“站”得更“高” 愈辨风云 ——湖南强化高山气象站资料应用提升区域暴雨预报能力

        引子： 2015年10月25日，中国气象局党组副书记、副局长许小峰赴湖南检查指导气象工作时，对南岳高山气象站观测资料应用技术业务化成果，尤其是其为暴雨预报提供的重大支撑给予充分肯定。“这是湖南大力推进气象现代化取得的新进展，具有地方特色，能够解决实际问题。希望高山气象站观测资料应用能为提升区域暴雨预报核心技术能力发挥更大作用。”许小峰说。

      在湖南省中部，南岳高山气象站伫立于风景秀美的南岳衡山望日台，为全国7个高山气象观测站之一。近年来，在华中乃至我国南方地区多次区域性强降雨预报过程中，南岳高山站观测资料频频“露脸”，甚至在预报服务中起到关键作用。
      “在三湘大地，突发性或持续性强降雨，及其引发山洪、滑坡泥石流等灾害，给人民生命财产带来严重威胁。要攻克暴雨预报服务难题，必须走信息化、集约化发展的道路。而强化高山站资料应用，正是其中一个具有代表性的缩影。”湖南省气象局党组书记、局长常国刚说。 
      八年前缘起：精细服务“珠洽会”开幕式
      早在8年前，高山气象站观测资料就在一次重大预报服务中“立下奇功”。也正是这次经历，让湖南气象部门更为推进高山站气象资料应用技术的研究注入动力。
      那是在2007年6月上旬，第四届泛珠三角区域合作与发展论坛暨经贸洽谈会在湖南长沙隆重召开。受季风雨带北抬影响，从6月6日开始，湖南南部就出现强降雨天气。在即将在室外举行开幕式晚会的6月8日，14时，卫星云图及雷达回波图均显示，暴雨距离长沙仅一步之遥。那么，原定于20时30分举行晚会还能如期进行吗？
      在众多气象资料中，国家级首席预报员叶成志捕捉到了一条重要的气象信息——南岳高山站的风向移速。经过缜密研判，气象部门给出最终结论，尽管长沙周边会出现暴雨，但晚会举行期间，长沙城不会出现降雨，开幕式能够如期举行。
      即便如此，包括开幕式组织者在内，很多人悬着一颗心，捱过了8个多钟头。22时55分，在晚会圆满结束后，时任湖南省副省长徐宪平第一时间将电话打到了省气象局：“预报准确、及时，你们立了大功！”
      8年后的今天，当回忆起这段往事时，叶首席对当时的细节仍感到历历在目。“事实上，国外针对如何更好利用高山观测资料所开展的科研活动非常多。而我国此前在该领域的研究基础却比较薄弱。”8年来，叶成志带领着省气象局暴雨定量预报创新团队，在高山站资料应用技术研究领域，通过点滴积累、攻坚克难，取得了一系列扎实的成绩。
      八年间磨剑：“问题导向”孕育高山站系统
      南岳高山气象站的前身是始建于1937年7月的南岳测候所，1952年11月改建为气象观测站，时至今日，海拔为1265.9米的观测场位置，从未发生过变动。作为湖南最早的气象观测点，高山站积累了长时间序列的观测资料。更重要的是，高山站可对其所在高度代表的对流层低层环流进行连续监测，其逐时观测资料能够比探空资料描述出更高时间分辨率的气象要素变化，更好反映对流层低层风场的时变特征。
      此外，由于南岳高山气象站地处东亚季风关键影响区及低空急流活动高频次区，其观测资料在一定程度上可反映东亚季风环流特征，可对其下游地区强降水发生、发展起到重要的指示作用。在日常预报业务中，高山站的风向、风速资料，是预报季风雨带位置和强度的重要指标。
      然而，想要挖掘海量数据背后的科学价值谈何容易？多年来，仪器变更、观测时制和时次变化、冬季部分仪器覆冰影响、观测者习惯性误差等因素，会造成观测记录数据的“非均一性”问题；对高山站资料的应用，能否做到标准化、系统化、定量化，业务化成果是否可复制、可借鉴、可推广，都是必须要解决的问题。
      暴雨定量预报创新团队以问题为导向，潜心攻关，在深刻认识高山站资料气候态特征和多时空尺度演变特点的基础上，围绕其资料代表性和降水指示作用深入研究，不断凝炼并量化各类灾害性天气预报中积累的“实战”经验。通过约四年时间，湖南气象部门开发出包含暴雨个例检索、暴雨预报模型、相似个例查询、暴雨客观预报和常用链接这五个模块的“高山站资料应用暴雨预报系统”。该系统使预报员不再单纯依赖数值预报模式，有效提高了湖南精细化暴雨预报水平和服务能力。
      八年后结果：准确研判暴雨灾害立奇功
    “从全国层面来看，高山站系统的自主研发是首例。”湖南省气象台台长蔡荣辉不无自豪地说。经过大量优化和完善，目前，该系统已升级到3.0版本。从2013年汛期起，该系统在湖南省气象台、武汉中心气象台、江西省气象台投入业务试运行；新开发的该系统网页版，已在湖南各市州、县市区推广应用。
      2015年6月30日至7月4日，湖南中南部地区发生持续性强降雨过程，主要降雨时段集中在7月2日至3日。预报过程中，多家预报模式认为主雨带位于广西、广东北部地区，而湖南省内暴雨点较分散。国家级首席预报员姚蓉仔细查看了高山站风场时序图产品后，依据相关预报指标，认为暴雨落区应在湘中偏南位置，且雨带将呈“稳定少动”特点。经过分析，姚蓉果断地将大暴雨中心锁定在衡阳和株洲南部，并与省地质灾害应急中心积极沟通，为其提供针对性极强的高频次滚动预报服务。
      气象国土两部门还联合发布《地质灾害气象风险预警》，提醒发生地质灾害风险较高的衡南县加强防范，指导其及时发布暴雨红色预警产品。果然，暴雨如期而至。7月2日晚至3日凌晨，衡南县宝盖镇福全岭发生滑坡，由于预警及时，沿线84户居民安全脱险；3日14时，衡南县向阳镇勇明小学附近出现重大滑坡险情，受隐患威胁的1000余名师生及100余户附近居民及时转移，未造成人员伤亡。为此，国土资源部将此次过程的预警服务列为2015年度“联合预警、成功避险为生命护航”典型范例，并向全国推广。
      “运用高山站系统能有效提高预报员对数值预报产品的订正能力，这在预报员当中已形成共识。”谈及这次预报服务过程，姚蓉如此评价。
      从8年前保障“珠洽会”顺利开幕“初露锋芒”，到8年后挽救人民生命财产安全“再立新功”，高山气象站资料应用能力提升的背后，是湖南气象工作者在科技创新征途中，付出的心血与汗水。展望未来，他们仍将秉持“不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海”的信念，执着前行。