天气预报可精准到“街道级”

天气预报可精准到“街道级”

合肥企业用高精度预报技术揭秘天气“盲盒”

　　临境气象团队开展气象数据模拟测试。

　　对于新能源、低空经济等战略性新兴产业来说，高精度的气象预报，很大程度上牵系着产业脉动。在科大硅谷蜀山园硅谷大厦内，有一家致力于研究气象的科技公司，以自主研发的超高精度气象预报技术，实现街道级气象预测。

　　打破国际气象技术壁垒

　　4月21日早上，合肥市迎来较明显降雨。不少人在出门前，手机上就已经弹出一条强对流黄色预警的信息，提醒着下雨天别忘记带伞。

　　从古至今，天气情况和人们的生产生活息息相关。从古人们通过灼烧龟甲观察裂纹的方式进行占卜预测天气，到农业生产中人们总结形成的一条条天气谚语，再到气象卫星、天气雷达等探测手段让观测数据源更加丰富。当下，我们早已习惯轻点手机就能随时看到天气预报，根据天气情况来合理安排出行。

　　对于普通人来说，天气预报的作用也许就止步于此。但对于各行各业的生产研究和现代城市的管理来说，天气预报有着更重要的保驾护航作用，对于天气预报的精度也有着更高的要求。在这些专业应用领域，天气依然像一个“盲盒”，充满了不确定性。

　　在科大硅谷蜀山园硅谷大厦内，合肥临境气象科技有限公司正致力于提供精准的气象预报服务。

　　“我们是一家由中国科学技术大学赋权的高科技企业，今年1月刚刚成立。”在临境气象运营负责人时国利看来，当前是一个气象预报技术产业化的有利时间点。

　　为何选择进入这一赛道？

　　“国内有很多的商业气象公司，但他们的高精度数值预报技术依赖于欧洲中期天气预报中心（EC）提供的气象预报数据。”时国利说，EC将整个地球划分为均一的网格来进行气象预报，而这种气象预报的数据尺度比较大，每个网格可能长25公里，难以满足精细化的气象需求。

　　“如果一个城市正好被两个网格隔开，那应该采用哪一个网格里的气象预报数据呢？”为了解决这一问题，国内的商业气象公司通过降尺度处理数据的方式，从而对目标地区的气象数据进行分析和应用。

　　时国利介绍，临境气象自主研发的高精度气象预报技术一方面可以打破国际气象技术壁垒，实现真正的自主可控；另一方面还能提供更加高精度的气象预报，减少气象预报的重复计算成本，“从这个方面来说，我们可以算是填补了国内高精度气象预报的技术空白。”

　　预测可精准到“街道级”

　　“我们自主研发的全球变网格大气数值预报模式（iAMAS），不仅能够保持对全球范围的天气预测能力，还可以对重点区域进行公里级的超高精度加密预报。”时国利透露，通过采取变网格的方式，在不同区域采取不同尺度的预报，从而聚焦于有特殊需求的区域。

　　时国利举了一个例子：如果传统气象预报是按照合肥市来预报，但无法知道蜀山区天气，得根据全市气象预报再分析蜀山区的天气。现在一开始就可以将精度划分到蜀山区，获得整个区的精确预报，预报精度与计算效率都得到明显提升。

　　针对一些具体应用场景，临境气象可以通过搭设激光雷达等观测设备的方式，进一步提升气象预测的精度。“我们全球气象预测分辨率已经提升至3公里，区域预测更达到百米级，我们甚至都可以对每个街道进行精准的气象预测开展低空飞行气象保障。”时国利说。

　　传统气象统计预测模型，往往依赖于历史观测数据，通过机器学习了解过往的气象情况，再进行推测未来的天气。而临境气象除了统计预测模型，还搭建了一套大气物理模型，模拟大气系统的物理变化。

　　“如果一朵云从南京飘到合肥，中间可能会发生一系列的物理化学变化导致云朵变大变小，如果是传统统计预测模型，就没法把握这些信息给出精准的预报。”时国利还提到，空气中可能有雨雪有风沙，这些因素带来的影响，普通的模型也无法捕捉到，在预报精准度上也会有影响。

　　尝试开展低空飞行气象保障

　　气象千变万化，意味着不仅要算得准，更要算得快。

　　“通过AI算法搭配气象大模型，既保证了高精度又可以做到实时化。我们的模型每隔15分钟就可以更新一次气象预测数据。”时国利介绍，这些高精度的实时气象预报数据能够帮助很多行业进行精准的生产规划和安排，尽量规避天气因素带来的风险。

　　以新能源发电为例，无论是光伏发电还是风力发电，天气都会造成显著影响，发电量的不稳定和随机波动给电网规划建设、运营管理都带来了巨大的压力。

　　依托临境气象提供的高精度气象预报数据，发电场站可以更加精准地预测发电功率，降低弃风弃光率，优化电力调度方案，从而保障电力的平稳供给。

　　“光伏发电领域，我们不仅能预测天气情况，甚至连冬天光伏板上的积雪厚度都能纳入分析。对于风力发电来说，晴雨不那么重要，那么我们就按照不同的高度分层预测，每15分钟更新7种层高下的风力数据。”时国利表示。

　　而在当下热门的低空经济领域，高精度气象预报数据更是低空经济发展的重要保障。

　　“低空经济对于气象条件极为敏感，突然发生的切变风，楼宇之间的穿堂风，都会影响飞行器的安全稳定。而这些极端短期临时天气情况，传统的气象预报根本没法覆盖。”时国利透露，临境气象正和行业合作伙伴联合开展低空飞行气象保障示范工程，为安徽及全国低空经济的规模化应用提供关键支撑。

　　作为一家才创立不过4个月的公司，临境气象仍然需要在产业化上不断探索。但高精度气象预报技术，已经展现出在重塑生产要素配置逻辑中的广泛前景，孕育着新质生产力破茧成蝶的无限可能。

　　未来，也许合肥这片创新沃土将为高质量发展绘就更精准的“中国云图”。

来源： 合肥晚报