什麼是氣象格點數據?格點數據的原始數據又是怎樣獲取的?
什麼是氣象格點數據?格點數據是不是都是通過站點數據插值得到的?格點數據有通用的數據格式嗎?
格點數據就是相對站點數據來說有規律的空間排布的數據,一般來說是經度-緯度-高度(或氣壓)-時間的格點,也有其他的格點設計方式。雷達和衛星的數據一般可以認為本來就是准格點形式的,但也需要做一些插值或者區域平均的辦法得到格點化的數據產品。其他的格點產品,比如全球降水、再分析資料場,基本上都是站點數據插值或者融合數值模式和觀測資料的同化產品。
現在通用的數據格式有NETCDF格式和GRIB格式
謝邀。
作為專業的氣象服務公司這個問題要多說一點。
隨著大數據時代的到來和發展,我國的氣象事業也蒸蒸日上。2018年世界氣象日的主題是「智慧氣象」,而「智慧氣象」就是應用我們所熟悉的雲計算、物聯網、移動互聯、大數據、智能等新技術,利用新的演算法方式,使氣象系統成為一個具備自我感知、判斷、分析、選擇、行動、創新和自適應能力的「機器人」,讓氣象業務、服務、管理活動全過程都充滿智慧。
2010年,「精細化網格」這個概念被引進我國的氣象精細化業務中,意味著天氣預報從定性預報、描述性預報,向數字化、格點化預報發展。原先,氣象局只能做全國2400多個城鎮的天氣現象、高低溫和風速風向預報,且預報時次只有一天三次。到2012年,計劃將全國省會城市和單列市未來24小時內的天氣預報進行細化,時間解析度為逐6小時。但不論從空間尺度還是時間尺度上,都不夠精細化。
隨著氣象服務和市場的需求發展,研製更高解析度的氣象數據已迫在眉睫。以天氣預報為例,目前國家氣象局最高時空解析度的預報為:逐3小時預報未來10天全國5*5公里(如下圖所示)的天氣情況。早在2017年,北京、天津、陝西、上海、廣東、福建、海南等7個省(市)就率先完成了本省(市)高解析度天氣預報數據的業務化工作,且在時空尺度上均更加精細,基本能做到逐小時預報未來24小時1*1公里範圍內的常規天氣和災害性天氣情況。網格化預報不僅包含陸地,同樣也能覆蓋海洋10*10公里範圍內的天氣情況。
除了「網格預報」,「網格實況」技術也已經發展了近十年。2010年國家氣象信息中心發展了中國氣象局第一代陸面數據同化系統(CLDAS-V1.0),2015年在CLADS-V1.0的基礎上增加了多個模式,發展了第二代陸面數據同化系統(CLDAS-V2.0)。2017年初,國家氣象信息中心建成高解析度陸面數據同化系統(HRCLDAS),實現了全國範圍逐小時更新1*1公里範圍內的氣溫、氣壓、溫度、風速、降水和太陽輻射等氣象要素的實況。
具體到數據的生產環節,對實況數據,地面觀測資料的時間解析度和空間解析度早已滿足不了需求,這就需要雷達和衛星數據。由於這兩塊數據的時空解析度都較高,因此是不可或缺的。對雷達數據,利用中國氣象局氣象探測中心研製的「天氣雷達基數據拼圖系統」,輸入雷達基數據和雨量計數據,能夠輸出OHP(單部雷達的一小時降水)、MQPE(全國組網定量估測降水)等單站或組網產品。利用中國氣象局研製的SWAN系統,可應用到短臨預報業務,採用實時擬合Z-R經驗公式方法定量估測降水率。從雷達QPE業務產品發展來看,空間解析度已達到1km甚至數百米,時間解析度達到分鐘級。對衛星數據,結合靜止衛星探測的紅外雲頂亮溫和極軌衛星探測的微波,集成衛星反演降水。但由於衛星反演降水的物理原理和演算法的局限性,其反演降水的精度相對較低。融合地面觀測資料、雷達資料和衛星資料,採用時空多尺度分析系統(STMAS),即得到最終的高解析度實況數據。
對預報數據,除了增加雷達和衛星數據,最重要的一項是「數值預報」。數值模式的好壞會直接導致預報結果產生很大的偏差,另外至少在目前看來,人工訂正也就是預報員的作用是非常重要的。但是隨著人工智慧、深度學習等技術的發展,未來將極大程度地解放預報員,使其能夠將更多的精力放在科研和其他難度係數更高的工作上。
總的來說,我國的氣象行業基礎在不斷提高,對於整個社會經濟的幫助也在不斷加強。氣象產品的更新,商業氣象服務公司的發展,能夠滿足各行業對天氣或氣象的更高要求。
參考文獻:
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