發(fā)展精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)的初步思考

■ 謝靜芳 李云峰

近些年來(lái)，在精細(xì)化行業(yè)氣象監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)的支撐下，面向公眾和行業(yè)的精細(xì)化氣象服務(wù)得到迅速發(fā)展，開(kāi)展了不同形式的精細(xì)化氣象服務(wù)。比如：基于用戶位置的手機(jī)APP天氣預(yù)報(bào)服務(wù)，基于GIS系統(tǒng)為行業(yè)用戶提供指定位置的氣象信息服務(wù)，基于交通沿線天氣信息開(kāi)展的交通氣象服務(wù)等。形成了以精細(xì)化預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)產(chǎn)品為主要支撐的精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)發(fā)展模式。

隨著精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)的發(fā)展，長(zhǎng)期以來(lái)形成的以預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)產(chǎn)品為主要支撐的行業(yè)氣象服務(wù)發(fā)展模式，在精細(xì)化發(fā)展過(guò)程中面臨著新的壓力和挑戰(zhàn)。尤其是在能源電力、鐵路交通等行業(yè)，精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)對(duì)精細(xì)化預(yù)報(bào)產(chǎn)品的需求，已經(jīng)超過(guò)了當(dāng)前精細(xì)化氣象預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)產(chǎn)品的范疇，單純依靠現(xiàn)有的精細(xì)化氣象預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)產(chǎn)品，已經(jīng)難以滿足用戶的需要。應(yīng)圍繞重點(diǎn)行業(yè)服務(wù)需求，基于先進(jìn)的數(shù)值模式、多模式集成、多源數(shù)據(jù)融合、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，提高精細(xì)化預(yù)報(bào)產(chǎn)品對(duì)行業(yè)服務(wù)的支撐能力，更好地滿足精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)發(fā)展的需求。

在數(shù)值預(yù)報(bào)、計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)飛速發(fā)展、精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)需求不斷增長(zhǎng)的背景下，總結(jié)精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)發(fā)展歷程和現(xiàn)狀，分析存在的問(wèn)題和精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)的發(fā)展需求，思考精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)的發(fā)展途徑，對(duì)于建立和完善精細(xì)化預(yù)報(bào)產(chǎn)品和服務(wù)技術(shù)支撐體系，發(fā)展具有國(guó)際先進(jìn)水平和競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的行業(yè)氣象服務(wù)具有重要意義。

1 精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)發(fā)展概述

精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)，是在行業(yè)需求引導(dǎo)下、在精細(xì)化天氣預(yù)報(bào)支持撐下，逐步發(fā)展起來(lái)的。精細(xì)化數(shù)值預(yù)報(bào)技術(shù)的發(fā)展，精細(xì)化業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)產(chǎn)品的支撐，對(duì)精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)的發(fā)展都具有十分重要的基礎(chǔ)性和決定性作用。

1.1 精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)初步發(fā)展

從20世紀(jì)80年代開(kāi)始，從供熱采暖、糧食晾曬到電力、交通等各行業(yè)，我國(guó)專(zhuān)業(yè)氣象服務(wù)逐步發(fā)展起來(lái)。到21世紀(jì)初，以用戶的群體性和行業(yè)化服務(wù)需求為主要特征的電力、交通等行業(yè)氣象服務(wù)得到快速發(fā)展。這一時(shí)期，基于預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)產(chǎn)品的支撐，服務(wù)產(chǎn)品主要是城市站點(diǎn)或者區(qū)域范圍的、日的或更長(zhǎng)時(shí)間的氣象要素量值或等級(jí)的預(yù)報(bào)。

精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)始于2005年前后。這一時(shí)期，盡管數(shù)值模式對(duì)天氣形勢(shì)的預(yù)報(bào)水平已經(jīng)超過(guò)了有經(jīng)驗(yàn)的預(yù)報(bào)員。但其要素預(yù)報(bào)能力和可用性仍然有限，對(duì)暴雨、強(qiáng)對(duì)流等天氣，尚不能提供可用的預(yù)報(bào)。基于數(shù)值模式的物理量預(yù)報(bào)，采用天氣學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)釋用的方法，制作的精細(xì)天氣要素預(yù)報(bào)等精細(xì)化預(yù)報(bào)產(chǎn)品，成為行業(yè)氣象服務(wù)的主要內(nèi)容。同時(shí)，在道路交通等領(lǐng)域，研究總結(jié)天氣對(duì)行業(yè)氣象災(zāi)害或事件的影響，建立天氣模型和天氣指標(biāo)，使電力、交通等行業(yè)氣象服務(wù)，在天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)產(chǎn)品的基礎(chǔ)上得到了進(jìn)一步深化，形成了基于天氣影響并有別于預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)產(chǎn)品的行業(yè)氣象服務(wù)產(chǎn)品。

1.2 基于預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)產(chǎn)品的行業(yè)氣象服務(wù)

2010年以后，隨著歐洲ECMWF細(xì)網(wǎng)格預(yù)報(bào)模式、美國(guó)WRF中尺度數(shù)值模式、我國(guó)T639、GRAPES等數(shù)值預(yù)報(bào)模式的發(fā)展和業(yè)務(wù)應(yīng)用，模式預(yù)報(bào)的氣溫、降水、風(fēng)速等氣象要素預(yù)報(bào)性能和時(shí)空分辨率顯著提高，暴雨等災(zāi)害性天氣的強(qiáng)度和落區(qū)預(yù)報(bào)的可用性顯著改進(jìn)。國(guó)家氣象中心和省級(jí)氣象臺(tái)，先后開(kāi)展了空間分辨率為10 km×10 km、預(yù)報(bào)時(shí)段為24 h的降水落區(qū)和災(zāi)害性天氣落區(qū)預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)和精細(xì)化網(wǎng)格預(yù)報(bào)釋用。

與此同時(shí)，行業(yè)氣象服務(wù)也得到顯著發(fā)展。互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)通信等技術(shù)在行業(yè)氣象服務(wù)中得到更廣泛應(yīng)用，基于時(shí)空分辨率更精細(xì)的氣象要素預(yù)報(bào)產(chǎn)品，開(kāi)展了基于用戶位置的天氣信息服務(wù)和交通氣象服務(wù)。

2017年，中國(guó)氣象局提出應(yīng)用智能網(wǎng)格預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)產(chǎn)品，開(kāi)展精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)的要求，推動(dòng)了精細(xì)化格點(diǎn)預(yù)報(bào)產(chǎn)品在行業(yè)氣象服務(wù)中的應(yīng)用，以精細(xì)化預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)產(chǎn)品為支撐，公路和鐵路沿線天氣預(yù)報(bào)等基于位置的行業(yè)氣象服務(wù)陸續(xù)開(kāi)展起來(lái)。

1.3 2008年奧運(yùn)氣象服務(wù)

為奧運(yùn)會(huì)及其他體育運(yùn)動(dòng)和賽事活動(dòng)提供的氣象服務(wù)，也屬于行業(yè)氣象服務(wù)，但2008年奧運(yùn)氣象服務(wù)發(fā)展之路不同于其他行業(yè)。依靠為奧運(yùn)氣象服務(wù)建立的精細(xì)化監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)和服務(wù)體系，奧運(yùn)氣象服務(wù)在較短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了服務(wù)能力的跨越發(fā)展。

1.3.1 服務(wù)需求

根據(jù)國(guó)際奧委會(huì)的要求，奧運(yùn)會(huì)天氣預(yù)報(bào)要能做到一天至少4次滾動(dòng)更新、每 3 h一次預(yù)報(bào)，個(gè)別情況下每 1 h一次預(yù)報(bào)，預(yù)報(bào)的氣象要素包括氣溫、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向等要素的定量預(yù)報(bào)。奧運(yùn)會(huì)氣象服務(wù)需求，在時(shí)空精細(xì)度、要素預(yù)報(bào)內(nèi)容和定量化預(yù)報(bào)等方面，已經(jīng)超出了當(dāng)時(shí)的短期和短臨天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)產(chǎn)品的范疇。

1.3.2 服務(wù)體系建設(shè)

圍繞奧運(yùn)會(huì)精細(xì)化服務(wù)需求，開(kāi)展了全面系統(tǒng)的預(yù)報(bào)和服務(wù)體系建設(shè)。包括：開(kāi)展精細(xì)化觀測(cè)系統(tǒng)、精細(xì)化模式、精細(xì)化預(yù)報(bào)預(yù)警和服務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)和開(kāi)發(fā)；開(kāi)展數(shù)值預(yù)報(bào)天氣學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)釋用，將自動(dòng)氣象站、浮標(biāo)站、邊界層風(fēng)塔、風(fēng)廓線雷達(dá)、新一代Doppler氣象雷達(dá) VAD風(fēng)資料同化進(jìn)模式，建立以天氣雷達(dá)、風(fēng)廓線雷達(dá)、浮標(biāo)站、自動(dòng)站等為依托的氣象綜合探測(cè)系統(tǒng)；實(shí)現(xiàn)了賽場(chǎng)及其周邊高時(shí)空分辨率的立體化探測(cè)；引進(jìn)了高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，建立了以多種數(shù)值預(yù)報(bào)模式為基礎(chǔ)的精細(xì)化短期、短時(shí)預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)；形成了以精細(xì)化數(shù)值預(yù)報(bào)模式、業(yè)務(wù)平臺(tái)、服務(wù)系統(tǒng)、技術(shù)研發(fā)為支撐的預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)和服務(wù)體系。

1.3.3 服務(wù)發(fā)展模式

2008年奧運(yùn)會(huì)氣象服務(wù)，應(yīng)用了先進(jìn)的氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備、數(shù)值模式、預(yù)報(bào)技術(shù)、信息服務(wù)技術(shù)等，創(chuàng)立了發(fā)展精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)的經(jīng)典范例。

當(dāng)前，行業(yè)氣象服務(wù)精細(xì)化、個(gè)性化發(fā)展趨勢(shì)日趨顯著，對(duì)精細(xì)化預(yù)報(bào)產(chǎn)品的需求也日趨迫切。長(zhǎng)期以來(lái)形成的以預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)產(chǎn)品為主要支撐的行業(yè)氣象服務(wù)發(fā)展模式，在精細(xì)化發(fā)展過(guò)程中面臨著新的壓力和挑戰(zhàn)。尤其是在能源電力、鐵路交通等行業(yè)，精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)對(duì)精細(xì)化預(yù)報(bào)產(chǎn)品的需求，已經(jīng)超過(guò)了當(dāng)前精細(xì)化氣象預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)產(chǎn)品的范疇，單純依靠現(xiàn)有的精細(xì)化氣象預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)產(chǎn)品，已經(jīng)難以滿足用戶的需要?；仡櫤涂偨Y(jié)奧運(yùn)氣象服務(wù)的發(fā)展模式和成功經(jīng)驗(yàn)，深刻認(rèn)識(shí)精細(xì)化數(shù)值預(yù)報(bào)技術(shù)和精細(xì)化預(yù)報(bào)產(chǎn)品的重要支撐作用，對(duì)于明確精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)發(fā)展思路，建設(shè)和發(fā)展精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)體系等，都具有重要參考價(jià)值和科學(xué)指導(dǎo)意義。

2 精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)現(xiàn)狀

精細(xì)化預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)開(kāi)展已經(jīng)十余年，但精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)的發(fā)展仍處于起步階段，尤其能源電力、交通等重點(diǎn)行業(yè)，預(yù)報(bào)產(chǎn)品的時(shí)空分辨率和可用性還比較有限，服務(wù)內(nèi)容和形式還有待優(yōu)化和改進(jìn)。

2.1 以預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)產(chǎn)品為支撐的服務(wù)模式

本文中，精細(xì)化預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)產(chǎn)品是指根據(jù)中國(guó)氣象局對(duì)氣象部門(mén)天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)的有關(guān)規(guī)定，由各級(jí)氣象臺(tái)站制作和發(fā)布的精細(xì)化氣象預(yù)報(bào)產(chǎn)品，包括2006年開(kāi)始的精細(xì)化天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)產(chǎn)品、2017年到目前的智能網(wǎng)格預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)產(chǎn)品，以及2020年發(fā)展規(guī)劃中的業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)產(chǎn)品等。精細(xì)化數(shù)值模式預(yù)報(bào)產(chǎn)品是指研究運(yùn)行或業(yè)務(wù)運(yùn)行規(guī)定之外的數(shù)值預(yù)報(bào)模式提供的精細(xì)化格點(diǎn)氣象預(yù)報(bào)產(chǎn)品。

在行業(yè)氣象服務(wù)發(fā)展過(guò)程中，短時(shí)、短期、中期和長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)以及災(zāi)害性天預(yù)警等預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)產(chǎn)品，是支撐行業(yè)氣象服務(wù)的主要預(yù)報(bào)產(chǎn)品。精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)，尤其是省級(jí)氣象部門(mén)開(kāi)展的精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)，則主要是以精細(xì)化預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)產(chǎn)品為支撐。開(kāi)展的精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)主要包括：基于GIS系統(tǒng)和交通線路位置的交通氣象服務(wù)，其他行業(yè)用戶基于指定位置的氣象信息服務(wù)等。

盡管?chē)?guó)家和省級(jí)氣象部門(mén)研發(fā)和運(yùn)行的數(shù)值模式預(yù)報(bào)產(chǎn)品，以及快速循環(huán)同化系統(tǒng)的短臨預(yù)報(bào)產(chǎn)品，在時(shí)空分辨率和計(jì)算更新時(shí)次上，都超過(guò)了預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)產(chǎn)品的規(guī)定，但其為精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)提供預(yù)報(bào)產(chǎn)品和發(fā)展支撐的能力還非常有限。

近年來(lái)，以精細(xì)化預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)為主要支撐的行業(yè)氣象服務(wù)模式，開(kāi)始遇到前所未有的需求挑戰(zhàn)。電力能源、鐵路交通等行業(yè)，對(duì)精細(xì)化氣象服務(wù)需求發(fā)展迅速，基于自身行業(yè)生產(chǎn)、安全和發(fā)展的需要，一些行業(yè)部門(mén)或氣象服務(wù)公司，開(kāi)始建設(shè)和發(fā)展自己的精細(xì)化數(shù)值預(yù)報(bào)模式和氣象服務(wù)系統(tǒng)，以滿足行業(yè)氣象服務(wù)的需求。其精細(xì)化預(yù)報(bào)產(chǎn)品的時(shí)空分辨率、計(jì)算更新時(shí)次，尤其是短臨數(shù)值預(yù)報(bào)等產(chǎn)品的技術(shù)性能指標(biāo)，更接近用戶的需求，服務(wù)產(chǎn)品更對(duì)接用戶的應(yīng)用場(chǎng)景?；陬A(yù)報(bào)業(yè)務(wù)產(chǎn)品和氣象閾值的精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)，在服務(wù)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)與服務(wù)能力的發(fā)展中，正面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

近年來(lái)，中國(guó)氣象局公共氣象服務(wù)中心致力于發(fā)展支持行業(yè)氣象服務(wù)的精細(xì)化數(shù)值預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)，提供時(shí)空分辨率、預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率和計(jì)算更新時(shí)次更加優(yōu)化的精細(xì)化格點(diǎn)預(yù)報(bào)和服務(wù)產(chǎn)品。2019年，公共氣象服務(wù)中心基于多個(gè)全球數(shù)值模式預(yù)報(bào)產(chǎn)品、國(guó)家氣象中心5 km智能網(wǎng)格預(yù)報(bào)產(chǎn)品、省市氣象臺(tái)上傳的縣級(jí)城市主觀預(yù)報(bào)產(chǎn)品、逐小時(shí)地面實(shí)時(shí)觀測(cè)資料，應(yīng)用時(shí)空降尺度、模式誤差滾動(dòng)訂正、多模式變權(quán)重集成、主客觀預(yù)報(bào)融合、逐時(shí)實(shí)況滾動(dòng)訂正24 h預(yù)報(bào)等技術(shù)和方法研制的精細(xì)化預(yù)報(bào)服務(wù)產(chǎn)品制作系統(tǒng)，提供給定全球任意位置需求點(diǎn)的15 d內(nèi)不同時(shí)效不同時(shí)間分辨率（24 h內(nèi)逐小時(shí)預(yù)報(bào)基于實(shí)況逐時(shí)滾動(dòng)訂正更新，2～3 d逐小時(shí)預(yù)報(bào)、4～10 d 3 h預(yù)報(bào)和11～15 d逐12 h預(yù)報(bào)每日4次更新）、實(shí)況與預(yù)報(bào)一致的預(yù)報(bào)服務(wù)產(chǎn)品。在此基礎(chǔ)上，基于氣象中心智能網(wǎng)格預(yù)報(bào)產(chǎn)品，應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)降尺度方法，加工全國(guó)范圍0～24 h 1 km逐小時(shí)降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品。以全國(guó)實(shí)時(shí)氣象雷達(dá)、氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)和地面分鐘降水觀測(cè)資料為基礎(chǔ)，基于氣象學(xué)原理，以快速循環(huán)為理念，應(yīng)用人工智能技術(shù)，通過(guò)并行計(jì)算和大數(shù)據(jù)處理技術(shù)加工，形成天氣雷達(dá)分鐘降水產(chǎn)品，其時(shí)間尺度上精細(xì)到5 min、空間尺度上精細(xì)到街道。大幅度提升氣象服務(wù)數(shù)據(jù)的可用性與易用性，以滿足公共氣象服務(wù)中心短臨預(yù)報(bào)和氣象服務(wù)應(yīng)用的需求。

對(duì)于多數(shù)省級(jí)氣象部門(mén)來(lái)說(shuō)，由于缺乏研發(fā)運(yùn)行數(shù)值預(yù)報(bào)模式等精細(xì)化預(yù)報(bào)技術(shù)的能力，對(duì)于本地的行業(yè)用戶精細(xì)化服務(wù)需求難以及時(shí)有效響應(yīng)，在一定程度上制約了行業(yè)氣象服務(wù)的發(fā)展。依靠引進(jìn)和運(yùn)行先進(jìn)的數(shù)值預(yù)報(bào)模式，雖然能解決一時(shí)之需，但若要形成持續(xù)的發(fā)展支撐，在資金、技術(shù)、人才等方面都存在困難。

2.2 以要素預(yù)報(bào)產(chǎn)品為主的行業(yè)服務(wù)

近年來(lái)，隨著數(shù)值預(yù)報(bào)技術(shù)的發(fā)展，預(yù)報(bào)時(shí)空分辨率和定量化預(yù)報(bào)能力不斷提高，精細(xì)化要素預(yù)報(bào)產(chǎn)品也成為了精細(xì)化服務(wù)產(chǎn)品的主要內(nèi)容。目前，精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)主要是在預(yù)報(bào)產(chǎn)品中增加了行業(yè)用戶的位置，或者提供基于用戶位置的實(shí)時(shí)定量預(yù)報(bào)等，除了預(yù)報(bào)的時(shí)空分辨率以外，預(yù)報(bào)內(nèi)容和產(chǎn)品形式等，與公眾氣象服務(wù)產(chǎn)品的差異越來(lái)越小。

2.3 精細(xì)化預(yù)報(bào)產(chǎn)品準(zhǔn)確性的影響

精細(xì)化預(yù)報(bào)產(chǎn)品的時(shí)空分辨率顯著提高，并且對(duì)氣溫等連續(xù)分布的氣象要素也有較好的預(yù)報(bào)能力，但對(duì)于分布不連續(xù)的強(qiáng)對(duì)流等突發(fā)災(zāi)害天氣，其預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率和可用性仍然有限。因此，雖然有了精細(xì)化的預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)產(chǎn)品，但對(duì)于暴雨、暴雪、大風(fēng)、雷電等災(zāi)害天氣，目前的精細(xì)化預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)產(chǎn)品還難以直接應(yīng)用于精細(xì)化行業(yè)生產(chǎn)和精準(zhǔn)防災(zāi)，為行業(yè)用戶提供的仍然是區(qū)域的和氣象閾值的預(yù)報(bào)服務(wù)產(chǎn)品。如何將準(zhǔn)確性有限的精細(xì)化預(yù)報(bào)產(chǎn)品，更有效地應(yīng)用于精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)，也是目前需要研究解決的主要技術(shù)問(wèn)題。

2.4 沿用傳統(tǒng)服務(wù)技術(shù)和方法

在應(yīng)用精細(xì)化預(yù)報(bào)產(chǎn)品的同時(shí)，缺乏相應(yīng)的精細(xì)化氣象服務(wù)技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用。這種狀況不僅影響了精細(xì)化氣象服務(wù)的有效性，也影響了精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)的發(fā)展。

一是在基于影響的氣象服務(wù)方面，缺少與精細(xì)化用戶特征相結(jié)合的精細(xì)化氣象服務(wù)指標(biāo)。有的行業(yè)氣象服務(wù)，將基于用戶位置的精細(xì)化預(yù)報(bào)，與現(xiàn)有的宏觀綜合氣象服務(wù)指標(biāo)相結(jié)合，提供影響等級(jí)提示和服務(wù)指南。由于現(xiàn)有的行業(yè)氣象服務(wù)指標(biāo)，是基于較大范圍和較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的歷史災(zāi)害事件與歷史天氣事件的關(guān)系建立的，其影響程度和等級(jí)由固定的天氣要素閾值確定，對(duì)于具體位置、具體對(duì)象和具體環(huán)境特征而言，缺乏精準(zhǔn)性。比如：在高速公路上，同樣的降雨量和降雨強(qiáng)度，對(duì)于排水不暢的匯水區(qū)低洼路段和排水性好的高崗路段，對(duì)交通產(chǎn)生的影響是完全不同的，精細(xì)到路段的天氣預(yù)報(bào)，必須與精細(xì)區(qū)分的路段特征相結(jié)合，才能制作出精細(xì)影響的服務(wù)產(chǎn)品。因此，應(yīng)用現(xiàn)有的宏觀綜合氣象服務(wù)指標(biāo)，不僅無(wú)法實(shí)現(xiàn)精細(xì)化的行業(yè)氣象服務(wù)，反而可能給出錯(cuò)誤的天氣影響提示和服務(wù)建議。

二是在服務(wù)產(chǎn)品的內(nèi)容、形式和展示方面，缺乏對(duì)精細(xì)化預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)和服務(wù)信息的可視化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研發(fā)。產(chǎn)品內(nèi)容和形式等，多數(shù)仍然沿用傳統(tǒng)的技術(shù)方法，比如：對(duì)于時(shí)空更精細(xì)的定量降雨預(yù)報(bào)產(chǎn)品，仍然采用區(qū)域降雨量等級(jí)色斑圖，在城市位置展示站點(diǎn)信息等傳統(tǒng)的信息顯示方式等。信息展示內(nèi)容比較單一、傳統(tǒng)，信息量少、展示精度低，也沒(méi)有與用戶的天氣信息應(yīng)用場(chǎng)景相結(jié)合，用戶難以從精細(xì)預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)中，精準(zhǔn)辨識(shí)和高效獲取所需的關(guān)鍵天氣和行業(yè)影響信息。

3 精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)發(fā)展需求

基于精細(xì)化氣象預(yù)報(bào)發(fā)展精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)，其需求主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

3.1 滿足發(fā)展需求的精細(xì)化預(yù)報(bào)支撐

盡管精細(xì)化氣象預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)產(chǎn)品，對(duì)于很多行業(yè)氣象服務(wù)來(lái)說(shuō)，仍然是精細(xì)化氣象服務(wù)的重要支撐。但對(duì)于鐵路交通、電力能源等行業(yè)氣象服務(wù)，氣象預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)產(chǎn)品的支撐能力明顯不足。比如：鐵路防洪需要逐個(gè)路段的逐1 h甚至更短時(shí)間更新的降雨量實(shí)況和臨近預(yù)報(bào)，高鐵列車(chē)運(yùn)行需要列車(chē)位置的分鐘量級(jí)大風(fēng)監(jiān)測(cè)和臨近預(yù)報(bào)等。

要發(fā)展具有國(guó)際先進(jìn)水平和競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)，必須首先解決精細(xì)化預(yù)報(bào)產(chǎn)品的支撐問(wèn)題。針對(duì)能源、交通等重點(diǎn)行業(yè)氣象服務(wù)領(lǐng)域，圍繞行業(yè)氣象服務(wù)需求和發(fā)展，在國(guó)家層面上建立發(fā)展戰(zhàn)略，推動(dòng)先進(jìn)的數(shù)值預(yù)報(bào)模式、快速循環(huán)同化預(yù)報(bào)系統(tǒng)、多模式集成、多源數(shù)據(jù)融合、機(jī)器學(xué)習(xí)等的最先進(jìn)的技術(shù)研發(fā)和成果的應(yīng)用，提升突發(fā)災(zāi)害天氣的短臨精細(xì)化預(yù)報(bào)有效性和可用性，研發(fā)與用戶應(yīng)用場(chǎng)景相結(jié)合的精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)產(chǎn)品和系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)能力的有效提高。

3.2 更精準(zhǔn)地對(duì)接行業(yè)需求

WMO將基于影響的預(yù)報(bào)和服務(wù)的發(fā)展演變過(guò)程分為若干階段，包括：綜合天氣預(yù)報(bào)、基于固定氣象閾值的預(yù)警、使用用戶相關(guān)閾值的天氣預(yù)警、與空間/時(shí)間相關(guān)的閾值和天氣預(yù)警、基于影響的多災(zāi)害預(yù)報(bào)和預(yù)警服務(wù)等。

根據(jù)WMO的劃分方法，我國(guó)行業(yè)氣象服務(wù)目前主要還處于基于固定天氣閾值的預(yù)警階段，未來(lái)應(yīng)發(fā)展基于用戶閾值和與時(shí)空相關(guān)閾值的氣象服務(wù)，也就是應(yīng)用精細(xì)化天氣預(yù)報(bào)，對(duì)接行業(yè)用戶的天氣精細(xì)影響特征和信息精細(xì)化應(yīng)用場(chǎng)景，提供更有針對(duì)性的天氣影響服務(wù)。

3.3 研究精細(xì)化服務(wù)技術(shù)

精細(xì)化氣象服務(wù)不同于精細(xì)化天氣預(yù)報(bào)。與精細(xì)化天氣預(yù)報(bào)相比，精細(xì)化氣象服務(wù)應(yīng)更注重用戶生產(chǎn)過(guò)程中的天氣影響的精細(xì)化服務(wù)。通過(guò)為特定用戶提供特定的氣象服務(wù)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)應(yīng)對(duì)天氣影響和精準(zhǔn)防災(zāi)的目的。

發(fā)展精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)，必須開(kāi)展精細(xì)化服務(wù)技術(shù)研究。包括：研究精細(xì)化預(yù)報(bào)產(chǎn)品的準(zhǔn)確性、可用性和服務(wù)應(yīng)用策略，研究基于用戶的天氣影響精細(xì)化特征的行業(yè)氣象服務(wù)指標(biāo)，設(shè)計(jì)基于氣象信息應(yīng)用場(chǎng)景的精細(xì)化服務(wù)產(chǎn)品等。

4 發(fā)展精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)的初步思考

目前，精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)既面臨著技術(shù)基礎(chǔ)薄弱、資源能力不足、發(fā)展定位不清等困難，也存在著服務(wù)需求迫切、市場(chǎng)前景可觀等發(fā)展機(jī)遇。如何提高認(rèn)識(shí)、正確定位、實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展，有許多問(wèn)題需要我們認(rèn)真思考。

4.1 行業(yè)氣象服務(wù)發(fā)展的新階段

精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)正面臨著一個(gè)新的發(fā)展階段。其標(biāo)志主要有以下幾個(gè)方面：

一是作為氣象服務(wù)基礎(chǔ)支撐的天氣監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)精細(xì)化技術(shù)得到顯著發(fā)展，精細(xì)化預(yù)報(bào)水平不斷提高，精細(xì)化行業(yè)服務(wù)需求日益增加。

二是以互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等為標(biāo)志的信息技術(shù)的飛速發(fā)展，為精細(xì)化行業(yè)服務(wù)技術(shù)和方法研究、服務(wù)產(chǎn)品和系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、開(kāi)展實(shí)時(shí)響應(yīng)和快速跟進(jìn)服務(wù)提供了有力的技術(shù)支撐。

三是精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)對(duì)精細(xì)化預(yù)報(bào)產(chǎn)品提出了新要求。以天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)產(chǎn)品為主要支撐的精細(xì)化行業(yè)服務(wù)模式和以天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)需求為目標(biāo)的數(shù)值模式等預(yù)報(bào)技術(shù)發(fā)展模式，不僅無(wú)法滿足未來(lái)精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)發(fā)展的需求，在一定程度上也制約了數(shù)值模式等先進(jìn)預(yù)報(bào)技術(shù)的研發(fā)與發(fā)展。應(yīng)發(fā)展以行業(yè)服務(wù)前沿需求為導(dǎo)向的數(shù)值模式等預(yù)報(bào)技術(shù)研究體系，將最先進(jìn)的預(yù)報(bào)技術(shù)成果應(yīng)用于行業(yè)氣象服務(wù)領(lǐng)域，建立和完善能滿足不同層次服務(wù)需求的精細(xì)化預(yù)報(bào)產(chǎn)品支撐體系。

4.2 從體系建設(shè)上謀劃和推動(dòng)發(fā)展

要構(gòu)建有利于發(fā)展的氣象服務(wù)新體系，需要發(fā)展新理念、新思路，解決新問(wèn)題、新需求。在這方面，奧運(yùn)會(huì)氣象服務(wù)的成功經(jīng)驗(yàn)，對(duì)我們今天發(fā)展精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)，仍然具有指導(dǎo)性作用。美國(guó)Accuweather和TWC發(fā)展集約化預(yù)報(bào)與服務(wù)的經(jīng)驗(yàn)，也具有借鑒作用。

借鑒奧運(yùn)氣象服務(wù)體系建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，探討有利于發(fā)展精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)的發(fā)展模式，建立技術(shù)研發(fā)支撐和服務(wù)保障體系。比如：由單純依靠預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)產(chǎn)品支撐，發(fā)展為預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)、預(yù)報(bào)研發(fā)、社會(huì)力量等多渠道的預(yù)報(bào)產(chǎn)品支撐。

在現(xiàn)有條件下，要發(fā)展具有國(guó)際先進(jìn)水平和競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的行業(yè)氣象服務(wù)，僅依靠市場(chǎng)效益推動(dòng)下的企業(yè)自發(fā)行為，其發(fā)展能力和前景極為有限。應(yīng)更有效地發(fā)揮國(guó)家層面的戰(zhàn)略引領(lǐng)、技術(shù)引導(dǎo)和發(fā)展推動(dòng)作用，并將發(fā)展目標(biāo)落實(shí)到有效提高服務(wù)能力和競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力上。

4.3 創(chuàng)新發(fā)展思路，創(chuàng)新技術(shù)研究

理念和思路創(chuàng)新，對(duì)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展具有重要意義。創(chuàng)新思考精細(xì)化氣象服務(wù)的理念和發(fā)展思路，充分認(rèn)識(shí)精細(xì)化服務(wù)發(fā)展的新階段，是實(shí)現(xiàn)精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)新發(fā)展的關(guān)鍵。

要重視精細(xì)化氣象服務(wù)技術(shù)、方法、產(chǎn)品等研發(fā)創(chuàng)新，研究精細(xì)化預(yù)報(bào)產(chǎn)品在行業(yè)精細(xì)化服務(wù)中的應(yīng)用技術(shù)，發(fā)展針對(duì)行業(yè)的非常規(guī)氣象要素預(yù)報(bào)技術(shù)，研究探討人工智能和大數(shù)據(jù)信息在行業(yè)氣象服務(wù)中的應(yīng)用技術(shù)，強(qiáng)化精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)技術(shù)研發(fā)和科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用，提高對(duì)精細(xì)化行業(yè)氣象服務(wù)的技術(shù)支撐。將研發(fā)創(chuàng)新作為與發(fā)展精細(xì)化預(yù)報(bào)具有同等重要性的工作，依靠創(chuàng)新研發(fā)支持和實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展。

致謝：本文由科技部公益性行業(yè)（氣象）科研專(zhuān)項(xiàng)（GYHY201306058）資助。

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