低空經(jīng)濟氣象科技創(chuàng)新系列報道③護航低空經(jīng)濟高速發(fā)展多款高分辨率低空氣象實況分析產品投用
來源:24直播網(wǎng)2025-03-05 23:08:17
隨著低空經(jīng)濟的快速發(fā)展,氣象服務在保障低空飛行安全和提升經(jīng)濟效益方面正發(fā)揮著至關重要的作用。
在低空經(jīng)濟時代,天氣特征是適飛空域、時域資源開發(fā)利用的重要依據(jù)。一方面,低空風切變、低能見度、強降水、強對流、晴空湍流、結冰等氣象因素直接影響飛行器安全,管理方需根據(jù)精細尺度的低空氣象風險評估開展航線區(qū)域劃定和分類;另一方面,低空經(jīng)濟涉及多種應用場景,如物流、農業(yè)、消防、旅游、應急救援等,這些場景對氣象條件的敏感度和服務需求各有不同,但僅靠低空觀測無法滿足相應的精細化服務需求。因此,高時空分辨率的低空氣象實況網(wǎng)格分析產品應運而生,它們不僅可以為航線分類、飛行器分級管控提供建議,還可以為不同應用場景所需的定制化、有針對性的氣象服務提供數(shù)據(jù)支撐。
國家氣象信息中心(以下簡稱“信息中心”)在實況業(yè)務上精耕細作,依托信息中心承擔建設的中國氣象局氣象實況分析重點團隊、氣象實況分析創(chuàng)新工作室,以及配套成立的三維大氣、陸面與地球表面等5個中心實況分析團隊,持續(xù)挖掘海量觀測數(shù)據(jù)的應用價值,結合傳統(tǒng)數(shù)理分析與人工智能分析方法,統(tǒng)籌各類常規(guī)地面氣象站、天氣雷達和風云氣象衛(wèi)星觀測資料核心處理技術,實現(xiàn)空—天—地多源離散、異構數(shù)據(jù)的融合應用,構建空間全覆蓋、時間均勻、實時、快速、全面、精準的“全球—區(qū)域—局地”一體化實況分析業(yè)務體系,產品分辨率全球達10公里、中國區(qū)域達1公里、重點局地達百米。這些技術積累為信息中心快速研制滿足應用需求的低空類實況分析產品提供有力保障。
針對精細氣象數(shù)據(jù)護航低空經(jīng)濟發(fā)展的示范建設工作,信息中心聚焦調研一線低空經(jīng)濟企業(yè)和相關部門在保障飛行安全、提升飛行效率上的氣象服務需求,深挖當前數(shù)據(jù)產品在支持低空經(jīng)濟發(fā)展、增強公共服務能力上的問題和短板,組建攻關團隊,開展低空實況科技創(chuàng)新,陸續(xù)研制了三維云、低空風、降水、能見度、災害性天氣等32種低空類實況分析產品。
在低空飛行中,風切變、上下氣流的信息對飛行穩(wěn)定性和安全性構成威脅,高分辨率、高精度的水平及垂直低空風實況分析產品是低空安全飛行氣象立體監(jiān)測感知的重要手段。攻關團隊在全球大氣實況分析產品的基礎上,研制了3公里以下57層的低空三維溫度、比濕、相對濕度、風等要素產品。
針對低空飛行中對于低能見度天氣條件實時監(jiān)測的需求,團隊通過機器學習方法,使能見度實況產品分辨率提升至1公里,有效改進重污染天氣中的精度表現(xiàn)。同時,圍繞對飛行安全有嚴重影響的災害性天氣,團隊基于多源資料開展強對流天氣特征提取與融合分析技術攻關,研制中國區(qū)域1公里/10分鐘短時強降水、雷暴大風實況分析產品,幫助飛行器規(guī)避對流系統(tǒng)、雷暴等危險天氣。
大城市低空無人機物流、表演、航拍以及農業(yè)植保等新興經(jīng)濟活動,往往對局地尺度精細化氣象服務有更高要求,團隊在已有的100米/5分鐘近地面溫濕風、降水等實況分析基礎上,逐步擴展要素種類,通過引入百米級高分衛(wèi)星地表靜態(tài)環(huán)境參數(shù)以及城市下墊面信息,研制百米土壤濕度實況產品,優(yōu)化微尺度三維風場結構,實現(xiàn)產品面向不同場景的定制化應用。
目前,信息中心研制的多種低空類實況分析產品已在多家省級氣象服務保障平臺應用,包括江西通航氣象服務平臺、深圳市低空物流氣象服務平臺、浙江省氣象服務保障平臺等,為當?shù)氐涂战?jīng)濟高質量發(fā)展保駕護航。
下一步,信息中心將提升多源低空數(shù)據(jù)匯聚收集能力,研究基于物聯(lián)網(wǎng)的多源、高頻、高密度觀測數(shù)據(jù)自適應接入和流式快速處理技術,構建低空氣象數(shù)字底座;加強低空三維氣象多源觀測同化及融合技術研發(fā),提升低能見度、低云、風切變、微下?lián)舯┝?、渦旋、湍流等天氣條件的快速識別、診斷和分析能力,研發(fā)更加精細化的低空三維實況分析產品;搭建低空經(jīng)濟氣象保障服務示范平臺,研究低空氣象數(shù)據(jù)云計算和數(shù)字孿生可視化技術,探索物流運輸、應急救援、低空文旅等數(shù)據(jù)應用示范場景。
(作者:張志強 龐紫豪?責任編輯:張林)
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