“开幕式之前的雨,下得脸会湿,地不会湿”“傍晚时云量7至9成,看不见蓝天,但云高不会遮挡住地标上海中心大厦”,2018年首届进博会举办期间的两则天气预报,让许多媒体感到讶异:这精细到近乎不可能。
“‘不可能’的背后藏着必然。”上海市气象局负责人表示,进博会对精细化气象服务有着很高要求,如果没有滚动式天气预报预警、1公里网格化降水量预报、边界层垂直廓线预报等科技手段来支撑,便不会如此有底气。
在当时,要给出如此精细的结论,对专业气象工作者来说仍是巨大挑战。只不过短短5年,进博会气象服务的“天花板”再被突破,通过叠加AI等技术,甚至做到了“未卜先知”。
进博会气象服务之变,成为城市数字化转型的一个缩影。
从精细预报到智能感知
2018年,那一次“脸湿,地不湿”的预报,被完美论证。11月5日7时,进博会馆区飘起零星雨丝,但很快止住。按照气象科学的定义,这一场雨的雨量为“0.0毫米”,无法计入有效降水。它悄悄来过,被人精准捕捉。
地点、时间、雨量的预报全部无偏差,连当时进博会气象台值班首席预报员戴建华都觉得不可思议。但他深知,预报虽然简单,却来之不易,除了风云卫星高频次加密扫描,大型计算机的数值模式运算这些高科技,基于预报员经验的分析研判也不可或缺。
相比这次成功预报,气象部门的另一个尝试显得低调。当天16时,保障现场发生了一个有意思的小插曲:雷达回波显示,一次弱降雨过程正向进博会馆区方向移动,预报员根据传统预报分析,认为降雨约在18时30分,但人工智能预报判断为20时。一个半小时之差,给城市带来的影响却完全不同。信人,还是信电脑?秉着谨慎的态度,预报员决定用实际情况去验证。最后,大家发现人工智能预报更加接近实际——这是上海气象部门第一次把人工智能预报系统用于实战,在此前,这套系统已经学习了3年的气象数据。
作为进博会气象服务的辅助系统,人工智能预报系统在重要特殊场合的历练,带来了深远影响。在超大城市,一次“小天气”也许就会影响整个城市的运行。只有提前了解天气可能对交通、住宿、旅游、高楼大厦等方方面面带来的影响,才能更好保障进博会顺利召开。仅靠有限的人力无法满足如此大体量的预报和判断,由此催生了“城市精细化管理气象先知系统”。
相比于首届进博会的气象平台,于第二届进博会亮相的“城市精细化管理气象先知系统”更智能、更全面、更前沿。既可以提供气象实况、预报预警的可视化服务,还能呈现气象对城市运行的影响,提供智能决策支撑,为展会组织管理部门、参展方等提供更具针对性的气象服务产品。
从2020年到今年,这套先知系统不断“进化”,接入10多个气象服务场景,如健康气象、城市网格化管理、交通和建筑工地,以满足更多使用需求。AI技术在海量数据处理和目标图像识别方面具有先天优势,也让气象工作人员更精准地识别灾害天气。
5年间,进博会加速了上海气象技术能级提升,一张智慧气象网正越织越密。
从特殊需求到常态化服务
今年6月5日,上海出现暴雨大风,上海住建部门应对从容有度。“相较于过去传统的天气预报,新系统会直接告诉我们风雨会影响哪里,各个工地将面临何种灾害风险,等级是多少,以便提前部署。”上海住建部门相关负责人说。在大屏幕上,全市数百个建筑工地被标注不同数字和颜色,代表工地面临的风险数目和等级。住建部门据此向不同工地的安全负责人推送预警信息和防范提醒。
他所说的新系统,正是“城市精细化管理气象先知系统”。系统把气象数据与城市管理事件数据深度融合,建立气象要素对城市运行管理事件的影响模型,通过预测天气变化,推导城市运行各方面的变化,把被动防范变为主动预防。
“进博会的创新机制和先进技术已逐步走入人们的日常生活,为更高水平的气象现代化奠定基础。”上海市气象局局长董熔说。2019年进博会亮相之后,先知系统经过两个月的评估调试,在一个暴雪红警发布和响应演练中,正式出现在大众视野。
先知风云,后治未病。随着功能不断拓展,先知系统也从保障城市运行走入了寻常百姓家。在浦东新区的先知系统内,当气温出现剧烈波动,一张可视化的COPD风险地图立刻被系统“制作”出来。患慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者还会收到疾病气象环境风险预警。在冷空气到来前几天提醒患者注意保暖,在污染时段提醒患者减少长时间外出。