点赞
北京日报客户端1小时前
“一场暴雨,会影响多少人?”上学的时候,韩威第一次听到这个问题,还以为是道数学题。当他成为一名“气象人”后才恍然大悟,这其实是一道关乎“十四亿人”的民生题。
韩威现任中国气象局地球系统数值预报中心科技委副主任。“天气从来不只是天气,它关系着春耕、防汛、航班、高铁、电网……也关系着无数普通人的归家路。”他说,自己做的每一次模式改进、每一次算法优化,为的都是同一个目的:能不能让天气预报再准一点儿,哪怕只提高一点点也值得。

韩威出生在河北省冀州的一个小乡村,自小喜欢数学和物理,在大学读气象学,毕业后留校任教。2004年冬天,他到中国气象局出差,偶然得知中国要发展自己的数值预报系统,而卫星资料同化领域人才稀缺。“国家急需,就是方向。我选择留下,投身数值预报核心技术的攻关战场。”韩威成了一名“气象人”。
卫星资料同化,是数值天气预报系统最核心的一个环节。通俗地说,就是要把卫星观测到的大气、海洋、陆地信息,转化成超级计算机能够理解的大气初始状态。“这就像给地球做一次全景CT,只有初始状态越接近真实,未来的预报才能越准确。”
那时,我国的卫星资料同化水平比较低。“没有自己的技术,一切都寸步难行。许多时候只能做一些前处理和后处理的工作,而中间那段就像一个‘黑匣子’,想看懂别人的代码太难了,背后的设计思路和理念更没法掌握。”核心技术买不来,韩威带领团队,从零起步,自主攻坚,啃下卫星同化技术的硬骨头。
一天深夜两点,中国气象局数值预报中心的灯还亮着。终端里的代码不断滚动,全球云图连续翻涌。韩威和同事们围在电脑前,反复核查一组异常数据。那天夜里,他们正在进行一次关键试验——风云四号高光谱卫星资料同化。
系统报错,模式积分崩溃,试验陷入僵局。更紧迫的是,几个小时后,新一天的天气预报业务计算就要启动。“继续查。”韩威不放弃,带着大伙儿逐行回溯代码。
演算纸渐渐堆高,草稿上的公式越写越密,大家一步步往回追溯,一点点核查代码和数据。“找到了!”凌晨三点,伴随着这声呼喊,问题最终被定位。原来,是一个参数的单位换算有误。
别小看这样一处小错误,在数值天气预报里,可能意味着未来暴雨落区偏差上百公里,直接影响防汛防灾、民生调度决策。
“我们这群人,一辈子都在跟小数点死磕。”韩威总是跟同事们说,数值预报不是把代码跑起来就结束了,真正的难点是得知道它为什么对,也必须知道它为什么错。
研发中国自己的技术,需要不断保持创新。
2018年,风云四号A星在轨测试结束,即将进行业务应用。那年7月9日,韩威在云图上截下了一张即将登陆的玛莉亚台风云图,发到了朋友圈。图片上,台风的“眼睛”瞪得圆溜溜的,“当时我突发奇想,是不是能让风云四号卫星跟台风‘对个眼’。”
韩威没想到的是,自己这个大胆的想法,引起了风云四号卫星地面应用系统总设计师张志清的注意。“他当时就问我,你说让它们怎么‘对眼’,我来安排。”韩威激动不已,赶紧和同事们商量,决定由定量求解敏感区来和卫星精准“对眼”,实现智能加密观测。
气象卫星在台风登陆前后启动加密观测,是增强台风监测预报效果的有效方法。“我们先确定出台风预报的目标区域,再针对目标区进一步设计出敏感区,在此进行观测可以最大限度提高目标区的预报精度,达到事半功倍的效果。”韩威兴奋不已。
“对眼”成功后,气象卫星和台风风眼的隔空互动持续了24小时,每15分钟就传回一次观测资料,这些资料经过同化,为预报玛莉亚台风的登陆提供了有效信息。“从来没有大范围、高频次、高垂直分辨率台风区域的气温、湿度具体数据,这一次成功‘对眼’让我们大开眼界,积累了宝贵的资料。”有了首次成功尝试之后,2018年至2021年,这样的目标观测一共开展了9次,使得台风24小时和48小时路径预报准确率提高了10%。
有了这些成功的经验,韩威在第23届国际TOVS会议上所作的关于风四探测同化学术报告被授予“最佳报告奖”,这是中国学者首次摘得ITSC大会学术报告桂冠。
20多年来,韩威和团队攻克了一个又一个核心技术难关,让卫星同化技术不断优化,让中国的数值预报拥有了自主可控的“心脏”。

“这一路特别难,但也充满了挑战和成就感。”韩威每次想放弃的时候,都会被心底那份不甘拉回来,“大气的魅力就在于,永远没法得到每个点上的真值,我们能获取到的都只是局部的、间接的,甚至有误差的信息,但就是通过这些,去得到一个完整的图像,去不断接近真相。”
韩威说,每当想到自己和大伙儿写的每一行代码、解的每一个方程,最终都会变成手机App上类似“未来2小时有雨”的提醒,变成航空公司决定航班是否延误的依据,变成农业部门指导农民抢收的参考,变成能源部门调度风电光伏的关键输入,那一切努力都值了。
奔流新闻线索报料方式
报料热线:13893646444(微信同号) 13993123681 0931—8159555
报料邮箱:1902937948@qq.com
点赞
|
0