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细研深耕 步履不停守初心——记全国气象工作先进工作者陈明轩

日期:2023-01-10 11:49:30

图为陈明轩向公众科普冬奥会“百米级、分钟级”预报技术。受访者提供

“作为科技工作者既能参加夏季奥运会气象保障,又参加了冬季奥运会气象保障,真的非常荣幸。”想起全身心投入到2022北京冬奥会的点点滴滴,陈明轩还是会很激动。

冬奥会期间,陈明轩带领团队开展“冬奥会气象条件预测保障关键技术”,研发形成了自主可控的冬奥“百米级”天气预报技术体系,首次实现“百米级、分钟级”业务天气预报能力。

陈明轩长期致力于短临预报关键技术研究。十几年前,刚刚三十岁出头的陈明轩被两次派往美国国家大气研究中心(NCAR)进行中长期访问交流。“那时,国内的高分辨率数值模式还没使用天气雷达资料,只能进行1天至3天的天气预报,而客观自动的精细短临预报业务系统几乎是空白。”陈明轩说,从那时起,他和同事便决心解决客观自动短时和临近预报技术问题。

在2008年北京奥运会前,经陈明轩等人与国际知名机构的深度合作和联合研发,北京自动临近预报系统(BJ-ANC)和北京快速更新循环数值预报系统(BJ-RUC)成功“上线”,在北京地区首次实现了应用新一代天气雷达等多源数据的客观自动临近预报,以及快速同化多源局地数据的高分辨率数值预报。

围绕气象条件预测保障,陈明轩带领团队经过近4年的科研攻关,自主研发构建“百米级、分钟级”高精度客观天气预报技术体系,研发了睿图-睿思系统,充分发挥局地多源稠密立体观测与多模式数据快速融合和集成优势,实现了覆盖京津冀区域500米分辨率、覆盖冬奥山地赛区和北京城区100米分辨率、10分钟更新的0-24小时快速更新无缝隙集成预报,以及覆盖三个赛区6个核心场地的67米分辨率1-10天实时大涡数值预报,刷新冬奥气象预报精度纪录,精准预报支撑28次赛事日程调整,为实现“全项目参赛”“参赛精彩”提供有力保障。

当时,为了获取更精准的数据用以技术研发,陈明轩和团队经常驻守在赛区。入夜后,赛区气温下降得很快,但他和团队没有一个人退缩。

“项目成果被列入世界气象组织高影响天气示范项目和北京2022年冬奥经济遗产报告,并入选‘2021年度气象现代化建设重大进展’10个项目之一。”提及于此,陈明轩不免兴奋。

一直以来,陈明轩步履未停。除了重大活动,他聚焦局地突发强对流短临预报预警、首都安全运行等服务新需求,带领团队研发了睿图-雷达系统,充分发挥北京9部X波段双偏振多普勒雷达组网精度高、速度快的探测优势,实现国内最密集X波段雷达组网系统的高质量示范应用,提升首都局地小尺度灾害天气监测预报能力;带领团队研发了睿图-临近数值预报系统,充分发挥高频雷达组网资料快速四维变分同化和云尺度数值模式独特优势,提升了局地突发强对流和山地小尺度天气临近预报预警支撑能力。

“强对流预报预警对保障人民生命财产安全、城市安全运行具有重要支撑作用。”陈明轩深知这一点,积极探索并揭示强对流天气形成机制,为预报预警服务提供关键科学基础——

首次在国内系统性开展京津冀地区对流尺度意义上的雷达气候学研究,成为国内后续开展类似研究的典范。

针对北京“7.21”特大暴雨的形成机制,开展对流尺度数值模拟研究,为特大暴雨预报提供了关键科学基础。

开展雷达四维变分分析系统研发,为基于雷达组网资料快速四维变分同化的对流尺度临近数值预报的业务应用奠定了坚实基础。

开展复杂地形下出流边界对强对流局地新生及快速增强的动力效应研究,为局地突发强对流预报预警提供关键科学判据。

……

“我们将继续细研深耕,在短临预报关键技术研究中不断探索,为北京灾害天气监测预警、首都安全运行保障、国家重大活动气象服务等提供核心技术支撑,为北京气象事业高质量发展做贡献。”陈明轩坚定地说。(叶芳璐)