、災情快報自動收集、防災知識普及五大應用場景。不僅可以智能壓縮海量氣象數據,確保關鍵信息在窄帶環境下實時穩定傳輸,內嵌的預報智能分析工具還可快速識別災情和異常天氣,自動生成預警結論。針對多場景預警需求,系統自動制作預警模板,提供決策服務支持。災害發生后,還可以迅速采集分析全市受災情況,智能識別城市運行薄弱環節,幫助快速部署救援措施。比如在暴雨天氣時,該工具箱能迅速計算出城市內澇風險較高的區域,提醒相關部門提前預置排水設備、疏導交通,保障城市的正常運轉。
從衛星遙感的“天眼”監測,到AI"預警的“智慧大腦”分析,中國在應對極端天氣中的創新應用,正不斷提升著防災減災能力和水平。這些科技力量如同堅實的“防護墻”,在極端天氣面前為人民群眾遮風擋雨,也為全球應對極端天氣挑戰提供了寶貴的中國經驗和中國方案。
2024 年第11"號臺風“摩羯”("超強臺風級)的中心于"9 月"6 日"16 時"20 分在海南文昌沿海登陸,"登陸時中心附近最大風力有17"級以上(62米"/ 秒"), 中心最低氣壓為"915 百帕,刷新我國秋季登陸臺風最強風速紀錄。這場被氣象部門稱為“秋臺風之王”的災害性天氣,攜帶來勢洶洶的風暴潮與特大暴雨,海南全省在臺風登陸前29"小時提前進入緊急動員狀態,19"個市縣啟動“五停一關”措施,最大程度保障了生命安全。據統計,臺風造成海南4"人因災死亡失蹤,為有記錄以來登陸我國超強臺風歷史最少,遠低于越南、菲律賓等周邊國家的數百人。
面對這場百年一遇的臺風危機,我國自主研發的氣象科技體系展現出強大的監測能力:風云四號"B 星多次啟動快速成像儀"1 分鐘加密觀測和探測儀"15 分鐘加密掃描觀測;風云三號G 星通過搭載的降水測量雷達清晰、完整繪制臺風及高影響區域三維立體圖像……多衛星組網觀測,捕捉“摩羯”全貌及其演變過程。風云四號衛星每2.5"秒生成一張分辨率達500"米的云圖;南海布設的"137 個智能浮標實時回傳水溫鹽度數據;天河二號用"13.7 億次"/ 秒的算力推演出28"種可能路徑。當這些數據匯入“臺風眼”預警平臺,普通市民通過氣象"APP 看到的臺風實時位置,實際已經過17"層算法校驗。
依托精準的氣象預報,海南省氣象局提前"5天警示有劇烈風雨天氣,提前4"天研判登陸文昌,提前3"天準確劃定文昌等北部市縣為高風險區,提前2"天逐小時滾動更新最新動態、風雨影響等,打出防御超長“提前量”。文昌約"20 萬人次提前轉移,文昌、海口、定安等地分批次停課、停工、停運、停航、停園、停業。在有力措施之下,臺風帶來的損失被降到最低。
以氣象預警為先導的全島高度動員聯動防御,織密織牢臺風防災減災救災網。臺風“摩羯”影響期間,海南氣象部門向全省手機在網用戶發送臺風“摩羯”預警"2814 萬人次,向全省全網電視用戶發送預警"550 萬臺次,通過北斗系統向全省漁船發送影響海洋的各類預警信息和海洋天氣預報共計約"112 萬船次", 向旅游業有關的導游、旅行社責任人等發送預警信息共計約"16.5萬人次。
臺風過后,科技的力量在災后重建中繼續扮演著至關重要的角色:全國首次應用的“中繼無人機+衛星實時傳送”技術,在廣東湛江徐聞錦和鎮六極島的災情勘測中發揮了關鍵作用。由于道路被毀,人員和設備無法抵達島上,南方電網廣東電網公司迅速組織了專項小組,利用中繼無人機進行緊急勘測,并通過衛星通道將災情畫面實時傳送至應急指揮中心。南方電網通航公司與海南輸電運檢分公司組成的聯合空中巡檢隊伍,利用無人機在文昌、海口等地執行災后輸電線路的緊急勘察任務,成功完成了"6 條"110 千伏線路的緊急巡視,及時發現并上報了多處線路桿塔倒塌、斷線等損壞情況,為精準開展搶修和恢復供電工作提供了關鍵信息。特勤隊啟動應急衛星通信指揮車和高通量衛星便攜站,運用智能勘災系統和搭載智能識別芯片的無人機,在海口市與海口供電局工作人員協作進行配網勘測,迅速評估了受災狀況,為搶修工作提供了精確的數據支持。
根據老撾國家災害管理委員會發布統計數據顯示,2024"年老撾發生至少69"起自然災害,包括風暴、火災、雷擊、洪水、山體滑坡、干旱和地震等,給當地人民生命財產及基礎設施造成較大損失。中國積極助力老撾提升氣候應對能力。2024"年8月,老撾預警信息發布系統搭建完成。這是中國援建的“助力老撾氣象預警現代化建設和防災減災能力提升”項目的重要組成部分,以幫助老撾形成標準化預警信息數據庫,實現與全球多災種早期預警系統亞洲樞紐對接共享。這一項目的成功實施,是中國踐行人類命運共同體理念,與國際社會共同應對氣候變化挑戰的生動實踐。
老撾氣象水文局副局長維恩賽·馬尼翁表示:“中國幫助老撾建設了一個很好的預警信息發布平臺,這將幫助老撾社會、經濟部門更好地應對各類災害。”該項目為老撾定制了一攬子多語種預警信息發布服務解決方案,涵蓋國家預警信息發布體系整體規劃、預警信息發布系統搭建、標準化預警信息數據庫建設等多個方面。通過此系統,老撾實現了預警信息多渠道一鍵式發布,極大提升了預警信息的傳播效率和覆蓋率。同時,該數據庫還實現了與全球多災種早期預警系統亞洲樞紐(GMAS-A)的對接共享,讓老撾能夠及時獲取全球氣象數據資源,進一步增強了對極端天氣的監測和預警能力。
正如《中國應對氣候變化的政策與行動》白皮書所言:作為負責任的國家,中國積極推動共建公平合理、合作共贏的全球氣候治理體系,為應對氣候變化貢獻中國智慧中國力量。面對氣候變化嚴峻挑戰,中國愿與國際社會共同努力、并肩前行,助力《巴黎協定》行穩致遠,為全球應對氣候變化作出更大貢獻。
當極端天氣成為地球的“新常態”,中國用行動證明:科技的終極價值,不在于創造多少“世界第一”的參數,而在于能否讓每個生命都感受到安全的溫度。從風云衛星的“天眼守望”到"AI 模型的“智慧預判”,從政策體系的“頂層設計”到社區網格的“末梢神經”,這張不斷織密的科技防護網,既是中國應對氣候變化的“解題答案”,更是人類在不確定未來中守護生命的“共同希望”。當衛星、AI、大數據不再是冰冷的工具,而是化作守護生命的溫暖屏障,人類終將在氣候變化的驚濤駭浪中,駛出一條可持續發展的光明航道。
( 綜合整理自新華社、《人民日報》、中國氣象報社、中國氣象局官網、國家衛星氣象中心、南方新聞網等報道)