11月7日,江苏省气象局印发《关于组建气象科技创新团队的通知》,在暴雨灾害风险等8个领域组建气象科技创新团队,进一步凝聚全省气象科技创新力量。其中,对梅雨降水的预报技术是创新团队研究的重要内容。省气象局统筹全省暴雨多发地区的气象观测资源,进一步建立区域暴雨监测联防机制。
“梅里一声雷,时中三日雨”,梅雨季是我国季风性降水最为显著的时节。作为江淮梅雨的典型地区,江苏在梅雨研究方面已有长期探索与积累。但由于梅雨受到季节、次季节和天气尺度等多种天气系统的共同影响,这些系统既有差异又相互交织,使得其在预报和服务技术上仍面临诸多挑战。
针对梅雨复杂多变的预报难题,2012年起,江苏气象部门依托科学技术部、中国气象局、江苏省科学技术厅等部门的21个科研项目,聚焦梅雨特征机理、预报指标、技术研发及系统建设开展攻关,形成“机理—技术—服务”深度融合的创新体系。今年8月,由江苏省气象台牵头,联合南京信息工程大学、国家气候中心等高校和单位,依托南京信息工程大学气候系统预测与变化应对全国重点实验室和国家自然科学基金基础科学中心气候系统预测研究中心等平台,共同完成“江淮梅雨多尺度特征机理及递进式预报技术应用”成果,获中国气象局气象科技成果评价“优秀”等级,为江淮梅雨气象预报及服务提供新的解决方案。
如何精准“捕捉”梅雨多尺度天气的变化特征及机理?项目负责人、江苏省气象台首席预报员刘梅介绍,研究从不同天气尺度着手,成果首次系统揭示了江淮梅雨多尺度变率的新特征机理。“从季节尺度上来说,团队发现前东北亚洲大陆地表感热源、不同衰减型ENSO事件对梅雨变异的关键影响,还探明了印度洋和北大西洋海温模态对梅雨期极端降水的协同作用机制。通过对‘暴力梅’(即雨量大、强度强、持续时间长的异常梅雨的通俗表达)等异常梅雨年型的深入分析,团队显著提升了对异常梅雨形成机制的认知水平。”刘梅表示。
次季节尺度研究同样取得突破。团队发现,环流、水汽等要素的准双周振荡叠加是梅雨持续与间断的重要信号,并据此构建了基于南亚高压和西太平洋副高纬向摆动配置的梅雨次季节监测指标。天气尺度上,团队厘清了不同天气系统、关键敏感区及锋生差异对梅雨雨带分布和强度的影响,构建了环流—要素空间分布结合的梅雨新预报指标体系,形成不同分布型雨带天气系统三维结构模型。
科研成果最终要落地业务应用。在机理研究的基础上,团队首创“季节—次季节—中短期”江淮梅雨递进式预报技术——季节尺度方面,研发基于深度神经网络和动态权重集合预测因子的江苏汛期降水预测模型,在近三年应用中汛期降水预测评分逐步提升;次季节尺度上,在梅雨次季节监测指标基础上建立预测模型,将环流预报能力有效转化为降水预报能力,预报时效延伸至15天;中短期天气尺度方面,研发基于人工智能技术的梅雨特征量智能预测模型,提前5天判别准确率达85%。
为推动成果落地应用,团队还打造“监测—预报—评估—分析”一体化的梅雨综合业务平台,研发了梅雨特征量、精细化入出梅指标等的5大类28种监测预报产品,实现省市县三级递进式、智能化预报服务的典型示范应用。“该平台自2021年在江苏业务化运行以来,不仅支撑本省梅雨预报服务,还为全国及华东区域提供核心技术支持,具备向全国梅雨区域推广的价值。”刘梅表示。
精准的梅雨预报已成为当地政府决策和行业服务的“消息树”。2020年、2023年,该技术成果提前准确预报入梅时间及梅雨期降水空档期,为水旱灾害防御调度、夏收夏种等工作提供科学依据,累计减少经济损失超5000万元。同时,团队积极开展科普宣传,公众覆盖超500万人次,有效提升了社会防灾减灾意识和能力。
截至目前,该技术成果已在全国多个国家级和省级业务单位推广应用,为江淮地区梅雨预报注入江苏气象智慧。未来,团队将继续围绕气候变暖背景下梅雨的非典型特征和提高梅雨期极端降水预报能力等方面开展研究,为地方经济社会发展提供更有力的服务保障。
(作者:陈晓颖 责任编辑:张林)