天氣預報可精準到“街道級”

合肥企業用高精度預報技術揭秘天氣“盲盒”

　　臨境氣象團隊開展氣象數據模擬測試。

　　對于新能源、低空經濟等戰略性新興產業來說，高精度的氣象預報，很大程度上牽系著產業脈動。在科大硅谷蜀山園硅谷大廈內，有一家致力于研究氣象的科技公司，以自主研發的超高精度氣象預報技術，實現街道級氣象預測。

　　打破國際氣象技術壁壘

　　4月21日早上，合肥市迎來較明顯降雨。不少人在出門前，手機上就已經彈出一條強對流黃色預警的信息，提醒著下雨天別忘記帶傘。

　　從古至今，天氣情況和人們的生產生活息息相關。從古人們通過灼燒龜甲觀察裂紋的方式進行占卜預測天氣，到農業生產中人們總結形成的一條條天氣諺語，再到氣象衛星、天氣雷達等探測手段讓觀測數據源更加豐富。當下，我們早已習慣輕點手機就能隨時看到天氣預報，根據天氣情況來合理安排出行。

　　對于普通人來說，天氣預報的作用也許就止步于此。但對于各行各業的生產研究和現代城市的管理來說，天氣預報有著更重要的保駕護航作用，對于天氣預報的精度也有著更高的要求。在這些專業應用領域，天氣依然像一個“盲盒”，充滿了不確定性。

　　在科大硅谷蜀山園硅谷大廈內，合肥臨境氣象科技有限公司正致力于提供精準的氣象預報服務。

　　“我們是一家由中國科學技術大學賦權的高科技企業，今年1月剛剛成立。”在臨境氣象運營負責人時國利看來，當前是一個氣象預報技術產業化的有利時間點。

　　為何選擇進入這一賽道？

　　“國內有很多的商業氣象公司，但他們的高精度數值預報技術依賴于歐洲中期天氣預報中心（EC）提供的氣象預報數據。”時國利說，EC將整個地球劃分為均一的網格來進行氣象預報，而這種氣象預報的數據尺度比較大，每個網格可能長25公里，難以滿足精細化的氣象需求。

　　“如果一個城市正好被兩個網格隔開，那應該采用哪一個網格里的氣象預報數據呢？”為了解決這一問題，國內的商業氣象公司通過降尺度處理數據的方式，從而對目標地區的氣象數據進行分析和應用。

　　時國利介紹，臨境氣象自主研發的高精度氣象預報技術一方面可以打破國際氣象技術壁壘，實現真正的自主可控；另一方面還能提供更加高精度的氣象預報，減少氣象預報的重復計算成本，“從這個方面來說，我們可以算是填補了國內高精度氣象預報的技術空白。”

　　預測可精準到“街道級”

　　“我們自主研發的全球變網格大氣數值預報模式（iAMAS），不僅能夠保持對全球范圍的天氣預測能力，還可以對重點區域進行公里級的超高精度加密預報。”時國利透露，通過采取變網格的方式，在不同區域采取不同尺度的預報，從而聚焦于有特殊需求的區域。

　　時國利舉了一個例子：如果傳統氣象預報是按照合肥市來預報，但無法知道蜀山區天氣，得根據全市氣象預報再分析蜀山區的天氣。現在一開始就可以將精度劃分到蜀山區，獲得整個區的精確預報，預報精度與計算效率都得到明顯提升。

　　針對一些具體應用場景，臨境氣象可以通過搭設激光雷達等觀測設備的方式，進一步提升氣象預測的精度。“我們全球氣象預測分辨率已經提升至3公里，區域預測更達到百米級，我們甚至都可以對每個街道進行精準的氣象預測開展低空飛行氣象保障。”時國利說。

　　傳統氣象統計預測模型，往往依賴于歷史觀測數據，通過機器學習了解過往的氣象情況，再進行推測未來的天氣。而臨境氣象除了統計預測模型，還搭建了一套大氣物理模型，模擬大氣系統的物理變化。

　　“如果一朵云從南京飄到合肥，中間可能會發生一系列的物理化學變化導致云朵變大變小，如果是傳統統計預測模型，就沒法把握這些信息給出精準的預報。”時國利還提到，空氣中可能有雨雪有風沙，這些因素帶來的影響，普通的模型也無法捕捉到，在預報精準度上也會有影響。

　　嘗試開展低空飛行氣象保障

　　氣象千變萬化，意味著不僅要算得準，更要算得快。

　　“通過AI算法搭配氣象大模型，既保證了高精度又可以做到實時化。我們的模型每隔15分鐘就可以更新一次氣象預測數據。”時國利介紹，這些高精度的實時氣象預報數據能夠幫助很多行業進行精準的生產規劃和安排，盡量規避天氣因素帶來的風險。

　　以新能源發電為例，無論是光伏發電還是風力發電，天氣都會造成顯著影響，發電量的不穩定和隨機波動給電網規劃建設、運營管理都帶來了巨大的壓力。

　　依托臨境氣象提供的高精度氣象預報數據，發電場站可以更加精準地預測發電功率，降低棄風棄光率，優化電力調度方案，從而保障電力的平穩供給。

　　“光伏發電領域，我們不僅能預測天氣情況，甚至連冬天光伏板上的積雪厚度都能納入分析。對于風力發電來說，晴雨不那么重要，那么我們就按照不同的高度分層預測，每15分鐘更新7種層高下的風力數據。”時國利表示。

　　而在當下熱門的低空經濟領域，高精度氣象預報數據更是低空經濟發展的重要保障。

　　“低空經濟對于氣象條件極為敏感，突然發生的切變風，樓宇之間的穿堂風，都會影響飛行器的安全穩定。而這些極端短期臨時天氣情況，傳統的氣象預報根本沒法覆蓋。”時國利透露，臨境氣象正和行業合作伙伴聯合開展低空飛行氣象保障示范工程，為安徽及全國低空經濟的規模化應用提供關鍵支撐。

　　作為一家才創立不過4個月的公司，臨境氣象仍然需要在產業化上不斷探索。但高精度氣象預報技術，已經展現出在重塑生產要素配置邏輯中的廣泛前景，孕育著新質生產力破繭成蝶的無限可能。

　　未來，也許合肥這片創新沃土將為高質量發展繪就更精準的“中國云圖”。

來源： 合肥晚報