【南方日报】天罗地网“捉”台风 “风云四号”首星下半年发射，气象监测预报可望迎飞跃
从1998年风云二号卫星投入运行以来，截至2015年底，中国气象局对西太平洋生成的415个台风、登陆或影响我国的153个台风监测实现了全覆盖。资料图片
图为：吊装12米天线现场 吴砚威摄影
进入夏汛以来，长江中下游与华北地区接连遭遇极端天气。在灾害预警过程中，风云系列气象卫星可谓发挥了不可替代的作用。中国气象局数据显示，从1998年风云二号卫星投入运行以来，截至2015年底，中国气象局对西太平洋生成的415个台风、登陆或影响我国的153个台风监测实现了全覆盖。气象卫星资料的加入，使台风预报准确率连年提升，2015年中央气象台台风24小时路径预报误差首次低于70公里，达到世界领先水平。
此外，今年7月2日，风云三号02批气象卫星地面应用系统工程广州站接收系统的12米接收天线，在广州气象卫星地面站（以下简称广州地面站）天鹿湖站区吊装成功。该站极轨静止卫星运控室主任胡民达介绍，该天线建成后，将承担我国未来发射的新一批风云三号气象卫星的数据接收任务。今年下半年风云四号将要发射第一颗卫星，其能实现穿越云团，对台风等灾害性天气进一步提高连续观测能力。
每15分钟更新台风位置强度
“气象卫星可以准确地确定台风中心位置、估算台风强度、预测台风登陆时间等，如果将台风比作一个肿瘤，那气象卫星里的垂直探测仪能对这一‘肿瘤’进行立体扫描、切片扫描，更加有利于‘诊断’。”
在广州地面站卫星数据接收大厅里，数十个电脑屏幕有条不紊地执行着卫星资料接收任务。而整个机房只需一个工作人员监控，机房设备可准自动化运行。
“顾名思义，所谓气象卫星就是指从太空对地球及其大气层进行气象观测的人造地球卫星。”胡民达说，相对于地面雷达等监测手段，气象卫星具有范围大、及时迅速、连续完整的特点，并能把云图等气象信息发送给地面用户。
从示波器看到闪烁的曲线，就是卫星送下来的电平信号，现场大屏幕显示的是新一代极轨气象卫星“风云三号”A星发送下来的卫星云图信息，“这种绕地球南北两极转动的卫星，每绕地球一圈为102分钟，距地面高度约为900公里，扫描带为2800公里，每次在我们广州站接收范围内最长能停留15分钟”。
大量卫星资料在地面站一边接收、一边发送、一边处理、一边存储。接收到的卫星云图经过处理通过光纤传播到相关部门，目前主要应用在天气预报、台风、降水、森林火情、干旱等领域，小至起火面积为过百平方米的山火，也可以通过卫星监测到。
“有了气象卫星，从台风生成的那一刻起，我们就一直盯着，可以说没有一个台风能逃离人的眼睛。”广州地面站副站长曹静说。
不仅如此，气象卫星还可以准确地确定台风中心位置、估计台风强度、预测台风登陆时间等，“如果将台风比作一个肿瘤，那气象卫星里的垂直探测仪能对这一‘肿瘤’进行立体扫描、切片扫描，更加有利于‘诊断’。”
立体监测+超级计算 预报趋于精细化
来自卫星、雷达、气象站、海上观测平台的数据经过传输、质量检验、入库、处理源源不断地反馈到气象台，为台风预报提供了充分全面的“原料”。
日趋发达的卫星观测，使台风大部分时间在海洋上空的行踪中无所遁形，而当台风逼近海岸时，地面和近海的观测网络开始发挥更精细的观测作用，目前已建立了覆盖海、陆、空的立体观测网络，为台风预报提供实况数据以及历史资料的支撑。“包括地面探测、高空探测、雷达观测、其他特种观测和遥感探测等，这张立体观测网正越织越密。”中国气象局广州热带海洋气象研究所的廖菲博士说。
海洋气象与台风监测预报息息相关，以往这方面一直是短板。2012年到2015年，广东区域自动气象站从1793个增加到2160个，天气雷达从9个增加至12个，海岛自动站从23个增加到49个，“沿海8部雷达和49个海洋气象站、8个石油平台自动站、4个大型海上浮标站组成防御台风的‘三道防线’。”
具体说来，当台风仍处在离岸200公里外的海域时，主要依靠气象卫星进行实时监测。当台风临近或登陆沿海地区时，更多的是借助分辨率更高的地面气象站网、多普勒雷达天气雷达站网以及中尺度地面自动观测站网的监测。来自卫星、雷达、气象站、海上观测平台的数据经过传输、质量检验、入库、处理源源不断地反馈到气象台，为台风预报提供了充分全面的“原料”。
有了“原料”，下一步就是分析和判断。广东省气象台首席预报员张东说，通过高性能计算机的数字化预报将准确率大为提高。预报提前量与精细化能力的比拼，在一定程度上就是计算能力的比拼。
广东省区域数值天气预报重点实验室是省部合作建设广东气象现代化的重点项目。在该实验室的超级计算机机房内，数排瘦长的黑色机箱闪着灯光，这些高性能计算机正时刻演算求解复杂的大气运动方程组。目前，我省的气象专用计算机系统峰值速度已达400万亿次。
张东介绍说，数字化预报把大气的运动变化规律以及其它影响因素看作一套函数公式，与目前的天气情况形成一组对应方程的关系，通过高性能计算机推算出预报的各种云图、温度图，最后再由预报员转换成文字。张东说，对于台风来说，最大的考验莫过于对台风路径、登陆点的判断，而南海台风又恰好以路径复杂、强度多变而闻名。“当出现各种数值预报不一致甚至相矛盾的时候，就要凭借预报员的经验，作出判断。”
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今年台风为何偏晚？
截至记者发稿时，今年还没有台风登陆广东，与初台平均日期6月27日相比，晚了差不多一个月。1951年以来，广东只有8个年头初台出现在8月，今年可能会是第9个年。今年台风为什么姗姗来迟，台风迟到是不是意味着可以放松警惕？
省气象部门气象专家解释，台风来得迟与 2014年9月持续到2016年5月的超强厄尔尼诺事件有关。此次厄尔尼诺，共历时21个月，是有完整气象观测记录以来历时最长、强度最强的超强厄尔尼诺事件。
专家分析，通常夏季西太平洋低纬地区大气的上升运动很强，对流活动旺盛，有利于台风生成。但在厄尔尼诺年份，东太平洋海温异常偏高，西太平洋海温则较常年偏低，由此导致西太平洋低纬地区对流活动减弱，西太平洋提供给大气的热量和水汽减少，这不利于台风的形成（台风形成所需的重要条件为：低层辐合、强上升运动、高层辐散的大气环流条件）。
目前厄尔尼诺事件虽然已经结束，但海洋大气环流仍处于调整期，有可能转为拉尼娜事件。气象部门预计今年登陆或影响我省的台风个数偏少，但台风强度尤其是秋季台风估计偏强。
“从前期海温和大气环流特征以及气候特点等来看，今年与1983年十分相似。”专家回顾，1983年，给我省造成严重影响的2个台风（8309登陆珠海，8304登陆福建），强度偏强，登陆时间恰逢天文潮，风暴潮致灾严重。其中1983年9月9日登陆珠海的8309号强台风，给我省造成5亿元经济损失。
南方日报记者 黄进 谢庆裕 实习生 张楠