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导读发展永不止步，改革未有尽时。当前，全国地面气象观测自动化改革适逢盛时。作为全国地面观测自动化改革7个试点省之一，湖南气象部门以“咬定青山不放松”的猛劲儿，迈出创新步伐，通过技术革新推动综合观测自动化、智能化、标准化发展；湖南气象工作者以“千磨万击还坚劲”的毅力，为满足新时代气象现代化业务服务需求砥砺前行。本篇文章，我们来聊聊湖南以地面观测改革为抓手促业务现代化提速的那些事儿！长沙杜甫江阁1破除“等、靠、要”立改革创新之决心在湖南省中部，南岳高山气象站矗立于衡山望日台，是全国7个高山气象观测站之一。55岁的站长易建平，从事气象观测工作已有30余年。同许多老一辈观测员一样，一支笔、一张纸、一台电报机这“老三样”，是他人工观测时代最长久的陪伴。南岳高山气象站。姚宏权摄影人工观测不仅困难大，而且效率低。观测员需采集气压、气温、湿度、能见度、雨量等20多项数据，并将数据信息制作成报表，再进行发报。观测要按规定时间、程序完成，因此越是遇上刮风下雨、电闪雷鸣、暴雪低温等恶劣天气，观测员越要往外“冲”。“年，湖南遭遇历史罕见的低温雨雪冰冻灾害。寒冬的夜里，高山气象站观测场围栏、风向杆、百叶箱等都结了一层厚厚的冰碴。站里缺水缺电，封山后只能依靠小型发电机供电。观测员不畏严寒，定时冲进冰天雪地，清理仪器，开展观测。”易建平回忆。对于南岳高山气象站乃至全国的气象站来说，年是“大变样”的开始。从那一年1月1日开始，全国地面气象观测业务进行调整，取消了雷暴等13种天气现象观测和夜间人工观测。年12月上旬，南岳高山气象站55岁的易建平高工冒着大风冰冻天气，在室外观测场测量电线积冰厚度。廖华摄影观测自动化和业务体制改革的步伐稳步向前，借助先进设备和仪器的“一臂之力”，地面观测大多数项目实现了自动观测。全国各地区域自动气象站网建设紧锣密鼓地进行着，气象业务中最常见的气温、风、气压、湿度等要素观测，基本不再依靠人力。观测员的工作量减少了，预报员却面临新的难题——观测业务调整后，夜间的“云、能、天”实况资料不足。“以往预报员制作早间天气预报，发布大雾、冰冻、暴雪等预警，对夜间的观测资料，特别是2时和5时的天气实况、云量、能见度、雷暴状况等依赖程度较高。如果这些常用天气现象和天空状况等资料无法获取，精细化要素预报、灾害性预警等业务都会受到影响。”湖南省气象台国家级首席预报员姚蓉说。观测业务调整后，夜间人工资料缺失这一新问题，亟待解决。湖南省气象局党组认识到，这是改革后的新常态，必须破除“等、靠、要”思想，改变预报人员单纯依赖人工观测资料的思维惯性，积极寻求解决方法。2填补“云、能、天”空白开创智能化判识先河受制于技术、资金等因素，云量、云高和天气现象等要素观测依旧需要人工进行，主观性强，且无法获取高时间频次、高空间密度的数据。虽有部分站点布设了自动测云仪器，但这类仪器精细复杂，需要专业技术人员维修维护，投入及维护成本高，不适于大范围布设。岳阳国家基本气象站。祝燕德摄影云和天气现象通过人来判断是比较容易的，但自动观测或智能判识难度很大。这成为全国地面气象观测自动化“最后一公里”的技术瓶颈。破“茧”方可化蝶。湖南省气象局将解决技术“瓶颈”问题提到重要议程，集中业务和科研优势力量组建了技术攻关组，为打通地面观测自动化“最后一公里”积蓄力量。如何充分利用自动气象站的基本观测资料，对缺失的观测资料进行补充？攻关组想到的第一步，就是凝练本地化的关键业务指标和判据。受冷空气影响，年1月26日，湖南省洪江市气象局工作人员对风向风速传感器进行除冰防冻。杨芸玮摄影年是地面观测改革之年，是充满困惑之年，也是湖南省气象局在观测业务上的发力之年。那一年，依托预报预测能力建设项目，湖南省气象局组织开展对地面综合观测资料的深度应用研究。知难而进，迎难而上。湖南省气象局逐步在云量及雾、霾、雷暴、冻雨、雪等人工观测项目的判识方面取得了成果。从年汛期开始，多源观测资料融合产品就在省气象台和全省各地市（州）气象局投入业务应用。各地市预报员能直接通过MICAPS系统调阅逐小时的云量等数据，有效弥补了夜间“云、能、天”实况资料的不足。湖南省气象局局长刘家清介绍，自推广多源观测资料融合业务以来，湖南每年减少了大量的人工加密观测，国家基本/基准站观测工作量减少约33%，台站业务人员逐步转型发展，基层预报预警和服务效益得到明显提高。“很有特色！湖南开发的地面气象要素融合产品，很大程度上满足了地面观测业务调整后，预报预警发布对气象资料时效性和完整性的要求。”年6月24日，中国气象局专家组赴湖南调研并肯定了其改革成果。面对冷空气，常德澧县气象局工作人员及时维修被冻住的风杯、风向标。丛丽摄影3促进“点、线、面”发展献智气象观测现代化湖南气象部门立足自主创新，开创了地面观测要素智能化判识的先河，实现“云、能、天”观测判识从零到一的突破。很快，这项可复制、可借鉴、可推广的技术方法，在全省自上而下推广开来，跨部门和跨省的推广交流稳步推进，与国家级层面的应用合作有序衔接，引领示范作用突显。年3月，中国气象局制定《面向预报业务的云量综合观测产品应用工作方案》，5月召开了云量综合观测产品应用工作启动会，明确采用湖南的技术方法，在北京、辽宁、河南、湖北、广东、四川、甘肃、宁夏、新疆等试点省份开展业务试运行。此外，该产品还在湖南省内的国土、环保、民航、交通等部门推广应用。炎陵国家气象观测站观测人员爬上高塔安装备份仪器。颜祺摄影这项技术方法的意义在于实现了观测自动化的技术革新，关系到气象现代化的全面推进和气象业务服务能力的提升。“起初我们只是想解决业务工作中的问题，急需、急缺什么资料，就攻克这类资料的技术难关，没想到能推广至全国。”湖南省气象局领军人才、国家级首席预报员叶成志说，“湖南气象工作者‘霸得蛮’（能吃苦），认定一个目标就要拿下来，方法总比困难多。”综合判识智能化观测新模式，从无到有、从有到强、从本地到全国，一步一个脚印往前走。年，中国气象局印发《综合气象观测业务发展规划（-年）》，明确提出“大力推进观测模式智能化，发展天气实况自动判识能力”。同年，湖南省气象局牵头中国气象局小型业务能力建设项目“综合气象观测智能分析判识系统建设”，联合江苏、安徽、宁夏联动共建，进一步推动全国综合气象观测自动化、智能化、标准化发展。郴州雷达。姚宏权摄影他山之石，可以攻玉。在项目攻关中，气象部门突破传统思维桎梏，用天气预报的思路解决气象观测中的问题，将常用于气象预报分析领域的决策树、随机森林、逻辑回归等人工智能分析方法应用于气象观测业务。将统计方法与人工智能技术相结合，综合气象观测智能分析判识系统从技术上实现跨越式发展。攻关组充分利用现有的观测手段，基于物理模型和大数据分析，构建了适用性广、准确率高、物理概念明确、可移植且推广性好的云和多种天气现象判识模型。“发展智能化观测为了人、也依靠人。”刘家清说，在项目建设中，通过跨省整合预报、观测、信息等多领域业务技术力量，由气象预报业务人员自主开展地面观测自动化技术的研发，同时吸纳优秀观测员和信息网络人才参与研发，力争博取众长、优势互补。刘玥是吉首国家基准气候站一名年轻的观测员，她说：“基层观测业务人员也需要主动学习，跟上综合观测业务的变化，避免做只会检修观测装备的‘蓝领’，发挥好平台系统的效益。”经过中国气象局综合观测司组织的专家论证，湖南建立的综合判识智能化新模式，可有效补充并逐步取代目前的部分人工观测项目，为台站观测业务无人值守奠定基础。根据中国气象局的部署，全国地面气象观测将于年1月1日全面实现自动化。推荐阅读“银河-Ⅱ”巨型计算机的诞生，让“中期数值天气预报”梦想成现实！漫话气象②：卫星在太空，我们在野外“秋冬的美”摄影大赛入围榜单出炉！从前有个岛，岛上有个湖，湖上又有个岛，岛上还有个湖，湖上……中国气象报社出品文章作者：中国气象报记者王玫珏、尹婷，实习记者谷星月，通讯员吴钧宇、邬巧琛图片来源：湖南省气象局、湖南气象网等

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