玛莉亚、安比、云雀、摩羯……今夏台风一个接一个。你是否感觉到今年台风的预报比往年更加精准、及时?中科院上海技术物理研究所研制的GIIRS近日在诸多台风监测和预报过程中不负众望,成为我国气象预报的“独门秘笈”之一。
它最高实现了15分钟一次的高频大气温湿度垂直探测,获取的数据成功应用于首次投入业务运行的全球/区域通用数值天气预报系统(GRAPES),为我国台风路径及天气系统的观测预报成功开启了一种全新模式。
什么是GIIRS?2016年11月升空的风云四号卫星上,搭载了两台上海技术物理研究所研制的关键光学载荷,其中一台便是干涉式大气垂直探测仪,英文简称GIIRS。
作为国际首台静止轨道的干涉式大气垂直探测仪,它利用傅立叶变换原理,在长波红外和中波红外波段可实现1500个以上细分光谱的探测,光谱分辨率达0.625波数,红外波段空间分辨率达16公里,相当于给大气做超过1500层的精细“立体CT”切片式探测,因此特别擅长监测和预报台风等变化很快的灾害性天气。
有了GIIRS,台风预报有什么不同?首先,GIIRS实现了国际“首次”大范围高频次大气垂直探测。为了应对台风“玛利亚”,气象局首次启动GIIRS的加密观测,成功实现了15分钟一次对台风目标区的快速观测,相当于15分钟给台风做一次CT。在应对随后正面袭击上海的台风“安比”的预报和监测中,又有效发挥了数值化天气预报的作用,提高了对台风路径和中心降雨情况等的预测准确度。
另外,国际首次实践交互式“观测-预报”模式也让预报更为精准。GIIRS与同样实现“首秀”的GRAPES成功“合作”,成功让“观测-预报”模式成为现实。GRAPES通过精确计算,推断出高影响天气预报的敏感区,GIIRS则将敏感区作为目标,开展加密观测,并将观测资料及时回传,实时进入四维变分同化预报系统。GRAPES再通过数据迭代得出下一次的敏感区,告知风云四号,直至该灾害性天气结束。