第九章 中尺度灾害性天气预警系统建设

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内容出处: 《福建省志·气象志》 图书
唯一号: 130020020220003998
颗粒名称: 第九章 中尺度灾害性天气预警系统建设
分类号: P457
页数: 17
页码: 141-157
摘要: 本文记述了福建省气象局中尺度灾害性天气预警系统建设的发展情况。
关键词: 中尺度 灾害性 天气预警 系统建设

内容

1993年,省委、省政府和中国气象局联合商定在福建省建立中国第一个省级中尺度灾害性天气预警系统(简称二级基地),先在闽南地区取得突破,后向其他地区推广。
  1994年,省委、省政府把该预警系统确定为全省“五大防御体系”之一。随即,各设区市党委、政府把“二级基地”的地市预警系统分中心建设作为“为民办实事”的内容。
  该预警系统建设分三期实施,第一期工程建设时间为1994年4月至1997年7月,第二期工程建设时间为1997年8月至2001年7月,第三期工程建设时间为2001年8月至2004年11月。三期工程均按时完成建设任务并通过中国气象局和省政府联合组织的验收。
  2005年,省气象局在完成三期工程建设的基础上,启动“福建省沿海及台湾海峡气象防灾减灾服务体系”建设。利用“二级基地”成果,改善沿海及台湾海峡地区海洋气象监测、通信、预报和服务能力。
  第一节 一期工程
  一、立项
  1993年11月30日,省政府召开专题会议,研究筹建省中尺度灾害性天气试验基地问题,会议肯定建设该预警系统的必要性。
  1994年3月22日,省计划委员会批复同意项目立项。
  1994年3月30日至4月1日,中国气象局与省政府在福州联合召开方案论证审定会。参加会议的领导有省委书记、省长贾庆林,副省长童万亨,中国气象局局长邹竞蒙、副局长马鹤年等。方案论证审定会由省内外专家组50人组成,由中国科学院院士周秀骥任组长。经与会领导、专家审定,同意该预警系统立项,并成立系统建设领导小组。经商定,领导小组由省政府副省长童万亨任组长、中国气象局副局长马鹤年任副组长,负责系统建设总体协调和方案审定、实施等。领导小组下设办公室,负责系统建设的日常事务。8月10日,省政府召开“福建省五大防灾抗灾体系建设规划”工作会议,将该预警系统正式列入五大防御体系之一。同年8月30日,《福建省中尺度灾害性天气预警系统实施方案》在北京通过中国气象局组织的专家论证,专家组认为,实施方案设计合理,技术路线可行。同日,省计划委员会批复同意《福建省中尺度灾害性天气预警系统可行性研究报告》,根据报告,一期工程建设地域范围包括厦门、漳州、泉州、莆田、福州、龙岩6个地市,建设内容包括气象综合探测系统、网络信息建设和加工分析预测系统、指挥中心建设及警报服务系统、人工影响天气指挥系统等项目,项目建设资金按照省政府、相关地市政府和中国气象局匹配投资。
  —、目标
  1997年,建成以省气象台为中心,厦门市气象台为次中心,泉州、漳州、龙岩、莆田等市气象台为分中心的闽东南中尺度灾害性天气预警系统,建成由厦门和福州(长乐)多普勒天气雷达、中规模卫星接收处理系统和各种探测设备组成的闽东南中尺度监测网。
  (一)综合大气探测建设
  建立由雷达探测网、地面气象站网、自动气象站网、雨量站网、探空站网、气象卫星探测、闪电定位仪探测、风廓线探测等组成的中尺度灾害性天气综合监测网。
  (二)信息网络建设
  建立从国家气象中心、区域气象中心到省气象台、闽东南地(市)各气象台(站)及自动站、雨量站之间抗干扰、低误码和低故障率的中高速气象信息传输网络系统。信息网络系统建设采用卫星通信、计算机网络、分布式数据库、程控交换等技术,建成卫星通信和地面通信相结合的现代化气象信息网络,增强福建气象信息的采集、加工、传输和产品的分发能力,实现气象信息的中、高速传输和资料共享。
  (三)天气预警系统建设
  建立闽东南地区中尺度灾害性天气预警系统,提供定时、定量的要素预报及降水落区预报,每6小时提供一次结果。在特殊的紧急情况下,每半小时或一小时提供一次强烈灾害性天气预报结果。
  (四)技术保障体系建设
  建立健全“两级管理,三级维修”的技术保障体系,即省级健全保障管理、维修中心,地市级建立技术保障机构,配备专职技术保障、维修及管理人员,县级配备专职或兼职维护保养人员。
  三、成果
  (一)大气探(监)测网
  (1)改造厦门天气雷达(714SD波段)和福州(长乐)天气雷达,使之具有探测风场信息等功能,组成覆盖福建中南部的多普勒天气雷达监测网。探测的风场信息、湍流信息和晴空流场信息,能超前预测可能造成灾害性的强降水、热带气旋、强对流等天气和天气系统的发生发展。
  (2)在全省已有地面观测站69个、地面测站水平分辨率约为50公里的基础上,增设闽东南地区35个自动雨量站,其中厦门市11个、漳州市14个、泉州市8个、莆田市2个,组成闽东南地区的中尺度地面监测网。
  (3)福州、厦门、龙岩、南平和三明市各安装1套单站闪电定位仪,并进行闪电定位仪系统的组网试验,组成覆盖闽东南部地区的闪电定位观测网,可以自动连续地观测半径300公里范围内云地闪电的方位、距离、强度和极性,还可以监测约150公里范围内云闪出现的方位和频数。
  (二)气象信息网络
  (1)以国家“9210”工程为依托,完成省气象台主中心、厦门市气象台次中心,泉州市、漳州市、莆田市、龙岩市气象台分中心的VSAT小站建设,能接收卫星通信主站广播数据,并具有数据交换通信和话音通信的能力。
  (2)采用分组交换技术,建成全省的省一地(市)分组交换网,向上连接区域中心,使之成为卫星通信网的地面备用网。
  (3)根据国家“9210”工程的计算机网络建设原则,采用TCP/IP网络协议和UNIX操作系统,建成以省气象台为主中心和各地(市)气象台为分中心的计算机局域网,并实现上连国家气象中心、下连全省各地(市)气象台的计算机局域网。
  (4)建成省、地(市)两级的同城广域网。采用计算机、拨号服务器和调制解调器通过PSTN网建立可同时为多个用户终端访问的远程信息服务网,为省、市两级政府、行业部门、专业用户和县级气象部门提供一个计算机网络环境。
  (5)建成自动站信息采集通信网,采用有线方式作为雨量站的数据采集通信方式。
  (6)采用无线扩频数字技术,完成福州长乐天气雷达站至省气象台的高速点对点数字通信业务试验。
  (7)开发和引进部分计算机网络实时监控管理软件,建立计算机网络实时监控管理系统,具有探测信息采集监控、产品处理与输出监控及网络运行监控等功能。
  (三)气象信息分析预测系统
  (1)开发中尺度气象信息集成处理显示系统(EWIPS),使二级基地新增加的中尺度探测资料得到及时和充分的应用。加强资料处理和质量控制工作,特别是中尺度探测资料的处理和控制,提高不同来源的气象资料的综合分析诊断水平。
  (2)建立短期天气预报工作站,集成台风、暴雨、强对流天气等灾害性天气系统历史档案库及其检索系统、各类灾害性天气气候规律及其预报方法。预报方法采用动力统计相关、逐步回归、卡尔曼滤波等经典理论及天气雷达估计区域降水的客观分析法。
  (3)开发福建省前汛期天气自动分型及暴雨软件,实现由计算机自动识别天气类型,摆脱人工分型的不确定性,突破传统预报系统的制作方法。
  (4)在引进美国NCAR中尺度数值预报模式(MM4)的基本框架基础上,经过技术处理,建立适合福建省情的中尺度数值天气预报模式;应用动力统计相关、逐步回归、卡尔曼滤波等方法,开展数值天气预报产品解释应用技术。
  (5)应用静止气象卫星远红外通道数据信息动态化处理系统,数字化天气雷达估计区域降水量业务系统,以及地面雨量资料,综合描述区域雨强分布和制作0—3小时区域降水分布预测。
  (6)通过对数值天气预报产品、地面、高空和天气雷达、气象卫星等多种气象信息的综合加工处理,以中尺度灾害性天气系统为主要对象,建立0—3小时临近天气预报、3—12小时短时天气预报和12—36小时短期天气预报业务。
  (四)气象警报服务系统
  警报服务系统建设充分利用多媒体技术,自动化程度高、服务产品内容丰富,基本能满足各行业需求。预警服务系统由气象综合信息终端查询、气象信息自动传真、天气预报警报自动广播、多媒体电视天气预报节目制播等四部分组成,通过语音广播、“121”和“168”台电话答询、图文传真、微机终端调用,以及电视广播、插播等方式实现对外气象服务。
  警报服务系统的服务产品有:灾害性天气实况和大气探测信息;灾害性天气发生、发展的分析预测信息;灾害性天气发生后的灾情信息(灾情报告和灾情录像);提供人工影响局部天气指挥决策支持系统所需的各类气象信息;灾情的上报和服务效益的评估。
  (五)人工降雨作业指挥系统
  该系统由指挥决策和作业效果分析两部分组成。人工增雨指挥系统的中枢指挥决策分系统,是在福建省40年人工降雨研究和应用的基础上,引进国内外最新的研究成果,通过消化、改进形成的适合于福建省的各种模式。在人工降雨期间,将二级基地输出的产品及其他探测系统的产品输入进行综合分析、判断,并给出指挥决策结论。
  指挥决策分系统由下列内容组成:干旱气候分析和人工降雨工作信息子系统、旱情动态自动分析子系统、旱情天气形势分析子系统、卫星云图资料分析子系统、雷达探测子系统、云况分析子系统、云降水和人工降雨数值模拟子系统、指挥决策综合结论子系统等。
  作业效果分析分系统是人工降雨指挥系统中最后一环,它根据云降水物理学原理及实践经验,对作业的效果进行客观评价,由统计分析给出定量结果,且由云物理观测和数值模拟对统计结果给出物理学解释。(六)气象技术保障系统
  完成硬件设备安装建设和技术保障工作,健全已建成的系统业务运行的保障规章制度,确保各个子系统的硬件设备稳定可靠运行。加强技术人才的培养,提高技术人员的水平。配备一批必要的保障维护设备,改善设备的运行环境。
  “二级基地”建设转入业务化后,主要技术保障关键是建立健全二级管理、三级维修体系。同时,要分解任务,分清职责,划分省、地、县级使用的现代化设备,以确保设备发挥最大化效益,且具有最快的故障维修响应时间。省级维修机构利用相对集中的现代化设备和技术力量,承担各种大型现代化装备的大、中修理,实行全面的综合管理。
  第二节 二期工程
  一、立项
  1996年3月14日,省委书记贾庆林、省长陈明义、副书记何少川应中国气象局局长邹竞蒙的邀请,到中国气象局就福建省二级基地二期工程建设等问题,交换意见。双方表示共同支持该工程的建设,中国气象局支持两部多普勒天气雷达,分别安装在闽北和闽西,加强对中尺度天气系统的检测。4月19日,该工程实施方案论证会在北京召开,中国气象局副局长马鹤年、颜宏,中国工程院院士李泽椿等领导专家28人参加论证会,李泽椿院士任专家组组长。论证会专家组同意该工程实施方案,并建议加强软件的开发和人才的培养。
  1996年5月24日,省政府副省长施性谋召开省长办公会议,讨论该工程建设有关事宜,原则同意该工程实施方案要点。根据要点,建设从第一期的闽东南地区扩大到全省,建设和完善全省气象综合探测与自动气象站网,气象数据通信、数据库与计算机网络、中尺度灾害性天气预报和警报服务网,以及人工增雨作业指挥、技术保障、实时监控与管理系统建设等。
  1996年6月4日,福建省中尺度灾害性天气预警系统建设领导小组会议在福州召开。省委书记贾庆林、省长陈明义、副省长童万亨,中国气象局局长邹竞蒙、副局长马鹤年参加会议。会上,省长陈明义代表省政府向中国气象局局长邹竞蒙颁发“福建省中尺度灾害性天气预警系统建设领导小组顾问”聘书。
  1996年12月27日,省计划委员会批复同意该工程可行性研究报告。根据批复,项目资金分别由中国气象局、省政府和相关地市政府财政专项承担。
  1998年6月2日,省政府副秘书长刘启力召集省财政厅、省计委、省气象局等单位会议,协调落实天气雷达建设配套资金有关事宜,会议同意将两部新一代天气雷达(CINRAD/SA)的总投资分别由中国气象局和省政府按1:1匹配。
  一、目标
  到2001年,建成建阳、龙岩新一代多普勒天气雷达,与厦门、福州(长乐)天气雷达组成覆盖全省的多普勒天气雷达网;在福州、龙岩、三明、南平、宁德五地(市)建成自动气象站和自动雨量站,为配合雷达定量测雨创造条件;在南平、三明两地(市)各增设一套闪电定位仪,与福州、厦门、龙岩已建成的闪电定位仪组成覆盖全省的闪电定位监测网;将一期工程的闽东南地区中尺度灾害性天气预警系统建设扩展到全省,并向县级延伸,建成全省覆盖省、市、县的中尺度灾害性天气预警系统。主要目标如下。
  (一)综合大气探测建设
  以国家布点的常规探测站网为基础,充分利用遥感(测)新技术,采用自动地面观测网、高空观测网、天气雷达监测网和气象卫星等组成对中尺度灾害性天气系统的立体综合监测网,增加探测时空密度,有效地捕获中尺度灾害性天气系统。在一期工程的基础上,继续建设多普勒雷达、闪电定位仪和自动地面站观测网等。
  (二)气象信息网络建设
  在一期工程已落实的闽南地区VSAT小站建设的基础上,建成福州、南平、三明、宁德四地(市)VSAT小站,完成全省地(市)气象台接受国家气象中心的高速数据广播,并形成具有数据交换和一定话音业务能力的卫星通信网。
  (三)气象信息分析预测建设
  (1)开展中尺度综合大气探测资料四维同化处理业务试验,充分发挥现有资料的作用,重点开展卫星资料、多普勒雷达资料、风廓线仪资料、闪电定位仪资料、自动气象站资料和其他非常规气象资料四维同化工作,最终建立“反馈一同化一预报一反馈”业务系统。
  (2)开展雷达数字化信息拼图和定量测量降水业务,包括卫星数字化在内的各种常规、非常规气象资料信息的综合诊断分析,加强其在业务尤其在短时天气预报业务上的综合应用。
  (3)以数值预报产品为基础,综合应用各种气象信息和先进的预报预测技术(包括统计方法、集合预报、概念模式、人工智能等),在数值天气预报可用时效内,逐日滚动制作常规天气要素的分县天气预报和灾害性天气的落区预报。
  (4)综合应用数值预报产品、天气雷达、气象卫星及其他气象信息,制作12小时内灾害性天气的种类、落区、强度和移动方向等内容,提高短时天气预报和临近天气预报水平。(四)气象警报服务建设
  (1)实现灾害性天气警报和预报信息从气象台向电台、电视台的自动传输,通过电视台广播、电话答询以及电视插播等手段,及时向社会公告灾害性天气状况。
  (2)建立公用气象信息服务系统,使用户通过电话网,以计算机远程终端形式调取专用气象信息。
  (3)建立气象警报网,定时或不定时地向专业用户提供气象保障服务。
  (五)气象预警支中心业务建设
  在省级灾害性天气警报和预报系统的支持和指导下,以建设中尺度灾害性天气预警系统市(县)级支中心为龙头,争取地方政府支持立项,通过几年努力,使全省市(县)级局(站)的业务现代化建设、科技服务和综合经营、气象部门职工生活、工作条件、站风站貌有明显进步,防灾能力明显提高。
  三、成果
  (一)大气探(监)测网
  (1)新建建阳、龙岩两部新一代天气雷达,与厦门、长乐天气雷达组成覆盖全省的多普勒天气雷达监测网。
  (2)在福州、龙岩、三明、南平、宁德五地(市)建成51个自动气象站和自动雨量站网,其中福州10个、南平12个、三明12个、宁德8个、龙岩9个;15个国家基本站布设15套多要素Ⅱ型遥测站,在漳州布设一套从芬兰进口的Milos500型八要素自动站,初步实现全省气象观测资料处理微机化,也为配合雷达定量测雨创造条件。
  (3)南平、三明两地(市)各增设2套闪电定位仪,与福州、龙岩、厦门已建成的闪电定位仪组成覆盖全省的闪电定位仪监测网。
  (二)气象信息网络
  (1)完成全省所有地(市)的VSAT双向站建设和61个县(市)级VSAT单收站建设。
  (2)全省26个国家基本站、基准站,增设26套“9210”工程卫星接收系统,结合“9210”扩展工程,实现全省的省一地一县与国家气象中心之间的卫星通信,建成卫星通信和地面通信相结合的现代化气象信息传输网络和计算机网络,实现气象信息的中高速传输和资料共享。
  (3)进行计算机网络升级改造,进一步提高省、地(市)、县之间的气象信息传输能力。
  (三)气象信息分析预报系统
  (1)建成省气象台的防灾减灾指挥中心和市、县两级的防灾减灾分中心、支中心。建立省、市两级实时气象资料库,气象预报实现人机交互式作业。(2)完成新一代天气预报业务流程、新型网络下业务系统应用软件的研制和改造、非常规气象资料在中尺度灾害性降水预报中的集成应用、四要素自动气象站网建设、非常规气象资料在闽南地区强对流天气预报中的集成应用、NT网络系统下地(市)级业务系统应用软件的改造和开发等6个业务系统建设。
  (3)建立省、市两级实时气象资料库。
  (四)气象警报服务系统
  气象服务向多媒体、可视化、自动答询、微机终端查询方向发展,建成更完善的多媒体天气预报声像制作系统,提高气象灾害警报服务能力。个别基层气象局(站)已在因特网上建立气象网站,开展服务。人工降雨作业指挥系统和技术保障体系建设得到完善。
  (五)气象预警支中心业务
  60个基层市(县)气象局(站)完成气象支中心建设,提高气象业务现代化预警、预报和服务能力,改善基层基础设施建设和工作环境、生活条件。
  第三节三期工程
  一、立项
  1999年12月14日,省气象局向中国气象局上报《福建省中尺度灾害天气预警系统三期工程建设规划》。
  2000年1月24日,省政协八届三次会议召开专题协商会,副省长丘广钟、省政协副主席李祖可、省政府有关部门和中国气象局有关领导参加,会议要求省气象局做好三期工程的立项和可行性研究论证工作。4月3日,副省长丘广钟等赴京与中国气象局领导就三期工程建设问题达成共识。6月26日,中国气象局批复同意立项建设。批复指出:福建省中尺度灾害性天气预警系统三期工程已被纳入中国气象局“十五”气象事业发展计划中统筹考虑,建议省气象局商请省政府将三期工程纳入地方国民经济“十五”发展计划安排。关于三期工程建设所需投资,中国气象局将按照一、二期工程的匹配原则,与地方政府共同投资建设。8月25日,省气象局向省发展计划委员会上报《福建省中尺度灾害性天气预警系统三期工程可行性研究报告》。
  2000年9月4日,省发展计划委员会在福州召开项目可行性研究报告审查会,中国气象局、北京市气象局、南京气象学院、省政府办公厅、省政协常委会、省财政厅、省科技厅、省防汛办等单位领导、专家共41人参加审查会议,中国工程院院士李泽椿任审查组组长。审查会肯定三期工程建设的必要性,通过三期工程可行性研究报告,并对有关问题提出补充意见。2001年2月21日,省发展计划委员会批复同意三期工程项目可行性研究报告。2002年8月28日,省发展计划委员会同意三期工程初步设计。
  一、目标
  到2004年,更新福州(长乐)、厦门的天气雷达为新一代多普勒天气雷达,与二期已建成的龙岩、建阳新一代天气雷达构建覆盖全省的新一代多普勒天气雷达监测网,进一步完善、优化大气综合探测、信息通信网和综合服务系统,扩充气象信息加工处理和分析预报应用系统,以达到全面提高中尺度灾害性天气的监测、预报能力,为稳定发展和建设海峡西岸经济区提供有力的气象防灾减灾保障。主要目标如下。
  (一)完善、优化中尺度天气综合监测网
  建设厦门、福州(长乐)新一代天气雷达,自动气象站网,4套新一代探空测风雷达,1套极轨气象卫星接收系统,1套多站式闪电定位系统等综合大气监测网。
  (二)升级、改进信息通信网络
  建设省、市、县三级通信网络升级改造工程,Ⅱ型自动站通信网络。
  (三)完善、扩充中尺度天气信息加工处理和应用系统
  完善、扩充中尺度信息加工处理和显示功能,提高雷达、卫星、自动站等资料的短时预报业务能力,充实灾害性天气短期预报及中尺度数值天气预报业务内涵,扩充人工增雨作业指挥系统。
  (四)完善综合气象服务体系
  完善各级决策气象服务系统、农业气象综合信息服务系统、气候资源开发和气候评价服务系统、城市气象服务系统、现时气象信息自动答询服务系统等服务体系建设。
  (五)健全管理保障系统
  健全各系统的监控、管理和气象技术保障体系,建立省级自动气象站维修保障中心、市级气象技术装备保障管理分中心。
  (六)建设防雷减灾预警系统
  建设覆盖全省及台湾海峡的闪电定位监测网,建立福建省气象防雷专业网站。
  三、成果
  (一)中尺度天气综合监测网
  (1)建成福州(长乐)和厦门新一代天气雷达系统。与建阳、龙岩新一代天气雷达组成同一技术体系、覆盖全省和周边地区、能够对灾害性天气实行全天候不间断监测的多普勒天气雷达探测网,在全国率先完成国定基地天气雷达增网任务。全省4部新一代天气雷达实现资源共享,各级气象台站可实时调用每6分钟一次的雷达产品资料,对中小尺度的灾害性天气(如局地强雷暴、冰雹、暴雨、大风等)实施全天候监测,改善对热带气旋或台风登陆位置及强度监测与预报的准确性,为全省气象台站开展短时临近天气预警服务提供有力的保障。
  (2)完成自动气象站建设。共安装69个自动气象站和台山、西洋、平潭、南日、围头、东山6个海岛自动气象站;按标准完成观测场地改造和避雷设施建设,安装热度锌风塔、单腿式玻璃钢百叶箱和不锈钢围栏。所有已建成的地面自动气象站传输时效为每30分钟通过X.25网向省级气象中心站上传一次探测资料,必要时可加密为每10分钟或15分钟一次,为中尺度灾害天气预报提供增加时空密度的气象资料。6个海岛自动站每小时通过移动通信网向省级气象中心站上传一次探测资料,省级气象中心站实时将收集到的自动站资料处理建库,并经“9210”双向站上传国家气象中心主站,再通过“9210”单向广播下发给各级气象台站使用。同时开发自动站故障监控软件系统,通过每小时上传的自动站设备状态信息,可以实时判断各自动站运行是否正常,并通过互联网指导台站人员处理故障。
  (3)完成4部L波段探空测风雷达建设。福州、厦门、邵武探空气象站59-701C型测风雷达系统更新为L波段二次测风雷达(电子探空仪系统)。龙岩市气象台建成全国气象部门首部移动式L波段高空气象雷达,能在现场进行地理、方位、水平和三轴一致性的快速校正等标定,为综合应急移动气象服务提供重要手段。
  (4)建成极轨气象卫星接收系统。引进新一代极轨气象卫星遥感资料接收处理设备,实时接收美国NOAA系列卫星(NOAA-12、14、15、16、17)和中国风云系列卫星(FY-1C、1D)的AVHRR遥感资料。开发极轨气象卫星遥感资料预处理及应用软件系统,提供森林火点监测、植被指数等遥感业务产品。森林火点的实时监测系统利用GIS技术,火点地理定位可以精确到乡镇,资料的地理分辨率小于50米,这项技术在省森林防火办投入应用。
  (5)建立多站式闪电监测定位系统。在福州、南平、龙岩、厦门、德化、平潭、福鼎、武夷山、宁化等市(县)布设闪电探测子站,建成省级数据定位处理和系统监控中心,探测网探测范围覆盖福建全省及台湾海峡,探测效率高于85%,平均探测定位精度优于500米。闪电定位系统可实时监测闪电的发生、发展、移动方向和成灾情况,所探测到的闪电精确度为500米范围内,能弥补离观测点距离甚远、两站点间资料缺少的不足,为保险业、电力、民航、机场、加油站、电信、铁路、高速路等行业及计算机密集单位用户提供有价值的信息服务。
  (二)信息通信网络
  (1)完成气象局域网升级改造,实现千兆骨干网络和百兆交换到桌面的省级信息网络系统。强化网络安全,办公网络与互联网采用两套物理隔离的布线系统或隔离卡实现隔离,涉密子网采用专用光纤线路及加密机与其他网络实现物理隔离。系统安装网络企业版杀毒软件,保护网络安全。(2)依托数字福建政务网,建成省一市气象可视会商系统。除满足日常天气预报会商外,还用于不定期的气象远程教育和各类会议的召开,使用的时间和频度日益增多,已成为信息网络日常沟通的重要应用平台。
  (3)建成自动气象站资料分组交换传输网络。改原来通过电报网传递气象电报为分组交换传输,使气象电报的收集时间从原来的30分钟缩短到5分钟,自动气象站采集密度从原来的3小时提高到10分钟,可以满足灾害性天气过程期间分钟级的信息采集需求,有效提高气象资料的传输时效。
  (4)建成新一代多普勒天气雷达通信传输和共享系统,成为地面宽带网使用频度最高的应用系统。各市(县)气象局通过该系统可获取每6分钟更新一次的4部新一代天气雷达资料,为开展短时临近天气预报提供监测预警信息,为人工增雨作业指挥提供依据。
  (三)中尺度天气信息加工处理系统
  (1)开发中尺度天气信息加工处理和显示系统,能集成处理和显示气象业务中各类探测资料和数值预报产品资料,并能灵活扩充、实时集成显示各类新增中尺度探测资料,已成为天气预报业务和科研主要的业务软件,并已在各气象台站推广使用。
  (2)建成由雷达一雨量站网联合估测区域降水量子系统、临近和短时降水预报系统、区域暴雨概念模型、GMS卫星二次产品应用、福建省新一代天气雷达拼图、台风定位系统、雷达站短时预报值班业务平台等子系统组成的综合短时天气预报业务体系。提出基于最大重叠相关法的短时/临近降水预报方法,即采用模式集成法进行区域降水估测,利用加密的地面雨量站网数据统计雷达定量降水估测精度与站网密度间的关系。
  (3)建成灾害性天气短期预警业务系统。提炼冰雹、汛期暴雨、台风暴雨、台风路径等若干影响因素和物理量判别指标,建立冰雹、前汛期区域暴雨和台风区域暴雨等客观落区预报,以及应用优选概率权重集成的热带气旋路径预报方法。开发冰雹、汛期暴雨、台风暴雨、台风路径短期预报预警业务运行系统,具有灾害天气历史资料检索、人机交互判别分析、自动生成和显示预报结果等功能。建立一套小型会商系统,能实现文字及图形图像编辑,方便获取和制作各类天气会商素材,快捷生成预报会商的视频幻灯文档,成为每日天气会商实用的业务工具。
  (4)建立福建省中尺度数值天气预报系统。以PSU/NCAR的MM5(非静力中尺度数值天气预报模式)和SGI(高性能计算机)为基础的福建省中尺度数值天气预报系统,每天两次实时自动运行,分辨率为10公里,预报时效48小时。预报时间间隔为1小时,要素包括高度、温度、湿度、风场(U、V分量)、气压、降水量等,预报产品通过省地网传输到全省各气象台站,供预报人员调用。开发多普勒天气雷达、气象卫星等非常规资料的反演和同化业务,为雷达、卫星资料在数值模式中的业务化使用作技术准备。开展台风和暴雨数值模拟试验,为预报这类灾害性天气提供科学依据。’(5)完善扩充人工增雨作业指挥系统。引进一维时变积云模式、二维准弹性对流云模式,制作夏季对流云含水量与降水效率、自然降水物理过程和催化的物理过程模式,利用这一模式及新一代天气雷达分析对流云液态水含量及降水效率,初步建立人工增雨作业指挥平台。
  (四)综合气象服务系统
  (1)开发省、市、县三级决策气象服务系统。建立周年决策气象服务方案、决策气象服务资料库、知识库和统一的业务平台,完成气象情报(灾情)收集与上报系统,制订福建省决策气象服务业务流程,实现决策气象服务情报信息共享。建成决策气象服务网站,该网站被省“数字福建”建设领导小组评为“2003—2004年度优秀政务网站”和“2005—2006年度优秀政务网站”。
  (2)建立农业气象综合信息服务系统。根据旱涝灾情气象卫星遥感监测方法,确定旱涝灾情指标,建立旱涝灾情遥感监测子系统,进行旱涝灾情遥感解释图像的矢量化制作和GIS应用,形成旱涝灾情监测服务系统流程。开发福建省农业气象情报预报业务服务系统,建立历年作物产量数据库、气候因子(地面气候因子和大气环流因子)数据库、气象灾情库、农业气象旬月报和专题产品库、农业生产建议专家库、作物病虫害资料库等,调整森林火险指标,重新设计台站农业气象实时信息处理加工软件。
  (3)建立气候应用评价服务系统。系统分解为气候灾害监测预警预测、气候影响评价和应用气候服务3个子项目。《福建5—6月、7—9月旱涝趋势和影响或登陆福建热带气旋年频数的预测概念模型和短期气候预测业务系统》子项目,可对环流形势、海温状况、气候指标、气候要素变化、异常值等资料进行检索分析,并对短期气候预测业务作质量评定。《福建省气候影响评价系统》子项目,设计气候评价、气候事件影响评价、气候变化、公报制作和查询检索等功能。《应用气候服务系统》子项目,开发干旱、寒害、暴雨、高温等气候灾害监测软件,以及气候资料检索、应用气候统计方法、主要大气环境评价参数自动计算等项目的气候应用服务平台。
  (4)建成城市气象服务系统,系统包括生活气象指数预报工具、紫外线辐射强度和空气负离子观测、主要常见病(高血压、中暑、呼吸系统疾病、消化系统疾病等)的发生和流行的气象条件等,建立常见病不同季节的发病率等级预报模式及空气质量预报系统。城市气象服务系统是集医疗气象指数、生活气象指数、环境气象指数预报模式和历史资料检索于一体的预报服务平台.
  (5)建成现时气象信息自动答询服务系统。开发自动站现时气象信息的自动答询系统功能,使之具有对省内已建各类型自动站实时数据进行自动采集、建库和统计的能力,扩充“121”声讯系统的服务内容,能方便地通过电话、手机拨打“121”声讯系统,实现自动站实时信息的语音自动答询。(五)气象技术保障和防雷减灾体系
  (1)建成新一代天气雷达保障中心和自动站设备检定系统。代行制定全国新一代天气雷达维护规范第一蓝本,增强新一代天气雷达维护保障能力。建立自动站设备检定系统,健全省、市两级装备自动站维修设备,建立自动站和雷达工作状态远程监控系统。通过保障体系建设,初步实现保障队伍专业化、检测手段现代化、检修反应实时化、检控运行自动化、装备管理规范化。
  (2)完善雷电监测和应用服务系统。建成覆盖全省及台湾海峡地区的闪电定位监测网,引进防雷工程专业设计软件,实现防雷装置的设计、施工图纸自动生成、工程预(决)算的计算机智能化自动化处理。建成福建省气象防雷专业网站,分省级防雷检测系统和市级检测系统,以及进行全省自动站X.25线路防雷工程建设,提高雷电监测、防雷设施检测、防雷工程设计等方面的能力。
  第四节 建设效益
  一、监测效益
  (一)天气雷达监测网应用
  以多普勒天气雷达为核心,配合区域自动气象站组成的灾害性天气监测网,及时、准确地获取并判别台风、暴雨、大风、强对流及冰雹等灾害天气面雨量范围、风力强度和云中含水量信息,信息量大、清晰度高。其中,陆地、沿海、岛屿等布设的区域自动气象站可自动连续观测多种气象要素,实时反馈台风等灾害天气多要素信息,以便各级领导和防灾部门及时作出预警决策,提升对灾害性天气的监测和预防能力。
  2004年8月25日16时30分,“艾利”台风在福清高山镇登陆后,转向西南,福州长乐天气雷达及时发现台风移向的改变和密切监视后续路径的变化。在整个台风过程中,雷达共发出台风定位报告27次,25日6时开始,每小时将定位结果通过电视字幕向公众及时报告台风的新动态,还通过政府网和公众网第一时间向省领导、社会各界通报雷达监测信息,为政府决策和公众短时服务提供有力保障。
  2005年5号台风“海棠”生成后,厦门、福州长乐雷达站连续跟踪。福州长乐雷达每6分钟上下传递一次雷达资料,自7月18日15时30分至19日23时,为中央气象台和福建省各级气象部门提供全国唯一的雷达资料和短时分析意见,共对外发报44份,发报次数居历年之最。7月18日8—14时,“海棠”台风在花莲海域迂回6小时后于14时50分登陆台湾岛,因岛内高山阻挡看不清台风眼位置,福州长乐雷达站利用自行研发的螺簇定位法,准确定位“海棠”,及时为中央气象台发布台风位置,为各级政府的防台抗台决策提供依据。《中国气象报》及时作了《福建省福州(长乐)新一代天气雷达在抗御“海棠”强台风过程中大显神威》的报道,给长乐新一代天气雷达的建设效益予以很高评价。
  (二)多站式闪电定位监测仪系统应用
  2004年5—8月和10月,解放军某部队指挥部门需要气象部门提供有关气象保障。漳州市气象局、东山县气象局为演练部队在整个演习期间,依据新一代天气雷达提供的观测报告,利用“9210”工程卫星通信网下发的福建省级新型闪电定位系统监测中心以及闪电监测子站实时探测的资料,经省、市气象台天气会商后,准确预报出当地强对流天气,为军事演练活动圆满成功提供了及时的气象保障。南京军区气象水文中心领导专程为漳州市气象局送来“观云测雨,共铸长城”的横匾,感谢市、县气象局为军事活动提供气象服务。
  (三)极轨卫星的遥感应用
  2003年7月8日16时10分至18时25分,省气象科学研究所通过美国极轨卫星NOAA-12和NOAA-14过境的遥感资料,连续监测到发生在安溪县长坑乡(经度117.82°,纬度25.14°)的一起森林火灾,并得到省森林防火指挥部办公室的证实。7月12日下午,极轨卫星遥感监测结果显示在连江县马鼻镇境内有一起林火,经连续监测,这场林火烧了三天两夜,过火面积600多亩。7月15日、16日,省气象科研所将卫星遥感监测的林火信息实时传至省森林防火指挥部办公室,为其及时采取措施提供了依据。省气象科研所在林火极轨卫星遥感监测技术中,结合应用GIS(地理信息)系统,使火点的地理定位准确定位到乡(镇),为防火部门合理调度人力设施、提高扑火效率提供了准确的火情信息。据省森林防火指挥部办公室统计,由省气象科研所提供的火情信息准确率达80%以上。
  二、预报服务效益
  (一)灾害性天气预报精细化
  在“二级基地”三期建设中,短期灾害天气预报业务实现精细化,将灾害天气预报方法,细化为汛期暴雨落区预报方法、台风暴雨落区预报方法、台风路径集成预报方法、冰雹预警和落区预报方法等,各种方法在2004年灾害天气预报业务试运行时,通过较为完善的气象信息网络,及时、快捷地将各探测点的实况信息收集到业务平台,实际应用预报效果较好,预报结果达到量化,也延长了预报时效,重大灾害性天气没有漏报,且能提前多日作出趋势预测。
  设立“台风预报图制作”和“资料查询与图表生成”等业务子系统,为各级领导指挥防灾减灾进行决策气象服务提供技术支持。该子系统分别于2002年台风季和2003年初开始投入业务运行,显示出其快捷的资料查询和灵活的图表生成功能,在台风、暴雨、高温、干旱等灾害性天气过程和其他综合决策服务中发挥了重要作用。
  (二)中尺度数值预报产品业务化
  “二级基地”业务建设的中尺度数值预报业务产品,于2004年1月正式投入准业务应用,运行性能较好,能实时传输大量的较为准确的数值预报产品到省、市、县气象台站,成为各级气象台天气预报业务应用中最基本的指导产品,实现中尺度数值预报产品共享。而且,该产品暴雨预报准确率在2005年9月份达到最高,24小时准确率评分达0.55。
  (三)人工增雨作业指挥专业化
  1998年开始,福建省人工增雨作业指挥系统实施建设,采取边建设边作业的方式,充分利用“二级基地”已建立的通信、探测和计算机技术以及福建省人工增雨的研究成果,至2002年初步建成具备业务化能力的作业指挥系统,在2002年和2003年抗旱增雨中发挥了效益。以2003年为例,7月起,各地(市)人民政府成立人工增雨工作指挥部,由所在地气象局牵头,具体实施人工增雨作业。各市、县气象局精心组织作业,密切监视天气变化,抓住每次有利时机进行人工增雨。省气象局购置火箭发射装置30架,全省统一指挥,同时运用人工增雨火箭炮、三七高炮等手段,充分发挥新一代天气雷达优势,进行人工增雨作业,省气象科研所先后派出人工增雨专业组分别赴省内5个地(市)参与和指挥人工增雨作业。
  “二级基地”建设建立福建省突发气象灾害预警信函等发布系统,及时将各类气象灾害的预警信息和防御措施通过电视、广播、短信等各种方式通报给社会大众,预报效益惠及人民群众。
  三、事业发展效益
  “二级基地”建设被省政府作为省重点建设项目,各市、县政府将该项目列入“为民办实事”之一。省、地(市)、县气象部门共享“二级基地”建设成果,通过省级主中心、地(市)级分中心、县(市)级支中心现代化业务项目建设,现代科学技术装备水平明显提升。
  2005年,气象部门拥有24个CPU350高性能计算机1台,各类微型计算机1569台,新一代多普勒天气雷达6部、L型测风雷达12部;69个县(市)气象局(站)、沿海及海岛各布设10个以上多要素自动气象站,形成数以百计的自动探测网,其探测资料通过“9210”工程双向站上传国家气象中心主站,再单向下发全省各级气象台站使用;建立各级气象局(站)静止气象卫星、极轨气象卫星遥感接收系统,以及多站式闪电监测定位系统,建成省级系统监控中心及各级接收系统终端,提高了对各类中尺度灾害性天气的监测精确度。事业发展结束了气象部门监测手段落后、手工操作劳动繁重、预报精细度不高等相对滞后状态,基本上能适应各级政府和社会公众对气象的需求和期待。
  在“二级基地”建设中,台湾气象学者考察团先后5次到闽考察福建省中尺度灾害性天气预警系统建设。台湾气象学会理事长陈泰然说:“福建气象现代化建设规模和发展速率,令我惊奇,令我佩服。我相信,通过两岸气象学者共同努力,着力研究暴雨和台风预报两大难题,两岸气象学界一定能携手跨入21世纪,实现气象全面‘通气,。”
  在“二级基地”建设中,省气象局“一手抓工程建设,一手抓人才培养”,采取派出去、请进来或短期进修等方式,加强技术培养,还与科研单位、高等院校合作,共同参与“二级基地”建设的技术设计和指导。让省内技术人员通过领项目、压担子等技术锻炼,培养一批从事大气探测、信息网络、天气预报、气象服务与业务管理等专业技术人员。据统计,“二级基地”建设共设立10个研究项目,参加人员共89人,每个项目组长或领队人物都是省内气象、技术人员。通过业务建设后,他们中先后走上省气象局或厦门市气象局(副司局级)领导岗位的有6人;从技术岗位上被提拔为副处长(或副主任)以上行政岗位,成为省市气象局中层领导干部的有27人;从中级技术职务(工程师)岗位提升为高级技术职务的有20余人。在3期建设中,“二级基地”举办和参加各种新技术培训班和讲座33次,培训550人次,其中50余人,派到北京和其他省(区)接受培训。
  第五节 福建沿海及台湾海峡气象防灾减灾
  服务体系建设
  2004年初,省气象局提出建设“福建沿海及台湾海峡气象防灾减灾服务体系”(以下简称《项目建设》)的设想,作为中尺度灾害性天气预警系统建设向海峡延伸,以满足福建海洋经济发展和海峡西岸经济区建设对海洋气象预报、预警的需求,得到省政府和中国气象局的支持。5月,省发改委对省气象局提出的《项目建设》建议书给予充分肯定,并提出进一步完善建议书的意见。7月,省政府召开专题会议,听取省气象局关于《项目建设》建议书的汇报,参加会议的有省政府办公厅、省发改委、省财政厅、省地震局、省海洋与渔业局、省科技厅及解放军空军驻闽某部、海军驻闽某部等单位领导。与会代表一致认为,《项目建设》很有必要且意义重大。年底,省发改委下达《项目建设》前期工作经费,要求省气象局尽快完成项目可行性研究报告编制工作。
  2005年1月,省政府将《项目建设》正式列入2005年省预备重点项目。2月19日,中国气象局召开专题会议,听取省气象局《项目建设》可行性研究报告的汇报。认为《项目建设》符合福建防灾减灾和经济发展需要,符合国家安全和军事服务需要,符合中国气象事业发展战略,针对性强。同时,要求省气象局进一步做好跨部门的协调工作。2月21日,省气象局赴总参气象局介绍《项目建设》的内容,得到总参气象局的充分肯定和支持。3月,省气象局先后与省海洋与渔业局、省地震局、省环保局等部门召开信息资源共享会议,就跨部门的信息应用开始共享试验和研究。4月18日,中国气象局对《项目建设》技术方案组织专家审议,并签发《关于福建沿海及台湾海峡气象防灾减灾服务体系项目建议书的批复》。《项目建设》规模包括沿海及海峡大气环境综合探测系统、海洋气象信息通信网络系统、海洋气象预报警报服务系统、海洋气象技术装备保障系统等四个业务系统。

知识出处

福建省志·气象志

《福建省志·气象志》

出版者:社会科学文献出版社

本书是记述福建省气象事业发展脉络的资料性著述,它全面、系统、准确地记述了这一时期气象事业在历史巨变中的新面貌、新成就、新特色,客观地体现出气象与经济、气象与社会民生的密切关系,详述出气象科技在社会经济发展中所具有的基础性、先导性作用。

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