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環保主題黑板報內容

時間:2021-06-20 15:15:18 黑板報 我要投稿

環保主題黑板報內容

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  3.5小時內作出72小時霧霾預報

  今年GRACEs模式系統已經成功由高性能計算集群移植到高性能超級計算機,可以為未來72-120小時的空氣質量狀況預報提供支撐,運算時間由原來的15小時縮減到3.5小時。

  如果說觀測著眼于業已發生的天氣現象。對灰霾以及空氣質量先知先覺,提前預判,則需要借助高性能計算機進行復雜龐大的運算以及預報員豐富的經驗修訂判斷。“以前的天氣預報是憑經驗看出來的,現在的天氣預報是根據觀測資料以及氣象物理、化學的變化規律,形成數值預報模式,再用超級計算機算出來的。”據省氣象臺專家介紹,提升數值預報能力顯得尤為關鍵。

  廣東省區域數值預報重點實驗室的超級計算機機房位于廣州市氣象局內,記者在里面看到,一排排瘦長的.黑色機箱閃著燈光24小時運作,共同組成每秒達400萬億次運算能力的超級計算機。

  廣東省區域數值預報重點實驗室專家介紹,近年來,在大氣污染、生態退化及全球氣候變暖等因素的疊加作用下氣象變化增加了復雜性,城市化迅猛發展,人口的密集又對氣象災害防御提出了更加精細化的需求。數值預報模式中物理參數化的一些經驗公式需要不斷修訂,運算量也逐漸加大。“而從原理上來看,用于灰霾和空氣質量預報的大氣成分數值預報模式更為復雜,這是因為除了氣象模式之外,還要加上污染源模式、化學模式。”鄧雪嬌說。

  當中,污染源模式包括各個排放源的位置以及排放量的掌握,如機動車、工廠、建筑工地揚塵、餐飲、焚燒等人為排放、以及海洋、火山等自然排放,這里一方面是由環保部門提供企業的排放源清單,另外也通過衛星遙感等手段得到。化學模式則包括成千上萬種物種在大氣中發生的復雜化學反應,反應物與生成物在大氣中的形成、轉化與清除等過程均依靠計算機來計算完成。記者在省氣象局的業務平臺看到,經過數值預報模式計算后,系統就會以地圖為背景自動生成灰霾、污染氣象條件等級的分布示意圖,直觀地以綠、黃、橙、紅、紫等顏色區分不同區域不同級別的顆粒物和氣體濃度,并實時傳輸到預報員的業務平臺。

  “這時候,預報員再根據現實的氣象背景,對數值預報情況做出修訂判斷。例如低空近地面是否有靜風的不利輸送條件、邊界層是否有強逆溫層,冷空氣到來的時間是否有所微調等,以判斷氣象條件對大氣清除能力的影響,再經過會商,最終轉化成文字做出空氣質量預報。”鄧雪嬌說。目前,省氣象部門自主研發的大氣成分數值預報GRACEs模式系統,已經實現了每天兩次業務化運行,在珠三角實現了能見度、灰霾指數、臭氧、PM等要素的客觀定量數值預報。

  據悉,今年GRACEs模式系統已經成功由高性能計算集群移植到高性能超級計算機,可以為未來72-120小時的空氣質量狀況預報提供支撐,運算時間由原來的15小時縮減到3.5小時。如果把預報區域分成不同分辨率的網格的話,“目前,我們的模式可以支撐東亞區域27公里分辨率預報未來120小時空氣質量,大華南區域9公里分辨率預報96小時,珠三角3公里分辨率預報未來72小時。”鄧雪嬌說。

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