气象科普

黄河流域生态保护应当用好气象条件

发布时间:2020-10-15 11:39:14 作者: 字体:

  本期嘉宾:中国工程院院士 李泽椿

 采访人: 中国气象报记者 张明禄

本期观点:

自然灾害(气象灾害及其衍生灾害)的预报预警及其防控,需通过多学科融合、多领域科学技术支持以及多领域交流合作方能共同推进。

数值模式系统的未来发展需要进一步提高地球系统模拟能力,进一步完善观测系统,进一步提高模式分辨率,进一步缩短更新同化预报时间,更精确地细分地形、地貌、植被应用,以及海气、陆气系统耦合。

人生活在大气中,受大气状态和变化所支配,由此必须研究其规律,以趋利避害。天气气候与生态保护关系极其紧密,从广东龙舟水、湖南桃花汛、长江流域梅雨,到北方“七下八上”,都给生态环境和人类生产生活产生很大影响。

多年经验已表明,我们应立足预防,依靠科技,务实工作。自然灾害(气象灾害及其衍生灾害)防控,应多学科融合,多领域科学技术支持,多领域交流合作,共同将预报预警做好。

 气象灾害对生态破坏严重,尤其对江河流域造成影响极大

黄土高原干旱比较严重,水土流失严重,暴雨、洪涝、冰雹、山洪、泥石流、沙尘、大风等灾害频发,长期以来严重威胁人民群众生命财产及水利、电力、交通等设施安全,对生态环境造成严重破坏。

降水是黄土高原地区地质灾害频发的重要诱因,特别是突发性强对流降水引发泥石流、山体滑坡的案例屡见不鲜,生命财产损失严重。以黄土高原腹地陕西省为例,仅2013年7月三次大范围降水过程引起的次生地质灾害,就造成陕西全省45人死亡。河南“75·8”暴雨也让人记忆深刻。

突发自然灾害防御首先应依靠科技,立足预报。预防要有对策,要进行风险评估和物资储备,更要对灾害发生发展进行预报预警。

自然灾害预警必须作好基础规律性研究,这涉及到多种学科,如大气物理、海洋科学、流体力学、遥感科学、数学及计算学、热力学等,也涉及高性能计算机、探测雷达和气象卫星等新技术应用。

做好预报预警主要依靠数值预报技术体系工程

做好强降水预警,当前主要手段是数值预报技术体系工程。该工程应包括大气信息获取、快速传递、质量控制和计算机加工,最终形成有针对性的服务产品,服务各行各业。

降水预报一直是中国气象局的核心业务,我国监测预报预警诸多方面已处于国际先进行列。近年来,中国气象局大力发展雷达、卫星、地面自动站等地空一体化监测,取得了较好的降水监测效果,并自主研究建立了先进的数值预报系统。

黄土高原地区目前有雷达16部,基本实现了黄土高原地区全覆盖,且正在进行双偏振改造,改造后降水监测能力将进一步提高。降水自动站的分布相比欧洲、美国等国家和地区也更为密集,风云系列卫星先后发射,实现了中国及周边地区无死角高分辨率云图监测。经过多源数据融合处理,目前可快速准确地实时捕捉强降水的发生,为地质灾害风险预警提供了较好的实况监测数据。

做好天气气候预报预警服务,关键在于技术,尤其是数值(天气、气候)预报技术。防御突发自然灾害应建立常态的有规律条件预测的研究和防控工程及恢复重建工程。自然灾害不能人为控制,要立足预防,依靠科技常态化及早预研。

目前,气象部门基本形成了以自主研发技术为核心的业务体系GRAPES系统,其包含全球中期确定性预报系统、全球中期集合预报系统、区域快速同化预报循环系统、局地高分辨率预报系统、全球/区域台风预报系统、空气质量预报系统、核污染应急预警系统、海浪预报系统等,为暴雨等灾害性天气精细化预报提供了重要科技支撑,为黄河流域等地区生态保护作出了重要贡献。

预防局地中小尺度造成的突发自然灾害是当务之急

2010年8月7日,甘肃舟曲发生特大泥石流灾害;2020年8月,舟曲发生暴雨洪涝泥石流灾害。为何地质灾害总是发生在舟曲?

舟曲位于秦岭西部褶皱带,山高谷深、山体分化,大部分属于是炭灰夹杂土质,易形成灾害。当地瞬时、局地降雨天气频繁,易导致岩体崩塌、滑坡,形成泥石流。山体和地层松动松散,破碎严重,极易垮塌。近几十年,舟曲植被覆盖率下降,水土流失严重,再加上人口增长快,且大部分居住在河流河谷阶地,处在泥石流堆积扇前缘。这些因素导致舟曲极易发生自然灾害。

而且,舟曲的自然灾害多由局地强对流天气引起。强对流天气由中小尺度系统触发,被列为仅次于热带气旋、地震和洪涝的灾害性天气。其空间尺度小、生命史短暂且带有明显的突发性。如何做好中小尺度天气预报?局地中小尺度天气预报由预报员在数值模式和实况基础上结合经验形成,因此,高分辨率快速更新同化的数值预报模式系统是做好这类天气预报的有效技术支撑。

提高数值模式系统分辨率目的是解决中小尺度数值预报问题,其关键在于快速更新同化解决初值问题,以及在模式系统框架和物理过程准确描述中小尺度系统。

中国气象局研发的GRAPES_3公里快速循环同化预报业务系统包含了雷达、卫星、地面等多种非常规遥感资料同化,每3小时同化36小时预报,能有效提供中小尺度系统数值预报技术支撑。甘肃、山西、陕西降水检验表明,GRAPES模式预报能力已接近欧洲中期天气预报中心数值预报系统。

数值模式系统的未来发展需要进一步提高地球系统模拟能力,进一步完善观测系统,进一步提高模式分辨率,进一步缩短更新同化预报时间,精细化地形、地貌、植被应用,以及海气、陆气系统耦合。气象部门将进一步提高预报预警水平,更好地服务于黄河流域生态环境保护。


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黄河流域生态保护应当用好气象条件
2020-10-15 11:39:14

  本期嘉宾:中国工程院院士 李泽椿

 采访人: 中国气象报记者 张明禄

本期观点:

自然灾害(气象灾害及其衍生灾害)的预报预警及其防控,需通过多学科融合、多领域科学技术支持以及多领域交流合作方能共同推进。

数值模式系统的未来发展需要进一步提高地球系统模拟能力,进一步完善观测系统,进一步提高模式分辨率,进一步缩短更新同化预报时间,更精确地细分地形、地貌、植被应用,以及海气、陆气系统耦合。

人生活在大气中,受大气状态和变化所支配,由此必须研究其规律,以趋利避害。天气气候与生态保护关系极其紧密,从广东龙舟水、湖南桃花汛、长江流域梅雨,到北方“七下八上”,都给生态环境和人类生产生活产生很大影响。

多年经验已表明,我们应立足预防,依靠科技,务实工作。自然灾害(气象灾害及其衍生灾害)防控,应多学科融合,多领域科学技术支持,多领域交流合作,共同将预报预警做好。

 气象灾害对生态破坏严重,尤其对江河流域造成影响极大

黄土高原干旱比较严重,水土流失严重,暴雨、洪涝、冰雹、山洪、泥石流、沙尘、大风等灾害频发,长期以来严重威胁人民群众生命财产及水利、电力、交通等设施安全,对生态环境造成严重破坏。

降水是黄土高原地区地质灾害频发的重要诱因,特别是突发性强对流降水引发泥石流、山体滑坡的案例屡见不鲜,生命财产损失严重。以黄土高原腹地陕西省为例,仅2013年7月三次大范围降水过程引起的次生地质灾害,就造成陕西全省45人死亡。河南“75·8”暴雨也让人记忆深刻。

突发自然灾害防御首先应依靠科技,立足预报。预防要有对策,要进行风险评估和物资储备,更要对灾害发生发展进行预报预警。

自然灾害预警必须作好基础规律性研究,这涉及到多种学科,如大气物理、海洋科学、流体力学、遥感科学、数学及计算学、热力学等,也涉及高性能计算机、探测雷达和气象卫星等新技术应用。

做好预报预警主要依靠数值预报技术体系工程

做好强降水预警,当前主要手段是数值预报技术体系工程。该工程应包括大气信息获取、快速传递、质量控制和计算机加工,最终形成有针对性的服务产品,服务各行各业。

降水预报一直是中国气象局的核心业务,我国监测预报预警诸多方面已处于国际先进行列。近年来,中国气象局大力发展雷达、卫星、地面自动站等地空一体化监测,取得了较好的降水监测效果,并自主研究建立了先进的数值预报系统。

黄土高原地区目前有雷达16部,基本实现了黄土高原地区全覆盖,且正在进行双偏振改造,改造后降水监测能力将进一步提高。降水自动站的分布相比欧洲、美国等国家和地区也更为密集,风云系列卫星先后发射,实现了中国及周边地区无死角高分辨率云图监测。经过多源数据融合处理,目前可快速准确地实时捕捉强降水的发生,为地质灾害风险预警提供了较好的实况监测数据。

做好天气气候预报预警服务,关键在于技术,尤其是数值(天气、气候)预报技术。防御突发自然灾害应建立常态的有规律条件预测的研究和防控工程及恢复重建工程。自然灾害不能人为控制,要立足预防,依靠科技常态化及早预研。

目前,气象部门基本形成了以自主研发技术为核心的业务体系GRAPES系统,其包含全球中期确定性预报系统、全球中期集合预报系统、区域快速同化预报循环系统、局地高分辨率预报系统、全球/区域台风预报系统、空气质量预报系统、核污染应急预警系统、海浪预报系统等,为暴雨等灾害性天气精细化预报提供了重要科技支撑,为黄河流域等地区生态保护作出了重要贡献。

预防局地中小尺度造成的突发自然灾害是当务之急

2010年8月7日,甘肃舟曲发生特大泥石流灾害;2020年8月,舟曲发生暴雨洪涝泥石流灾害。为何地质灾害总是发生在舟曲?

舟曲位于秦岭西部褶皱带,山高谷深、山体分化,大部分属于是炭灰夹杂土质,易形成灾害。当地瞬时、局地降雨天气频繁,易导致岩体崩塌、滑坡,形成泥石流。山体和地层松动松散,破碎严重,极易垮塌。近几十年,舟曲植被覆盖率下降,水土流失严重,再加上人口增长快,且大部分居住在河流河谷阶地,处在泥石流堆积扇前缘。这些因素导致舟曲极易发生自然灾害。

而且,舟曲的自然灾害多由局地强对流天气引起。强对流天气由中小尺度系统触发,被列为仅次于热带气旋、地震和洪涝的灾害性天气。其空间尺度小、生命史短暂且带有明显的突发性。如何做好中小尺度天气预报?局地中小尺度天气预报由预报员在数值模式和实况基础上结合经验形成,因此,高分辨率快速更新同化的数值预报模式系统是做好这类天气预报的有效技术支撑。

提高数值模式系统分辨率目的是解决中小尺度数值预报问题,其关键在于快速更新同化解决初值问题,以及在模式系统框架和物理过程准确描述中小尺度系统。

中国气象局研发的GRAPES_3公里快速循环同化预报业务系统包含了雷达、卫星、地面等多种非常规遥感资料同化,每3小时同化36小时预报,能有效提供中小尺度系统数值预报技术支撑。甘肃、山西、陕西降水检验表明,GRAPES模式预报能力已接近欧洲中期天气预报中心数值预报系统。

数值模式系统的未来发展需要进一步提高地球系统模拟能力,进一步完善观测系统,进一步提高模式分辨率,进一步缩短更新同化预报时间,精细化地形、地貌、植被应用,以及海气、陆气系统耦合。气象部门将进一步提高预报预警水平,更好地服务于黄河流域生态环境保护。

友情链接
中国气象局 陕西省政府网站