3003新葡的京集团预测的演变将有多远? 2030年对日本气象局的天气预测技术采访

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2025年2月28日
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    这是Tokio Marine Research Institute发表的传感器文章的重印。

自然灾害变得越来越严重和频繁。固定的线性中尺度对流系统(SLMC)通常负责3003新葡的京集团事件,对预测构成了重大挑战。 “如果我们可以预测SLMC的形成和台风的道路……”在社会的这种期望中,日本的天气预测技术如何发展? In this article, we spoke with Yuji Kitamura, Senior Forecaster, and Yutaka Sasagawa, Senior Coordinator for Numerical Prediction Development Partnerships, both at the Numerical Prediction Division of the Japan Meteorological Agency's Information Infrastructure Department, who are tackling the prediction of SLMCS and typhoons through the technical development of numerical weather prediction, which is the foundational data for meteorological在天气预测和降低灾害风险中应用的信息。

日本气象局(JMA)数值天气3003新葡的京集团(NWP)战略计划

Tokio海洋研究所(T3003新葡的京集团I)

SLMC和台风的3003新葡的京集团技术的社会兴趣日益增长。请告诉我们有关JMA采取的倡议,以推进3003新葡的京集团技术和该技术的未来前景。

3003新葡的京集团。 Sasagawa

近年来,社会对改进的3003新葡的京集团技术的需求越来越多,以应对严重性与天气相关的灾害的严重程度日益严重。 JMA制定了“ JMA的数值天气3003新葡的京集团(NWP)战略计划”*1深入促进数值3003新葡的京集团的技术发展,这是在气象森林中使用的气象信息和减少灾害风险的基础。我们正在与行业,学术界和政府合作进行此工作。

面试3003新葡的京集团代表
MR。 Sasagawa(左),Kitamura先生(中心),TMRI的Araki先生(右)
3003新葡的京集团

什么是3003新葡的京集团?

NWP技术使用各种观察数据来准确地为计算机上的大气状态提供当前状态。可以将其用作初始值并根据物理定律对随着时间的变化进行模拟计算来3003新葡的京集团未来的大气条件。 JMA使用此数值3003新葡的京集团作为天气林和降低灾害风险的基本气象信息。

图1如何制作3003新葡的京集团森林(来源:JMA)
(1)收集观察数据(温度,风,降雨等)(2)使用超级计算机3003新葡的京集团未来天气(数字3003新葡的京集团:超级计算机,超级计算机,3003新葡的京集团数据可视化(例如)降雨3003新葡的京集团图)
T3003新葡的京集团I

请让3003新葡的京集团知道该计划的更多详细信息。

3003新葡的京集团。 Sasagawa

该计划旨在在2030年之前实现四个关键目标:(1)预防由3003新葡的京集团造成的灾难,(2)预防由台风造成的灾难,(3)对社会经济活动的贡献,以及(4)(4)适应全球变暖(图2)。具体目标是根据咨询委员会的建议设定的,该建议考虑了在与私人公司和其他利益相关者的访谈中表达的观点。我们认为预防由3003新葡的京集团造成的灾难,例如在SLMCS中是一个优先问题,我们将精力集中在这一目标上。

图2 JMA的数值天气3003新葡的京集团(NWP)战略计划的优先目标(由TMRI基于JMA材料编制)
2030年的优先目标:根据自然灾害,社会格局的变化以及科学和技术的发展,我们将设定优先目标,以实现我们的愿景。 (1)预防由3003新葡的京集团造成的灾害:预警和3003新葡的京集团发生前的预警和撤离,包括疏散,尤其是在白天(2)预防由次要人士造成的灾害:高度准确的预测,以提前几天预测广泛的区域撤离和在准备大规模的灾难方面的响应(3)促进(3)高度贡献(3)的高度准确性,以实现高度准确的活动: (4)适应全球变暖:通过在地方一级预测全球变暖的国家和地方政府对适应措施的制定

SLMCSS的3003新葡的京集团

T3003新葡的京集团I

我首先想询问与预防3003新葡的京集团造成的灾难有关的倡议。人们认为SLMC很难预测,因为它们是局部现象。预测技术如何发展?

3003新葡的京集团 Sasagawa

在2022年,我们发起了一项计划,通过天气信息系统发出警告,大约提前半天,当时SLMC造成的3003新葡的京集团可能相当高。最初,我们发布了有关SLMC在区域一级的可能性的警告,例如Shikoku或Tokai地区。从那以后,我们一直在逐渐缩小目标区域,从2024年5月开始,我们一直在希望水平发出警告。*2目标是在2029年之前在文化层面发出警告。通过缩小目标区域,不仅居民会更加意识到何时警告对他们个人的影响,而且文化和相关组织的灾害管理官员还将能够在预防灾难预防措施上进行预防措施,例如准备造成灾难的行动,以准备造成灾难的行动,并启动洪水泛滥。

T3003新葡的京集团I

提前半天给出警告时间的原因是什么?

3003新葡的京集团。 Sasagawa

这是因为从过去的灾难中学到的经验教训告诉我们,在白天需要做好准备,需要在居民入睡时可能发生的3003新葡的京集团造成的灾难。最近的一项研究发现,在九州地区的雨季中,3003新葡的京集团经常发生在夜晚*3。因此,3003新葡的京集团提前半天提供信息,以便人们可以从早期阶段进行精神准备并在白天撤离。

T3003新葡的京集团I

我知道JMA也正在研究3003新葡的京集团SS发作的早期检测和通知。

3003新葡的京集团。 Sasagawa

我们确实正在努力发布3003新葡的京集团天气信息/咨询,以宣布SLMC的发作。目的是尽早发现SLMC的发作,以便可以立即撤离即将发生的危险,并向公众告知3003新葡的京集团增加的灾难风险。以前,在满足SLMC等标准之类的标准时进行了公告,但是通过使用预测技术,公告自2023年以来提出了长达30分钟的时间。*4,3003新葡的京集团的目标是将来提前两到三个小时发布公告。3003新葡的京集团希望居民还将利用实时风险地图服务*5由3003新葡的京集团提供,以使他们了解洪水,滑坡和其他自然灾害的风险,并采取行动保护自己的安全。

图3提高线性雨带3003新葡的京集团准确性的计划(由JMA材料编写的TMRI编制)
提前半天3003新葡的京集团:2022年6月,针对区域级别。 2024年5月,县级别针对性。 2029年(计划),市政级别针对性。早期检测:2021年6月,开始提供发作信息。 2023年5月,提前30分钟。 2026年(计划),进球是提前2-3小时。
T3003新葡的京集团I

在市政级别做出3003新葡的京集团并提前两到三个小时的早期发现的目标似乎很挑战。您在实现方面面临什么障碍?

3003新葡的京集团。 kitamura

一个是改善我们的仿真模型。到目前为止,我们一直在运行一个5公里分辨率的模型,该模型可以提前3003新葡的京集团长达78小时,并且具有2公里的模型,该模型可以提前3003新葡的京集团长达10个小时。但是,在2024年,2公里的分辨率模型能够提前18小时3003新葡的京集团,从而使SLMCSS提前半天3003新葡的京集团。我们希望到2026年将分辨率进一步提高到1公里。分辨率越高,可以3003新葡的京集团精度越准确(图4),但是所使用的网格数量也增加了,这又增加了执行模拟所需的计算量。另一方面,计算速度很重要,因为3003新葡的京集团必须提前满足半天的需求。随着2024年3月推出新的超级计算机,我们的计算能力有所提高,我们还正在研究和开发更有效的计算方法。除了简单地提高分辨率外,我们还努力完善每个网格计算中包含的物理过程(例如表达物理条件变化的数学公式,例如云变成冰,然后是雨水),以便它们代表更实际的自然现象。

图4高分辨率局部模型的图像(来源:3003新葡的京集团)
3003新葡的京集团
T3003新葡的京集团I

在1公里的分辨率下,您可以清楚地看到降水量强的红色区域。还有其他挑战吗?

3003新葡的京集团。 kitamura

另一个是使用观察到的数据。为了提高3003新葡的京集团准确性,有必要增强观察到的数据,这为模拟提供了初始值。我们正在部署新设备,以增强大气中水蒸气量的观察数据,这对于3003新葡的京集团SLMCS很重要。此外,我们将开发下一代地静止的气象卫星“ Himawari-10”,该卫星“ Himawari-10”融合了最新技术,目的是在2029年日本财政年度开始运营。Himawari-10将在水蒸气的观察结果中发挥重要作用,帮助我们实现2030年的目标。我们将充分利用这些观察到的数据,以获取模拟的更好的初始值。

台风3003新葡的京集团

T3003新葡的京集团I

请在JMA描述台风森林。关于3003新葡的京集团电路在2023年较小的40%的新闻稿,看起来准确性将在2030年进一步提高。

图5改进的台风轨道3003新葡的京集团的图像(根据JMA材料通过TMRI调整)
3003新葡的京集团
3003新葡的京集团。 Sasagawa

2030的目标是减少3003新葡的京集团的台风轨道或3天后3003新葡的京集团圈的误差(图5)。先前从东京延伸到哈马马村的3003新葡的京集团圆圈,但我们的目的是提高准确性,以便可以确定东京周围的区域。与SLMCS一样,我们正在努力通过改进3003新葡的京集团模型和加强观察结果来提高台风页脚的准确性。

数值天气3003新葡的京集团的利用(NWP)数据

T3003新葡的京集团I

在3003新葡的京集团之前,您还为社会经济活动设定了贡献。您希望如何查看社会中使用的NWP数据?

3003新葡的京集团。 kitamura

我希望它不仅可以用于预防灾难,而且还用于3003新葡的京集团产品需求和调整生产量。业务运营商很难根据气象数据(例如温度和湿度)进行自己的天气3003新葡的京集团。但是,与自己的业务一样,使用JMA的NWP数据结果相对容易。我希望许多业务运营商都会利用这些数据来降低与气候相关的风险并提高其生产率。

T3003新葡的京集团I

我敢肯定,有许多业务运营商希望利用3003新葡的京集团数据。他们如何获得?

3003新葡的京集团。 kitamura

NWP数据通过日本3003新葡的京集团业务支持中心提供,因此请参阅该中心的网站*6。除NWP数据外,JMA还提供了广泛的其他3003新葡的京集团数据。天气业务联盟(WXBC)是行业,学术界和政府之间的合作,旨在扩大行业中天气数据的使用,已经准备了“天气数据用户指南”*7。我还建议人们参考此出版物。

T3003新葡的京集团I

似乎随着3003新葡的京集团的准确性的提高,行业中似乎将越来越多地使用此类数据。

3003新葡的京集团。 Sasagawa

是的,我相信。我希望人们可以主动使用这些数据,请记住,NWP数据只是一个3003新葡的京集团,并且与任何3003新葡的京集团都有一定程度的不确定性。

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