他們這樣解讀天氣“密碼”
氣象工作人員在福鼎佳陽鼎白茶園布設氣象監測站,為茶葉生産提供數據支援。陳巧巧 攝
俯瞰福州國家氣候觀測站。記者 張靜雯 攝
氣象觀測員觀測福州國家基準氣候站周邊探測環境。記者 張靜雯 攝
氣象觀測員王麗玉向記者介紹現代化觀測設備。記者 張靜雯 攝
廈門天語舟雙偏振多普勒天氣雷達(省氣象局供圖)
核心提示
“早晨東雲長,有雨不過晌。”“天上魚鱗斑,曬谷不用翻。”“日落紅雲升,來日是晴天。”……從這些耳熟能詳的諺語中,我們不難發現,中華民族有著根據“觀天”結論提前安排出行、農事等活動的傳統。如今,氣象觀測與人們的生産生活關聯愈加密切,大到防禦颱風災害,小到出門接送小孩,“知天氣而後行”早已成為人們的日常習慣。
大家隨手可查的天氣實況是怎麼來的?天氣預報是如何變得更準確呢?氣象觀測數據能為大家的生産生活提供哪些服務?在“3·23”世界氣象日來臨之際,記者深入氣象觀測一線,進行了詳細採訪。
在烏山之巔“觀雲測雨”
沿福州烏山南麓向上,在烏山之巔有個歷經80年的“觀雲測雨”基地。這就是劉祥金工作了近40年的福州國家基準氣候站。
福州國家基準氣候站(建站時名為福州測候所)于1934年7月建立,承擔著福州地區地面氣象資料數據採集、上傳和觀測設備運作監控維護維修等工作,是國家二級輻射站、省內三個大氣成分觀測站之一、省內四個酸雨觀測臺站之一,也是我國參加全球地面氣象資料交換的觀測站之一。
2024年,該站被世界氣象組織認定為75年站類別的百年氣象站。此前,它已被中國氣象局評為中國百年氣象站,列入中國氣象站重點保護名錄。
1986年,從蘭州氣象學校畢業的劉祥金進入省氣象臺觀測科,成為氣象觀測員。由此,他開啟了與福州國家基準氣候站的不解之緣。
“早期的氣象觀測,可以説是一份單調且艱苦的工作。”劉祥金回憶道,那時觀測都得靠人工,僅靠一支筆、一本記錄簿、一個算盤,來記錄氣象觀測數據,而且,不論陰晴雨雪,觀測員都要在正點將地面觀測的氣象數據上傳至國家氣象數據中心。
“風裏來雨裏去,雷電交加時更是忙碌。這份平凡工作的背後,是鮮為人知的責任和壓力。”劉祥金感慨地説,多年來,自己時常會從睡夢中驚醒,而夢境都與工作相關,要麼是發不出去的重要報表,要麼是換不上的自記紙,要麼是看不清的觀測數據……
三月初春,正值乍暖還寒時節。在冷暖氣流的強勢交匯下,強對流天氣可謂是福州的“常客”。
“因此,我們有時還得遭受冰雹的‘襲擊’。”劉祥金笑稱,對氣象觀測員而言,下冰雹時不僅要堅持觀測,還要撐著雨傘到室外撿冰雹回來測量。“我們要測量它們的直徑和重量,記錄下來。作業時也沒什麼特殊防護,就是撐著雨傘,如果被冰雹砸到一兩下,會有點疼。”
“撿冰雹,僅是強對流天氣裏的一個小插曲。更重要的是,我們要全面維護觀測設備,確保它們正常運作。”劉祥金介紹説,像蒸發皿等觀測設備,遇到強降水時,要倒掉過多的雨水,或進行人工加蓋。“遇上大雨天,我們的衣服經常是濕了幹、幹了濕。”
若遇上極端天氣,氣象觀測則要面臨更大的挑戰。對福州國家基準氣候站這樣有高空氣象觀測任務的站點來説,壓力更甚。“氣候站每天都要在1點15分、7點15分、19點15分這三個時間點放飛探空氣球,國內外放飛時間一致,一天都不能斷,一次也不能錯。”劉祥金解釋道。
探空氣球被稱為“萬米高空的聽診器”,每次放飛60~90分鐘後,飛入2萬~3.5萬米的高空便自行爆裂。上升過程中,探空氣球猶如CT掃描器,對低空到高空進行25個等壓面的逐層掃描,把不同高度和經緯度的溫度、氣壓、空氣濕度等數據通過信號發回地面。氣象人員再將實時數據上傳至國家氣象數據中心,參與國內、國際氣象資料交換。
2018年7月,登陸福州連江的強颱風“瑪莉亞”就給劉祥金和同事們帶來了巨大考驗。
“7月11日上午,在‘瑪莉亞’登陸前的強風圈影響下,觀測值班室的吊頂吱吱作響,屋頂的琉璃瓦都被吹掉,極大風速達36.7米/秒。在這種風速下,人在戶外站立都很困難,要準時把直徑2米的長梨形乳白色探空氣球帶到指定地點放出去,可謂是難上加難了。”雖時隔多年,但劉祥金仍對當時的情況記憶猶新。
“為了完成工作任務,我們在室內充好氣球,選擇背風的南門,抓住風速減弱的瞬間,開門、放球、操控雷達跟蹤,幾個人密切配合,成功施放了氣球。”劉祥金回憶説,當時,他剛放手的氣球,不是像平時一樣垂直上升,而是被風斜斜地吹出去,氣球攜帶的探空儀差點打到地面上,好在一切有驚無險,氣球還是飛上了天空。
雖然劉祥金已從一名普通的觀測員成長為省氣象臺觀測科科長,但這些年他始終堅守初心,常年奮戰在高空氣象觀測一線。在過去自動設備稀少的年代,他憑藉8次“250班無差錯”的優秀業績,被中國氣象局授予“品質優秀測報員”稱號。
氣象觀測有了“千里眼”“順風耳”
春分時節,走進烏山之巔的福州國家基準氣候站觀測場站,眼前的一切充滿了生機與活力。和記者印象中的觀測站相比,經過標準化建設的觀測站面積變大了,設備也更多了。
劉祥金告訴記者,原來該觀測場站的佈局為25米×25米。根據標準化建設的要求,站裏東西向保留25米長度的同時,南北向延伸到了35米;同時,該觀測場站西面還增設氣象觀測特種設備觀測區。
“不僅空間變大了,設備佈局也更科學了。”劉祥金介紹説,一方面,觀測設備統一按照北高南低佈局,避免了各項設備運作時可能存在的干擾,氣象數據採集更加精確;另一方面,場站業務值班房搬遷後,原本佈置在房頂的設施,能在寬裕的場地落地布設。
進入地面氣象觀測場,格外引人注目的是一座10多米高的風塔。它搭載著風向風速感測器,是測高度10米的風向和風速的。“以前,遇上結冰天氣,我們還要爬上塔頂,刮去風感應器上的冰層,才能讓它正常工作。”劉祥金告訴記者,現在站裏自動觀測設備越來越多,觀測效率大大提高了。
風塔旁不遠處,就是能見度觀測儀,它監測的正是氣象預報中的重要氣象要素“能見度”。記者了解到,在人工觀測時代,能見度得由富有經驗的觀測員通過肉眼觀察場站周邊測繪的固定目標物清晰度來判斷;如今,自動化設備就像一雙“千里眼”,能實現不間斷地連續觀測,每秒都能採集數據,既減輕了觀測員的勞動強度,採集數據也更加精準。
放眼望去,觀測場站裏布設了滿滿噹噹的先進氣象設備:穿著一身雪白外衣的閃電定位儀,堪稱一名“捕手”,利用閃電輻射的聲、光、電磁場特性,精準記錄閃電的發生時間及位置;頭頂一對“大耳朵”的降水現象儀,借助雨滴光學感測器,對毛毛雨、雨夾雪或冰雹都能精準區分;長著一對“大眼睛”的鐳射雲高儀通過紅外鐳射遙感,可觀測天空雲層厚度、雲量。此外,還有觀測冰雪天氣的電線積冰架、雪位尺以及天氣現象視頻智慧觀測儀……
“這一台臺自動化氣象觀測設備好似‘千里眼’‘順風耳’,能在風雲間精準捕捉各類氣象要素數據,把各項氣象數據每分鐘傳輸至場站主採集器。”省氣象臺觀測科副科長鄭文君介紹説,值班觀測員對主採集器數據進行品質把控後,及時向省氣象部門數據平臺傳輸數據,這些數據不僅為氣象預報、預警提供數據支撐,還作為研究氣候變遷的一手資料,參與到國際信息交流中去。
隨著福州國家基準氣候站地面氣象觀測全面實現自動化,人工定時觀測被留在了“曾經”。如今,觀測員每天只需在8點進行一次人工對比觀測。他們的工作強度雖然明顯減輕,但仍要面臨新的挑戰。
“這幾年,我們的工作從和天氣數據‘打交道’,變成了和設備軟硬體‘打交道’;對自身的能力要求也從如何精準測量數據、確保數據按時傳輸,變成了如何檢定、維護和安裝設備。”鄭文君説,不僅如此,他和同事們還做起了科研課題,正在研究如何為正在使用的蒸發設備增加功能,讓其實現自動控水,進一步提升檢測效率。
“氣象+”,讓生産生活更美好
2020年起,福建地面氣象觀測邁入全面自動化的新時代,地面氣象數據獲取的廣度、精度與時效性得到顯著提升。依託氣象數據的創新服務模式同步發展,氣象觀測業務也從單一功能向多領域綜合服務加速轉型。
在這場轉型中,積極開發多種地方特色的氣象服務就是福建氣象部門的一個重要探索。
這個春天,龍岩漳平市永福鎮的櫻花又一次美出圈。茶園小徑上,遊客們或駐足觀賞,或穿梭拍照,歡聲笑語在花海茶園間盪漾。每年1至3月,是永福臺品櫻花茶園的最佳觀賞期,前來打卡的遊客絡繹不絕。
看著紛至遝來的人潮,臺品櫻花茶園董事長謝東慶笑呵呵地告訴記者:“氣象部門花期預報很準、很及時,今年櫻花盛花期單日高峰人流量有2萬~3萬人次。”
1996年,臺農謝東慶來到永福鎮種植台灣高山茶,之後,又把櫻花引種到這裡。“永福鎮的氣候、土壤條件與台灣阿里山相近,有霜期20天左右,適宜種櫻花。”目前,他的櫻花品種多達42個共10余萬株,永福臺品櫻花茶園被稱為“中國最美櫻花勝地”。
“但要欣賞到永福最美櫻花,以前是需要碰運氣的。”漳平市氣象局副局長陳紅菊介紹説,因為每個櫻花品種花開花落時間都不同,盛花期較短,加上櫻花花期會受到前期積溫、日照時數、降水等多種氣象因素影響,所以遊客很容易錯過最佳賞花時節。“譬如,2025年由於前期氣溫偏低,光照不充分,櫻花花期較往年推遲10天。”
2020年,龍岩市氣象局和漳平市氣象局聯合組建閩臺農民創業園生態服務團隊,以臺品櫻花茶園為試點,綜合分析近50年永福氣候背景,建立了櫻花花期積溫預報模型,定期定點跟蹤櫻花茶園花芽發育狀態。
2021年,“賞櫻天氣預報”正式上線,不同品種的櫻花普遍開花期、盛開期、凋謝期都有了科學預測。“若遇上下雨天,遊客就會大大減少。以前沒有科學管理,經常讓園內百來號人白忙活兒。”謝東慶説,現在可以根據氣象預報,提前跟文旅部門配合,調整人員安排,讓櫻花茶園的管理更高效。
如今,遊客可以通過漳平微天氣和龍岩氣象微信公眾號查閱追櫻“日曆”。“根據櫻花花期預報,我們了解到現在是永福吉野櫻盛放期,就趕著來赴這場春天之約。”家住龍岩市區的黃騰耀趁著週末帶家人自駕來到櫻花茶園,欣賞暖陽裏那抹粉嫩。
乘著地面氣象觀測自動化的東風,福建氣象部門還積極參與開發了多種地方特色農業氣象指數保險,將氣象數據與保險理賠條件掛鉤,解決傳統保險核損難、賠付慢的問題,建立“數據説話、自動理賠”的高效模式。
在福清,市農業農村局、市氣象局和當地人保財險公司聯合開發了枇杷低溫氣象指數保險。“自動氣象觀測站直接建在果園裏,監測到氣溫低於-1℃時,就能立刻啟動賠付,當地百姓、保險公司和政府都十分認可。”福清市氣象局局長嚴娟認為,提供精準的氣象數據支援,讓理賠有理有據,這是氣象部門融入地方經濟發展的重要抓手之一。
未來,省氣象部門將繼續堅持需求引領,針對實際服務場景、服務需求開展針對性觀測,為低空經濟、機動及應急觀測等多場景應用提供分級分類服務,提升觀測數據和服務産品的時效性,讓“觀測即服務”的理念照進現實。(記者 張靜雯 通訊員 謝玉麗 李盛芳)
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