风云气象卫星工程应用系统

我国在强对流天气的临近预报上有了重大突破,自研模型把预警时长给拉长到了4小时。在全球气候都在变暖的背景下,像短时暴雨和雷暴龙卷风这种突然冒出来的恶劣天气,变得越来越频繁。这类天气变化快、破坏力大,专门负责给大家盯着天空看的天气预报员们以前可没少头疼。 好消息是,国家卫星气象中心拉上了哈尔滨工业大学(深圳)和深圳的覃丹宇教授等团队一块努力,硬是用风云气象卫星的数据搞出了个深度扩散模型。这个新模型就像个加强版的监控系统,把之前只能报1到2小时的时间窗口一下子给延长到了4小时。结果发在顶级学术杂志上,这就意味着咱们在搞高影响天气智能预报这块儿迈出了一大步。 这背后的技术全是国产的,没靠外援。科研人员特意利用了风云四号卫星看得远、看得全的特长,把长时间观测的数据挖了个透,自己从头到尾搭起了一套系统。哈尔滨工业大学的叶允明教授说,他们的算法经历了三代改良,特别是第三代用上了生成扩散模型来推云图。这招特别管用,解决了长距离预报里对流云会很快消失的问题,让预报又准又稳。 要想提前知道会不会打雷下雨可不容易,早期的信号太微弱,变化又特别随机。传统的人工智能在算好几小时后的云图时经常出错,云团轮廓虽然还在,可关键的内部细节早就看不清了。为了破解这个难题,团队想出了个新招:用两个模型一块儿干活。一边用神经网络盯着大范围的大云团往哪儿跑,一边用扩散模型专门对付那些说不准的小变化。 两个模型在训练的时候互相配合调整得好,既能把大范围的趋势看准了,也能把云里的细微变化给画出来。风云气象卫星工程应用系统的总设计师覃丹宇还拿数据做了对比实验,结果显示加上扩散模型后预测3到4小时后的云图依然很清晰,跟实际看到的差不了多少。现在这个模型已经能管我国周边2000万平方千米的地盘了。 它还能每15分钟报一次细粒度的强对流预报。不管是低到4000米还是高到48000米的地方,不管是哪个季节用起来都挺稳当。对咱们老百姓来说这好处可大了去了。尤其是那些雷达够不着的偏远山区或者大海上,卫星遥感成了唯一能指望的眼睛。 预警时间早点儿发出来,就能让修桥铺路的人赶紧加固防护、住在危险地方的人赶快撤离、种地的农户能有时间盖个顶棚防冰雹。在大城市里地铁和机场也能听天气预报提前做好预案;在农田里农民也能对着突来的大风冰雹赶紧把庄稼藏起来避一避。 从以前只能跟着别人后面跑变成现在能并驾齐驱甚至领先一步,我国的气象专家们真是太厉害了。这项技术不光是把AI和气象科学结合得挺巧妙的案例,更是咱们国家坚持搞科技自立自强、守护国家安全的一个好例子。以后要是把这个技术用到实际业务里去,咱们应对大暴雨、龙卷风这些极端天气的本事肯定能大大提高,让经济发展更稳当、让老百姓日子过得更踏实。