日期:[2022年03月23日]
-- 智慧生活报 --
版次:[A1]
走近“智慧气象”揭秘天气那些事儿
说到气象，我们首先想到的就是天气，或者是电视机里的气象预报员，甚至是手机里的蓝色、黄色、橙色、红色预警，那天气预报是如何形成的？气象预报员是如何工作的？各类预警信息又是根据什么得出的结论？人工降雨真是凭空降雨吗？3月17日，智慧生活报记者团探访山西省气象局，就这些问题进行了深入了解。
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现场感受天气预报
“观众朋友们大家好，欢迎收看今天的天气预报……”每当这句话响起，我们的脑海中就会浮现这样一个场景：一幅巨大的动态地图前，天气预报主持人正“指点”着“江山”播报天气，随着播报内容的变化，地图还会不停更换，很是神奇。
记者探访省气象局天气预报影视制作中心时发现，这是通过抠像技术完成的。工作人员收到从省气象局传来的天气预报信息后，会制作相应的动态地图。主持人播报天气时，会站在一块绿布前，面前的摄像机会把画面传送到后台，工作人员就会利用抠像技术把主持人背后的绿色背景变成透明色，再同动态地图合成在一起，这样就呈现出我们在电视中看到的画面了。
或许有人早已注意到，天气预报主持人从来不穿绿色的衣服，也不会佩戴绿色的配饰。这是因为，如果主持人穿了绿色衣服，这部分就会被抠掉，呈现在我们面前的画面将一言难尽。
看不到地图，主持人是如何精准“瞄准”的？这就得靠绿布两边的显示器了。录制时，显示器上会显示合成后的影像，主持人可看着影像调整位置。
不过，不要小看主持人的随手一指，因为屏幕和地图的合成是在录制时直接完成的，因此非常考验主持人的功力，也可以算“无实物表演”了。
记者上前体验了一把，结果感觉胳膊好像都不服从大脑指挥了：想指大同，结果指到了画外，想指运城，胳膊又不够长……看来，想要做到“说哪儿指哪儿”，还得下一番功夫。
或许有人会问，为什么不直接用电子屏或投影？这是因为，拍摄电子屏会导致不清晰、产生摩尔纹，投影又会投射在播报员身上。这样，视频合成技术就成了最好的选择。
这块最吸引人的“绿布区”，其实只占据天气预报影视制作中心的一角，占地最大的则是后期制作区域。此外还有访谈区、坐播区等。访谈区有沙发、茶几，主要录制专家访谈节目。沙发侧边的几个电视屏幕上滚动播放着一些科普视频，沙发后边的触屏电视上播放着从中央气象局传来的实时风场图。从风场图上，我们可以直观地看到风的走向和大小等。“风和空气质量有很大关系，冬天雾霾特别严重的时候，通过这张图，我们就可以预测霾什么时候散，空气质量什么时候转好。因此，这个主题又叫‘等风来’。”主持人介绍，除了风场图，气温、霾、气压、卫星云图等气象图都会在这里实时播放。
2
天气预报是靠计算还是观测？
一个天气预报视频制作过程，就是一套流水线作业，各级气象站负责收集数据，天气预报影视制作中心进行包装展示，省气象台则根据数据“计算”出未来天气。“计算”天气是一个非常关键的环节，为此，省气象台组建了一个由32人组成的专家团队，专做天气预报。“天气预报并不是观察出来的，它是一个数值预报产品。”省气象台首席预报员赵海英介绍，这离不开数值天气预报模式。最初，地面、高空、卫星等观测站的结果经过数学方法同化后，作为模式的初始条件，经过一系列计算，得出一个积分产品，呈现出未来24小时、48小时的预报产品以及包括风、温、压、湿的气象要素场，通过判断这些综合信息，预报员会将主观的思维模式和客观的模式产品相互结合，判断出一个天气现象。“可以说，天气预报是‘计算’出来的。”赵海英介绍，最后呈现的未来天气预报，还结合了预报员的主观思维模式。
有时，随着天气现象一起发布的，还有预警信息。预警信息共15种，如暴雨、暴雪、寒潮、大风、沙尘（暴）、高温、干旱、霜冻、大雾、霾、道路结冰、雷暴大风、冰雹、电线积冰、持续低温等。这些预警信息的等级不完全相同，有的是三种：黄色、橙色、红色，有的是四种：蓝色、黄色、橙色、红色。但一致的是，当预警信号为橙色时，就需要引起重视了。如果达到红色，就要引起高度重视，并做好停产、停工、停学准备。“暴雨是指24小时降雨量为50毫米及以上的强降雨，暴雪是指24小时降雪量为10毫米及以上的强降雪。这里需要解释的是，降雪量并不是指雪的厚度，而是指在一个容器内，雪化成水后的深度。”赵海英介绍，随同预警信息一起发布的，还有防御指南，会在出行、穿衣、学校、工厂、农田、防汛等方面给出相应提示。
3
气象服务改变生产生活
走进省气象局行业服务中心，大大的显示屏上显示着山西省森林火险监测图，图上显示的小火苗，代表这里有火灾隐患——这是根据基站监测到的数据，运用一定算法得出的结论。
行业服务中心会针对不同的服务群体打造不同的服务系统，山西省森林防火气象服务系统就是其中一种。此外还有农产品质量安全溯源平台、地质灾害气象预警服务系统、山西省道路交通智慧气象平台、山西省生态监测气象服务系统、城市内涝监测预警平台、矿区气象灾害监测预警服务平台、新能源发电功率预测与气象预警服务系统、山西电网自然灾害监测预警平台。
由于各行业的关注点不同，平台会开展相应的监测服务。如山西电网自然灾害监测预警平台，就会针对国家电网比较关注的森林火险、风力、电线覆冰等情况设置观测站，重点监测，并及时预报险情。
农产品质量安全溯源平台，可以对与作物生长密切相关的气温和湿度、风速、风向、降雨量、土壤温湿度、光照强度、大气压力等各种气象环境要素进行实时监测，为农业种植提供参考数据，并针对气象灾害及时采取防护措施，减少损失。同时，还可实现农产品溯源。
每年，台风、大雾、雨雪、冰冻等恶劣天气导致的重特大交通事故时有发生。山西省道路交通智慧气象平台大力发展现代交通气象服务体系，利用已有的道路资料，网格化读取卫星资料、地面气象监测站信息，利用大数据计算雨雪、大风等天气，预知路面结冰等实况，并及时预警。据介绍，平台使用先进的无线通信和新一代互联网技术实现无盲区实时监控，可提供“百米级”预报、“分钟级”预警气象服务，为公路交通安全助力。
目前，省气象局正大力拓展服务领域，最近又同铁路部门、省矿监局开展了合作，将为他们提供更具针对性的服务。
4
炮弹打上去，为何雨会变大？
空气干燥，火灾频发，能否人工降点儿雨？“凭空降雨是不可能做到的。”山西省人工增雨防雷中心杨俊梅介绍，只有在有云且云中水汽充足的情况下，才能通过人工干预使降水量增加。也就是说，要想人工增雨，还得看云答不答应。
人工增雨，是在适当的天气条件下，向目标云播撒适量催化剂以影响云的物理过程，从而实现增加降水的活动。
那如何判断增不增雨，何时增？“一般情况下，在省气象台预报未来三天有降水后，我们会关注农业旱情、森林火险等级、空气污染情况等，看有没有作业需求。”杨俊梅介绍，接着会分析是否有作业条件，即云中水汽是否充足。“人工影响天气，主要是飞机、火箭、高炮及地面烟炉作业等。”杨俊梅介绍，除了增雨，还有防雹、消云减雨、消雾等作业。其中，防雹主要是针对经济林果区进行的作业，目的是减轻冰雹对农作物的损害。
记者 杨晓艳 文 乔静涛 摄
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现场感受天气预报
“观众朋友们大家好，欢迎收看今天的天气预报……”每当这句话响起，我们的脑海中就会浮现这样一个场景：一幅巨大的动态地图前，天气预报主持人正“指点”着“江山”播报天气，随着播报内容的变化，地图还会不停更换，很是神奇。
记者探访省气象局天气预报影视制作中心时发现，这是通过抠像技术完成的。工作人员收到从省气象局传来的天气预报信息后，会制作相应的动态地图。主持人播报天气时，会站在一块绿布前，面前的摄像机会把画面传送到后台，工作人员就会利用抠像技术把主持人背后的绿色背景变成透明色，再同动态地图合成在一起，这样就呈现出我们在电视中看到的画面了。
或许有人早已注意到，天气预报主持人从来不穿绿色的衣服，也不会佩戴绿色的配饰。这是因为，如果主持人穿了绿色衣服，这部分就会被抠掉，呈现在我们面前的画面将一言难尽。
看不到地图，主持人是如何精准“瞄准”的？这就得靠绿布两边的显示器了。录制时，显示器上会显示合成后的影像，主持人可看着影像调整位置。
不过，不要小看主持人的随手一指，因为屏幕和地图的合成是在录制时直接完成的，因此非常考验主持人的功力，也可以算“无实物表演”了。
记者上前体验了一把，结果感觉胳膊好像都不服从大脑指挥了：想指大同，结果指到了画外，想指运城，胳膊又不够长……看来，想要做到“说哪儿指哪儿”，还得下一番功夫。
或许有人会问，为什么不直接用电子屏或投影？这是因为，拍摄电子屏会导致不清晰、产生摩尔纹，投影又会投射在播报员身上。这样，视频合成技术就成了最好的选择。
这块最吸引人的“绿布区”，其实只占据天气预报影视制作中心的一角，占地最大的则是后期制作区域。此外还有访谈区、坐播区等。访谈区有沙发、茶几，主要录制专家访谈节目。沙发侧边的几个电视屏幕上滚动播放着一些科普视频，沙发后边的触屏电视上播放着从中央气象局传来的实时风场图。从风场图上，我们可以直观地看到风的走向和大小等。“风和空气质量有很大关系，冬天雾霾特别严重的时候，通过这张图，我们就可以预测霾什么时候散，空气质量什么时候转好。因此，这个主题又叫‘等风来’。”主持人介绍，除了风场图，气温、霾、气压、卫星云图等气象图都会在这里实时播放。
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天气预报是靠计算还是观测？
一个天气预报视频制作过程，就是一套流水线作业，各级气象站负责收集数据，天气预报影视制作中心进行包装展示，省气象台则根据数据“计算”出未来天气。“计算”天气是一个非常关键的环节，为此，省气象台组建了一个由32人组成的专家团队，专做天气预报。“天气预报并不是观察出来的，它是一个数值预报产品。”省气象台首席预报员赵海英介绍，这离不开数值天气预报模式。最初，地面、高空、卫星等观测站的结果经过数学方法同化后，作为模式的初始条件，经过一系列计算，得出一个积分产品，呈现出未来24小时、48小时的预报产品以及包括风、温、压、湿的气象要素场，通过判断这些综合信息，预报员会将主观的思维模式和客观的模式产品相互结合，判断出一个天气现象。“可以说，天气预报是‘计算’出来的。”赵海英介绍，最后呈现的未来天气预报，还结合了预报员的主观思维模式。
有时，随着天气现象一起发布的，还有预警信息。预警信息共15种，如暴雨、暴雪、寒潮、大风、沙尘（暴）、高温、干旱、霜冻、大雾、霾、道路结冰、雷暴大风、冰雹、电线积冰、持续低温等。这些预警信息的等级不完全相同，有的是三种：黄色、橙色、红色，有的是四种：蓝色、黄色、橙色、红色。但一致的是，当预警信号为橙色时，就需要引起重视了。如果达到红色，就要引起高度重视，并做好停产、停工、停学准备。“暴雨是指24小时降雨量为50毫米及以上的强降雨，暴雪是指24小时降雪量为10毫米及以上的强降雪。这里需要解释的是，降雪量并不是指雪的厚度，而是指在一个容器内，雪化成水后的深度。”赵海英介绍，随同预警信息一起发布的，还有防御指南，会在出行、穿衣、学校、工厂、农田、防汛等方面给出相应提示。
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气象服务改变生产生活
走进省气象局行业服务中心，大大的显示屏上显示着山西省森林火险监测图，图上显示的小火苗，代表这里有火灾隐患——这是根据基站监测到的数据，运用一定算法得出的结论。
行业服务中心会针对不同的服务群体打造不同的服务系统，山西省森林防火气象服务系统就是其中一种。此外还有农产品质量安全溯源平台、地质灾害气象预警服务系统、山西省道路交通智慧气象平台、山西省生态监测气象服务系统、城市内涝监测预警平台、矿区气象灾害监测预警服务平台、新能源发电功率预测与气象预警服务系统、山西电网自然灾害监测预警平台。
由于各行业的关注点不同，平台会开展相应的监测服务。如山西电网自然灾害监测预警平台，就会针对国家电网比较关注的森林火险、风力、电线覆冰等情况设置观测站，重点监测，并及时预报险情。
农产品质量安全溯源平台，可以对与作物生长密切相关的气温和湿度、风速、风向、降雨量、土壤温湿度、光照强度、大气压力等各种气象环境要素进行实时监测，为农业种植提供参考数据，并针对气象灾害及时采取防护措施，减少损失。同时，还可实现农产品溯源。
每年，台风、大雾、雨雪、冰冻等恶劣天气导致的重特大交通事故时有发生。山西省道路交通智慧气象平台大力发展现代交通气象服务体系，利用已有的道路资料，网格化读取卫星资料、地面气象监测站信息，利用大数据计算雨雪、大风等天气，预知路面结冰等实况，并及时预警。据介绍，平台使用先进的无线通信和新一代互联网技术实现无盲区实时监控，可提供“百米级”预报、“分钟级”预警气象服务，为公路交通安全助力。
目前，省气象局正大力拓展服务领域，最近又同铁路部门、省矿监局开展了合作，将为他们提供更具针对性的服务。
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炮弹打上去，为何雨会变大？
空气干燥，火灾频发，能否人工降点儿雨？“凭空降雨是不可能做到的。”山西省人工增雨防雷中心杨俊梅介绍，只有在有云且云中水汽充足的情况下，才能通过人工干预使降水量增加。也就是说，要想人工增雨，还得看云答不答应。
人工增雨，是在适当的天气条件下，向目标云播撒适量催化剂以影响云的物理过程，从而实现增加降水的活动。
那如何判断增不增雨，何时增？“一般情况下，在省气象台预报未来三天有降水后，我们会关注农业旱情、森林火险等级、空气污染情况等，看有没有作业需求。”杨俊梅介绍，接着会分析是否有作业条件，即云中水汽是否充足。“人工影响天气，主要是飞机、火箭、高炮及地面烟炉作业等。”杨俊梅介绍，除了增雨，还有防雹、消云减雨、消雾等作业。其中，防雹主要是针对经济林果区进行的作业，目的是减轻冰雹对农作物的损害。
记者 杨晓艳 文 乔静涛 摄
