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国务院政府特殊津贴获得者、中央气象台首席预报员马学款:在提升预报准确率上潜精研思 来源:中国气象报社 日期:2024年03月14日07:49

“刚接触预报的时候,感觉自己什么都不懂;后来,感觉自己好像什么都懂了;再后来,我又感觉很多问题没有完全弄清楚,因为天气预报的不确定性太多了。”中央气象台首席预报员马学款说。

2010年,他参加工作的第12年,就在第二届全国气象行业天气预报职业技能竞赛中获得“个人全能第一名”并和队友一道夺得团体第一名。

而现在,当了首席预报员十多年,他更加沉稳,也仍然热衷于探讨科学问题——多年前,老师抛给他的预报问题,他仍在反复琢磨。

马学款在做天气分析。 图/桂海林

天气预报的“不完美”

1998年,马学款从南京大学大气科学系毕业,被分配到中央气象台。虽然有不同的岗位选择,但马学款强烈要求从事天气预报工作。“因为我学习的专业是大气科学,我非常想去预报一线。”

现在,他当了25年的预报员,当预报成功时,他会有成就感;当预报不完美时,他常带有遗憾。“有些工作可以做得很完美,但是,天气预报这个行业是预测的科学,总是有不完美的地方。”

“天气预报就是这样,尽管付出了100%的努力,但总是达不到100%的准确,比如局部区域的暴雨落区可能存在偏差。”马学款说起这个,有些落寞。

他总是在追求完美。于是,他更多地关注预报中的遗憾。“过去发生了什么?为什么会发生?现在是什么状况?未来会发生什么?”几乎每次,他都会将预报结论与实况对比,追问自己,“当时是怎么考虑的?为什么会出现这种情况?错在哪里?对在哪里?”

首席预报员面临着巨大的压力。有时候,预报北京下雪,他就会辗转反侧,过一会儿就去阳台,对着天空望眼欲穿。直到雪落下来,他才能踏实地睡着。此外,预报员经常白班夜班轮换,长年累月的熬夜,会让人有些疲惫,需要不断调整身体状态去适应工作特点。“上了夜班以后,不是想睡就能睡得着的。”他认为优秀预报员不仅需要学习的能力和努力的态度,更需要强大的心理承受能力和健康的身体条件。

回顾这么多年工作经历,预报中的“不完美”让他有些“爱恨交织”,“总是想做到最好,却总会有一些挫败感。”

熬人的琢磨带来了进步,他在这个过程中渐渐成长:获得全国气象行业职业技能竞赛第一名、“全国五一劳动奖章”、全国技术能手等多项荣誉。

沉甸甸的责任

1998年,长江、嫩江、松花江流域发生大洪,关键的防汛决策都需要依靠准确预报的科学支撑。

同年,刚入职中央气象台,极端天气给他上了一课。“1998年的大洪水让我深刻认识到天气预报是一份沉甸甸的责任。”马学款说。

在我国,气象灾害所造成的损失在自然灾害损失中占比较大。“有些职业,对生命的挽救是有形的;而天气预报对生命的挽救是无形的。准确的天气预报可以为防灾减灾提供科学依据。”马学款说。

2012年8月,台风“苏拉”、“达维”登陆我国。面对复杂的防御形势和台风路径的不确定性,马学款临危不乱,进行多模式对比分析和形势场判断,准确订正台风强降水落区和量级,预报结论与实况基本一致。

2022年,我国南方地区出现极端持续高温过程。马学款通过对高温范围、强度、持续时间及其影响的预判,及时升级发布中央气象台历史首次高温红色预警,为防暑抗旱提供了决策依据。

……

这样的案例还有很多,“预报的天气过程已经数不清了。”

面对记者的采访,马学款“不知道说些什么好。”然而,说起那些预报的过程,他马上提高了嗓音,变得自信满满。他拿了一张A4纸模拟太行山,讲解2023年7月华北极端强降雨的预报过程。综合考虑副热带高压、台风残涡、水汽条件、地形作用以及暴雨区西侧高空位涡异常对低空环流和暴雨持续性的影响,与历史相似个例对比后,他坚定了对暴雨极端性的预判,并在专题会商中表达了观点。随后在极端暴雨过程中,他赴北京气象台并于与北京台的同行一起紧盯北京地区强降水精细化预报,准确研判后半程强降水趋势。

“成功的预报是集体智慧的结晶,是大家的功劳。而预报的背后有卫星、雷达等观测数据和数值模式等各种基础条件的支撑。”马学款说。

“总想做些什么”的情怀

说起自己的科研成果,马学款的嘴角扬起了笑容。他喜欢思考科学问题,很重视对天气原理的理解,也尝试应用探测资料、数值预报产品,建立预报产品。

马学款也追求情怀。2003年,不到30岁的他做了一个重要的决定:去援藏。到了西藏自治区,面对当时客观预报方法的缺失,他总想做些什么。于是,他自学预报技术,自己编程现学现用,在西藏自治区气象台建立了日极端温度的客观预报系统。

在处理数据、代码、公式的时候,马学款极为投入,干起事儿来经常没日没夜,“我担心一耽搁,思路就不连续了。”

在北京大学攻读在职硕士时,他选择将大雾作为研究方向,将大雾预报中遇到的问题通过统计学的方式进行处理,建立了基于人工神经网络技术的能见度动力统计预报方法,有效提高了·大雾预报准确率。这么多年,他与同事一直在改进、完善这套预报方法。目前,该方法可以实现全国区域1-10天逐3小时能见度精细化预报,并成为中央气象台低能见度天气预报的重要参考依据。

硕士论文答辩时,一位老师抛出了一个疑问,“你的方法解决了机理上的问题吗?”他至今还在思考并尝试,如何进一步将天气动力热力机理与人工智能技术有效融合,去解决天气预报中的疑难问题。

后来,他带领科研团队继续研究雾-霾天气,优化雾-霾分类预报及能见度客观预报方法,开展雾-霾数值模式应用、评估,建成实时监测、预报、预警、服务于一体的雾-霾预报预警国家级业务示范平台。

未来,他计划将继续研究灾害性暴雨(雪)尤其是暖区暴雨发生发展机理,优化改进高时空分辨率中短期时效雾和霾低能见度客观预报方法,为预报中的疑难杂症提供支撑和参考。

(作者:徐嫩羽 责任编辑:张林)