宋嘉堯在進行氣象設備維護。 受訪者供圖
徐娜和同事在野外收集氣象數據。 受訪者供圖
曹勇進行天氣預報技術研發。 受訪者供圖
1980年7月7日，伴著一首《漁舟唱晚》，央視首期《天氣預報》節目誕生。這不僅成為幾代人的共同記憶，也開啟了氣象人的嶄新時代——氣象科學通過電視走進千家萬戶。
一支鉛筆、一沓自記紙、一臺電報機是老一輩氣象觀測員的“老三樣”。而如今的氣象工作者，能綜合運用地面自動觀測站、風云氣象衛星等多渠道的數據，實現氣象預報的智能化、數字化、精細化與可視化。
新時代的氣象青年們，有的用大數據觀云測雨，不斷搭建認識氣象的“天梯”；有的奔波在沙漠戈壁，給氣象衛星觀測校“準心”；有的用科技手段追云逐雨，讓“過眼云煙”化為甘霖……
北半球的夏季已來臨，農業生產、防災減災、旅游活動，樣樣離不開精準的氣象預報。這群青年人也隨著回升的氣溫和多變的天氣忙碌起來——
在精準度上“較勁”
每天凌晨開始，全國7萬多個自動氣象站、270多個國家級天氣雷達站、130多個國家級探空站等組成的“陸海空天”氣象觀測系統，收集氣象數據，并傳送至國家氣象信息中心。天氣預報員一天的工作由此開始：綜合分析觀測資料，在預報會議上會商研判，最終得出預報結果……
國家氣象中心天氣預報技術研發室主任曹勇，已經在這里工作了14年。“氣象人356天、24小時從不敢放松，只要發生重大天氣過程，我們就要迅速進入應急工作狀態。”曹勇說，“例如，春季，我們重點關注沙塵、大風天氣。一般在四五月份，華南地區開始出現強對流天氣，之后降水會整體從南向北推動。十月以后，我們則重點關注冷空氣和寒潮天氣的影響……”
為了把預報員的經驗性分析用客觀的技術手段表達出來，讓氣象預報更高效精準，喜歡鉆研的青年人一直在尋求突破。天氣預報技術研發室的建立，也為曹勇和同事們的科學研究提供了理想的“實驗室”。
繪制天氣圖，是天氣預報員進行氣象分析的“看家本領”。曹勇說：“天氣圖每3個小時就要畫一次，一天要畫8次。畫一張天氣圖大概要3個小時，費時費力！”
為提升工作效率，曹勇便和同事商討，運用計算機技術實現天氣圖基礎數據的分析。大約用了半年時間，他們克服了技術難點，設計出了一套天氣圖算法，目前已成功運用在預報員的日常工作中。
2022年開始，中國氣象局聯合清華大學組建攻關團隊，在大模型預報核心技術、預報精準程度上尋求突破，成功研發出人工智能全球中短期預報系統“風清”。
曹勇是“風清”大模型的團隊主創成員，國家氣象中心負責提供氣象方面的專業知識與運用需求，清華大學團隊則負責大模型結構及計算設計。不到兩年的時間，主創團隊從六七人發展到近二十人，“我們在科研與業務之間起到了很好的紐帶作用。”曹勇補充道。
對于未來天氣預報技術的發展，曹勇充滿期待：“數字化和智能化是氣象預報發展的兩個大方向，未來遍布全國的數字化預報體系將大大增強氣象預報的實時性和準確性，而智能化則會讓氣象預報運用到生產生活的不同場景。”
為衛星校“準心”
“30多年前，第一顆風云氣象衛星升空，我國第一張氣象衛星云圖在聯合國亮相。經過數十年耕耘，風云氣象衛星業務服務網逐漸擴大，國際上已有124個國家在利用風云衛星進行氣象服務。我深感責任重大！”2023年初，國家衛星氣象中心氣象衛星工程研發室主任徐娜曾寫下這段話回顧往昔。
在氣象工作領域，氣象衛星是一個特別的分支。“我們既是航天人，又是氣象人；是科學工作者，又是工程師。”徐娜說道。
曾經的徐娜每年都要忍受嚴寒酷暑，在西北荒無人煙的地方，進行一項鮮為人知的工作——衛星定標。衛星在天上，他們在地上，同一時刻看地面上的目標，比對兩組數據，幫助衛星遙感數據進行校準。作為保證遙感衛星數據定量應用準確性的關鍵環節，曾有位院士評價衛星定標的難度“不亞于研制一顆衛星”。
初次到甘肅敦煌定標，人跡罕至的大漠就給徐娜“上了一課”。地表溫度接近50℃，徐娜的戶外防曬衣根本不管用，皮膚被曬出了泡。后來，再到大漠時，她換上厚實的沖鋒衣，由于長時間在高溫環境中作業，里面的衣服常被汗水浸透。
有一次，徐娜和一位同事在敦煌做無人機實驗時，遇到了沙塵暴。帳篷被大風吹倒了，眼看要被連根拔起。“我和同事的第一反應是把實驗設備從帳篷里‘搶救’出來！”徐娜回憶，千鈞一發之際，他們不顧危險地沖進了帳篷。
做了十多年的衛星定標，徐娜始終在氣象衛星數據“海洋”里“遨游”。“要把衛星數據做好，就得摳0.1與0.2之間的細小差異。”徐娜說，她既要保證數據算法的先進性，還要兼顧氣象數據分析的可靠性，必須反復分析梳理衛星發射前后的數據，這個過程非常“磨人”。
如今，年紀輕輕的徐娜已獲得諸多榮譽：2014年獲得謝義炳氣象青年科技獎，2015年獲得涂長望氣象青年科技獎，2022年獲得國家人才工程青年項目，2023年與團隊一起獲得四川省科學技術進步獎……這些榮譽刻畫了她一路奮楫篤行的身影。
作為風云三號極軌衛星地面系統副總指揮，徐娜先后參與了12顆氣象衛星的定標與應用相關工作。“風云衛星的發展與中國的科技進步同頻共振，國產衛星真正實現了從‘跟跑’到‘并跑’，我對未來實現‘領跑’也很有信心。”徐娜說。
讓科研嚴謹又浪漫
云有千姿百態，充滿神秘感，引人無限遐想。以前，古人只能在生產生活中觀察云的特征，總結規律預報天氣。如今，氣象工作者可以利用飛機上的探測裝備、地面上的遙感設備，計算云的微物理特征，通過人工影響天氣催化手段，讓本來只是匆匆“路過”的云化為甘霖。
陜西省人工影響天氣中心科長兼高工宋嘉堯曾在工作中“解鎖”難得的體驗——身處5000米高空，和增雨飛機一起“乘風破云”。
“天氣分析幫助我了解云的‘前世’，高性能增雨飛機上的各種探測設備幫助我認識云的‘今生’。”宋嘉堯用增雨飛機上獨特的“眼睛”去觀察云、捕捉云，為云“立影”，給“雨”存照，尋找最適合催化的云。
每次發現“云溝”，都會讓宋嘉堯驚喜。“云溝”是指經過人工催化后的云，從衛星圖像上可以看到云的頂部有明顯塌陷，這也是人工增雨直接、科學、有力的效果證明。“云卷云舒，瞬息萬變，衛星資料的時間分辨率如果不高的話，經常會將‘證據’掩蓋。不過衛星技術在不斷進步，風云四號氣象衛星可以帶來分鐘級的觀測資料，也能為尋找‘云溝’提供幫助。”宋嘉堯說。
從農業抗旱減災到生態文明建設，從重大活動保障到森林草原防火，作為陜西省氣象局的氣象工作者，宋嘉堯和團隊克服了多重困難，成功為國家級和省級各類運動會及重大活動提供保障，并多次馳援榆林、延安和安康執行飛機抗旱增雨作業。
2022年夏季，陜西遭遇連續高溫，“為什么不開展人工降雨降溫”成為網絡熱門話題。為了扭轉大家對“人工降雨”“人工降溫”的錯誤認知，宋嘉堯和團隊制作了科普視頻，視頻累計播放量達10萬次。“我把有增雨條件的云比喻為吸了水的海綿，告訴大家沒有適當條件的云，就像沒有水的海綿，再怎么擠也擠不出水分。”宋嘉堯因此被喚作“人工增雨小姐姐”。
2023年，宋嘉堯和團隊還利用科研成果——人工冰晶模擬系統，用“一鏡到底”的方式，錄制了實驗展演視頻，將摸不到的云微物理變化真實直觀地展示在公眾眼前，傳播了人工增雨的科學原理。2024年，宋嘉堯榮獲“全國氣象科普工作先進工作者”稱號。
科研工作需要繁雜的數據和精密的算法，宋嘉堯認為自己的工作是“嚴謹和浪漫的完美結合體”。“云，作為一種看得見摸不著，卻和天氣變化、生產生活息息相關的事物，令無數科研工作者樹立了與它為伴、與它為友的理想抱負。”宋嘉堯說，“作為研究性學科，人工影響天氣需要將科學實驗和業務工作緊密結合起來，才能不斷地提升科學性，創造更高的效益。”
（記者 王美瑩 通訊員 祝子津）
（選題支持 張蕾 陳海波 鄒曉菁）
（責任編輯：梁艷）
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