玛莉亚、安比、云雀、摩羯……今夏台风一个接一个。你是否感觉到今年台风的预报比往年更加精准、及时？
中科院上海技术物理研究所研制的GIIRS近日在诸多台风监测和预报过程中不负众望，成为我国气象预报的“独门秘笈”之一。它最高实现了15分钟一次的高频大气温湿度垂直探测，获取的数据成功应用于首次投入业务运行的全球/区域通用数值天气预报系统(GRAPES)，为我国台风路径及天气系统的观测预报成功开启了一种全新模式。
今天小编就请来上海技术物理研究所为大家讲解一下，究竟什么是GIIRS？什么是GRAPES？他们共同创造的“世界首次”又是如何让台风预报更准确呢？
什么是GIIRS？
2016年11月升空的风云四号卫星上，搭载了两台上海技术物理研究所研制的关键光学载荷，其中一台便是干涉式大气垂直探测仪，英文简称GIIRS。
作为国际首台静止轨道的干涉式大气垂直探测仪，它利用傅立叶变换原理，在长波红外和中波红外波段可实现1500个以上细分光谱的探测，光谱分辨率达0.625波数，红外波段空间分辨率达16公里，相当于给大气做超过1500层的精细“立体CT”切片式探测，因此特别擅长监测和预报台风等变化很快的灾害性天气。
大气辐射亮温垂直分布动态图
为此，上海技术物理研究所“风云四号”研发团队整整奋斗21年，先后破解了诸多技术难题，实现从基础机理到核心元部件再到系统集成全创新链自主可控，使中国在国际上率先实现高时效对地三维探测。
有了GIIRS，台风预报有什么不同？
首先，GIIRS实现了国际“首次”大范围高频次大气垂直探测。
为了应对台风“玛利亚”，气象局首次启动GIIRS的加密观测，成功实现了15分钟一次对台风目标区的快速观测，相当于15分钟给台风做一次CT。在应对随后正面袭击上海的台风“安比”的预报和监测中，又有效发挥了数值化天气预报的作用，提高了对台风路径和中心降雨情况等的预测准确度。
从风云四号的大气垂直探测仪产品中，可以看出大气三维立体结构信息。(中国气象局)
另外，国际首次实践交互式“观测-预报”模式也让预报更为精准。
GIIRS与同样实现“首秀”的GRAPES成功“合作”，成功让 “观测-预报”模式成为现实。GRAPES通过精确计算，推断出高影响天气预报的敏感区，GIIRS则将敏感区作为目标，开展加密观测，并将观测资料及时回传，实时进入四维变分同化预报系统。GRAPES再通过数据迭代得出下一次的敏感区，告知风云四号，直至该灾害性天气结束。
大气垂直探测仪的数据在GRAPES中开展同化应用，台风“安比”预报路径向北调整，中心位置更接近实况。(中国气象局供图)
在对台风“安比”的监测中，GIIRS与GRAPES数值预报系统协同工作，仪器所获取的数据一分钟内即进入地面数值预报同化系统，为精确预报台风“安比”的风雨影响提供了关键的定量预报产品支撑，有效提高了目标区域内的预报效果，被验证为有“正效应”。
（部分内容转载自《文汇报》文章《今夏台风一个接一个，你可知道“中华慧眼”每隔15分钟给它们做个CT？》，作者：许琦敏）
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