日前，國務(wù)院正式發(fā)布《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要》（以下簡稱《綱要》），明確提出構(gòu)建以人為本、
惠及全民的民生服務(wù)新體系。圍繞服務(wù)型政府建設(shè)，在公用事業(yè)、城鄉(xiāng)環(huán)境、農(nóng)村生活、減災(zāi)救災(zāi)、社會(huì)救助、勞動(dòng)就業(yè)、社區(qū)服務(wù)等領(lǐng)域全面推廣大數(shù)據(jù)應(yīng)用。這標(biāo)志著我國已經(jīng)全面進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代，大數(shù)據(jù)影響著我們生活的方方面面。
隨著大數(shù)據(jù)在各大領(lǐng)域運(yùn)用的逐步深化，氣象大數(shù)據(jù)得到有效應(yīng)用。氣象大數(shù)據(jù)時(shí)代來了，當(dāng)大數(shù)據(jù)和氣象相遇，又會(huì)為我們的生活帶來怎樣奇妙的變化？
精確定位提高服務(wù)水平
上世紀(jì)90年代之前，氣象數(shù)據(jù)主要來源于地面觀測和高空觀測兩個(gè)途徑。受當(dāng)時(shí)科學(xué)技術(shù)水平限制，僅有2000個(gè)地面站和120個(gè)高空站，地面站以小時(shí)為單位收集氣象信息，高空站每天觀測最多不超過4次，總體日增量也局限在GB量級。
現(xiàn)在，地面觀測站大約有4萬個(gè)，每10分鐘觀測一次，未來還將加密至分鐘級；在空間密度上，至少增加20倍，頻度將增加60倍，地面及高空觀測信息總量增加了1200倍。目前，每年的氣象數(shù)據(jù)已接近PB量級。
在氣象領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)浪潮已經(jīng)勢不可擋。正如國家氣象信息中心副總工沈文海所介紹：從某種程度上說，氣象部門一直在運(yùn)用大數(shù)據(jù)方法，例如，氣候因子“正相關(guān)”“遙相關(guān)”以及一些統(tǒng)計(jì)學(xué)方法。
那么，在大數(shù)據(jù)時(shí)代，氣象服務(wù)是什么樣子呢?
氣象部門能夠更加精準(zhǔn)地定位天氣信息；不再拘泥于天氣預(yù)報(bào)這一傳統(tǒng)的氣象服務(wù)形式；開拓出氣候預(yù)測、公共氣象服務(wù)、氣象防災(zāi)減災(zāi)這些新的服務(wù)內(nèi)容；甚至針對不同的人提供個(gè)性化的氣象定制服務(wù)……
沈陽市走在大數(shù)據(jù)服務(wù)探索的前列。近幾年來，沈陽正在開展精細(xì)化天氣預(yù)報(bào)方面的工作，顧名思義，就是以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過地面接收站獲取大量氣象數(shù)據(jù)，經(jīng)過復(fù)雜的分析和計(jì)算，預(yù)測出精確到一個(gè)小時(shí)、甚至一公里內(nèi)這樣具體的氣象狀況。
在2013年的第十二屆全國運(yùn)動(dòng)會(huì)中，借助大數(shù)據(jù)強(qiáng)大的信息收集和處理能力，沈陽市天氣預(yù)報(bào)就已達(dá)到精細(xì)化至每一個(gè)場館，為參賽的運(yùn)動(dòng)員提供了極大的便利。如今，沈陽的各區(qū)縣都已經(jīng)建立了氣象觀測站，為精細(xì)化提供了技術(shù)基礎(chǔ)，現(xiàn)在沈陽市民可以通過手機(jī)下載一個(gè)名為“中國天氣通”的APP，就能免費(fèi)得知即時(shí)天氣狀況，但是精確程度還停留在區(qū)縣水平。
“到今年年底前，沈陽市民可通過手機(jī)APP查詢所在街道，甚至社區(qū)的天氣預(yù)報(bào)。”遼寧省氣象局副局長劉勇說。
劉勇坦言，準(zhǔn)確把握氣象大數(shù)據(jù)，不僅能夠精細(xì)預(yù)測天氣狀況，甚至能夠改善人類居住環(huán)境。近日來，全流程人居環(huán)境解決平臺(tái)第一人居和墨跡天氣攜手，共同打造室內(nèi)空氣環(huán)境生態(tài)圈。第一人居和墨跡天氣相互合作，分工明確，第一人居輸出高科技健康人居環(huán)境產(chǎn)品“恐龍壹號”，負(fù)責(zé)凈化空氣供應(yīng)新風(fēng)，墨跡天氣則是提供室內(nèi)空氣檢測裝置“空氣果”，憑借其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，通過收集室內(nèi)空氣各種指標(biāo)，準(zhǔn)確掌握空氣質(zhì)量。二者通過智能APP應(yīng)用實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈接。第一人居依靠墨跡天氣的大數(shù)據(jù)處理能力，及時(shí)了解室內(nèi)空氣變化，為住戶提供全時(shí)態(tài)貼心的服務(wù)。
助力企業(yè)創(chuàng)造無限商機(jī)
在一些人眼中，氣象部門的主要職責(zé)是預(yù)報(bào)天氣。然而，在世界各國的經(jīng)濟(jì)生活中，不少行業(yè)，如農(nóng)業(yè)、交通業(yè)、建筑業(yè)、旅游業(yè)、銷售業(yè)、保險(xiǎn)業(yè)等，無一例外與天氣的變化息息相關(guān)。
氣象部門就是一個(gè)超大的“數(shù)據(jù)庫”，里面存儲(chǔ)了海量的數(shù)據(jù)。從業(yè)務(wù)角度對氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分，包括氣象觀測數(shù)據(jù)和氣象產(chǎn)品數(shù)據(jù)。
計(jì)量和記錄一起促成了數(shù)據(jù)的誕生，它們是數(shù)據(jù)化最早的根基，氣象觀測數(shù)據(jù)是開展各項(xiàng)氣象業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)。我們平時(shí)從電視、報(bào)紙或者網(wǎng)站獲取的看似簡單的天氣預(yù)報(bào)信息，在其后都有非常龐雜的數(shù)據(jù)采集做支撐，包括全國2000多個(gè)地面站、120多個(gè)高空探測站、6顆在軌衛(wèi)星、5萬多個(gè)自動(dòng)監(jiān)測站、600多個(gè)農(nóng)業(yè)監(jiān)測站、300多個(gè)雷達(dá)站等，逐日逐小時(shí)甚至到逐分鐘掃描著中國出現(xiàn)的各種各樣的大氣數(shù)據(jù)。
隨著各行各業(yè)對氣象信息的需求越來越大，簡單的晴雨氣溫預(yù)報(bào)早已無法滿足社會(huì)的需要。
“氣象大數(shù)據(jù)不僅可以讓人們知道天氣，更重要的是幫助企業(yè)從天氣中減少損失或盈利。”中國氣象局公共氣象服務(wù)中心副主任潘進(jìn)軍介紹。
近年來，我國十分重視氣象大數(shù)據(jù)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，2014年5月27日，中國氣象局公共氣象服務(wù)中心與阿里云達(dá)成戰(zhàn)略合作，共建中國氣象專業(yè)服務(wù)云，中國氣象局積累的氣象數(shù)據(jù)和阿里集團(tuán)的海量數(shù)據(jù)將雙雙融合，通過阿里云計(jì)算平臺(tái)變成可直接利用的鮮活數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)會(huì)被提供給有需要的企業(yè)，指導(dǎo)企業(yè)合理經(jīng)營，規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。
阿里云計(jì)算總裁王文彬認(rèn)為，氣象大數(shù)據(jù)只是一個(gè)開始，中國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展已步入數(shù)據(jù)化運(yùn)營時(shí)代，云計(jì)算將成為像國家電網(wǎng)一樣的基礎(chǔ)設(shè)施，為各行各業(yè)提供公共服務(wù)。
加強(qiáng)監(jiān)控預(yù)防災(zāi)害性天氣
中國氣象局公共氣象服務(wù)中心副主任潘進(jìn)軍介紹：“我國是一個(gè)氣象災(zāi)害多發(fā)、頻發(fā)的國家，氣象災(zāi)害占自然災(zāi)害總量的70%左右。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2000年以來，我國每年由于氣象災(zāi)害所造成的經(jīng)濟(jì)損失占GDP的1%~3%，為2000億~3000億元人民幣。”
每年我國因氣象災(zāi)害都會(huì)遭到嚴(yán)重的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，尤其是西南云貴山區(qū)和東南沿海等氣象災(zāi)害多發(fā)區(qū)。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，我們開始扭轉(zhuǎn)這種災(zāi)害面前被動(dòng)的局面，利用氣象大數(shù)據(jù)可避免名人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。
“歡迎來杭州看海”已經(jīng)成為近幾年夏天杭州人常常用來調(diào)侃自己的話，今年的杭州同樣迎來了一年一度的暴雨。據(jù)浙江省氣象臺(tái)6月18日的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，近12小時(shí)全省平均面雨量達(dá)到21.7毫米，其中杭州34.7毫米。如果按照西湖的實(shí)際容積1450萬立方米來算，杭州近12小時(shí)的34.7毫米平均面雨量，相當(dāng)于近40個(gè)西湖的水。
潘進(jìn)軍表示，針對特大暴雨等氣象災(zāi)害，中國氣象局與高德地圖達(dá)成合作。高德地圖將開啟實(shí)時(shí)監(jiān)控，根據(jù)其掌握的每天每刻的不同數(shù)據(jù)預(yù)測暴雨來襲時(shí)間，并提前做出預(yù)警。據(jù)了解，未來高德地圖將精確到15分鐘后1公里內(nèi)的天氣狀況，某條街道7小時(shí)前刮過很大的東南風(fēng)，前方600米的下坡處有2米深的積水等。
貴州因?yàn)闅夂驈?fù)雜，災(zāi)害頻發(fā)，同樣注重氣象大數(shù)據(jù)在監(jiān)控和預(yù)警方面的作用。
2011年黔西南布依族苗族自治州望謨縣發(fā)生一次特大山洪泥石流災(zāi)害，就是因?yàn)榧皶r(shí)預(yù)警才避免巨大損失。在災(zāi)害發(fā)生當(dāng)天，氣象局大數(shù)據(jù)中心監(jiān)測到望謨縣境內(nèi)受高空切變和冷空氣影響,可能形成強(qiáng)降水,并引發(fā)泥石流，于是立刻發(fā)出警報(bào)，提醒當(dāng)?shù)卣e極組織了防災(zāi)救災(zāi)工作。
“貴州是多氣象災(zāi)害多發(fā)、易發(fā)、頻發(fā)的省份,氣象大數(shù)據(jù)在防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)中大有可為。”貴州省氣象局副局長湯筑強(qiáng)說。
實(shí)惠民生助推農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展
《綱要》提出：利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、衛(wèi)星遙感等技術(shù)，建立我國農(nóng)業(yè)耕地、草原、林地、水利設(shè)施、水資源、農(nóng)業(yè)設(shè)施設(shè)備、新型經(jīng)營主體、農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力、金融資本等資源要素?cái)?shù)據(jù)監(jiān)測體系，促進(jìn)農(nóng)業(yè)環(huán)境、氣象、生態(tài)等信息共享，構(gòu)建農(nóng)業(yè)資源要素?cái)?shù)據(jù)共享平臺(tái)。特別強(qiáng)調(diào)了農(nóng)村氣象大數(shù)據(jù)共享，突出了氣象大數(shù)據(jù)對于農(nóng)村、農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要意義。
當(dāng)農(nóng)業(yè)遇見氣象大數(shù)據(jù)，安徽省農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)越來越紅火了。
近年來，安徽省氣象局以氣象、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格等各類涉農(nóng)海量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，首次將大數(shù)據(jù)應(yīng)用和直通式移動(dòng)互聯(lián)氣象服務(wù)緊密結(jié)合，通過平臺(tái)統(tǒng)一提供云服務(wù)。
微信、微博是安徽省氣象局實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)幫扶減災(zāi)的重要武器。從2014年初第一次在微信、微博上發(fā)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品滯銷的信息以來，安徽省氣象局一直堅(jiān)持以微信微博為平臺(tái)，進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品滯銷幫扶。2014年6月，安徽連續(xù)陰雨天氣，“三潭”枇杷因節(jié)令性較強(qiáng)無法長期儲(chǔ)存，造成大量積壓，果農(nóng)們心急如焚。在獲知“三潭”枇杷嚴(yán)重滯銷后，氣象局立即通過新開發(fā)的平臺(tái)發(fā)布微博、微信，一天內(nèi)就被轉(zhuǎn)發(fā)200余次，點(diǎn)擊量突破30萬次，積壓的枇杷一周內(nèi)銷出5000噸，挽回經(jīng)濟(jì)損失2000余萬元。
“以前種糧都是靠天吃飯，現(xiàn)在不一樣了，還是你們的直通式天氣預(yù)報(bào)給力！”蕪湖市百畝種糧大戶王春寶深有感慨地說。
目前，安徽省氣象局直通式移動(dòng)互聯(lián)氣象服務(wù)系統(tǒng)已成規(guī)模，手機(jī)端涵蓋了天氣預(yù)報(bào)預(yù)警、農(nóng)事建議、供求發(fā)布、市場行情預(yù)測等眾多功能，還可以為用戶提供私人定制。微博、微信也開通了農(nóng)業(yè)氣象、生活氣象、氣象之旅等科普欄目。每天該系統(tǒng)都為農(nóng)民提供海量的信息，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)保駕護(hù)航。
“安徽省氣象信息中心匯集的氣象數(shù)據(jù)早已超過億兆。如何利用好這些數(shù)據(jù)，進(jìn)行大數(shù)據(jù)智能處理與分析，開展面向新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體的直通式服務(wù)，是深化氣象為農(nóng)服務(wù)的現(xiàn)實(shí)需要。”安徽省氣象局黨組書記、局長于波說。
國家氣象信息中心副總工程師沈文海表示,氣象數(shù)據(jù)是整個(gè)氣象行業(yè)的基礎(chǔ)資源，它的價(jià)值在氣象行業(yè)內(nèi)部已經(jīng)和正在被深入挖掘著。對于全社會(huì)而言，氣象數(shù)據(jù)也是極其珍貴的信息資源。我們期待著氣象數(shù)據(jù)在跨行業(yè)綜合應(yīng)用這一“增值應(yīng)用”價(jià)值挖掘過程中煥發(fā)出的新的光芒。
氣象數(shù)據(jù)的產(chǎn)生
氣象數(shù)據(jù)是反映天氣的一組數(shù)據(jù)，氣象數(shù)據(jù)可分為氣候資料和天氣資料。
氣候資料:它通常所指的是用常規(guī)氣象儀器所觀測到各種原始資料的集合以及加工、整理、整編所形成的各種資料。但隨著現(xiàn)代氣候的發(fā)展,氣候研究內(nèi)容不斷擴(kuò)大和深化,氣候資料概念和內(nèi)涵得以進(jìn)一步的延伸,泛指整個(gè)氣候系統(tǒng)的有關(guān)原始資料的集合和加工產(chǎn)品。
天氣資料:天氣資料是為天氣分析和預(yù)報(bào)服務(wù)的一種實(shí)時(shí)性很強(qiáng)的氣象資料。
天氣資料和氣候資料主要區(qū)別是:天氣資料隨著時(shí)間的推移轉(zhuǎn)化為氣候資料;氣候資料的內(nèi)容比天氣資料要廣泛得多;氣候資料是長時(shí)間序列的資料,而天氣資料是短時(shí)間內(nèi)的資料。
獲取氣象數(shù)據(jù)有哪些途徑？
為了取得寶貴的氣象資料,全世界各國都建立了各類氣象觀測站,如地面站、探空站、測風(fēng)站、火箭站、輻射站、農(nóng)氣站和自動(dòng)氣象站等。新中國成立以來，我國已建成類型齊全、分布廣泛的臺(tái)站網(wǎng),臺(tái)站總數(shù)達(dá)到2000多個(gè)。
國家氣象中心每天接收來自國內(nèi)外主要臺(tái)站的觀測資料,這些資料日積月累,隨時(shí)間的推移而成為氣候資料。國內(nèi)一部分臺(tái)站每月將觀測記錄報(bào)表和數(shù)字化資料寄送或傳輸?shù)絿覛庀笾行?這些資料或報(bào)表成為氣候資料重要的部分。此外,氣候資料還包括通過各種渠道收集到的其他學(xué)科如水文、地學(xué)等資料。
氣象數(shù)據(jù)是如何統(tǒng)計(jì)的？
各氣象要素的多年觀測記錄按不同方式統(tǒng)計(jì),其統(tǒng)計(jì)結(jié)果稱為氣候統(tǒng)計(jì)量。它們是分析和描述氣候特征及其變化規(guī)律的基本資料。通常使用的有均值、總量、頻率、極值、變率、各種天氣現(xiàn)象的日數(shù)及其初終日期以及某些要素的持續(xù)日數(shù)等。氣候統(tǒng)計(jì)量通常要求有較長的記錄,以便使所得的統(tǒng)計(jì)結(jié)果比較穩(wěn)定,一般取連續(xù)30年以上的記錄即可。
我國每年新增的氣象數(shù)據(jù)達(dá)到PB量級（1PB=1024TB，1TB=1024GB），較上世紀(jì)90年代增長了數(shù)千倍，并仍在快速增長中。而氣象部門需要永久保存的數(shù)據(jù)目前約有4PB～5PB，年增量約1PB。目前，在所有氣象資料中，地面觀測、氣象衛(wèi)星遙感、天氣雷達(dá)和數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品四類數(shù)據(jù)占數(shù)據(jù)總量的90%以上，堪稱“四大金剛”。氣象數(shù)據(jù)來源種類繁多，僅氣候工作特用資料就包括冰芯、花粉、樹木年輪、洋流鹽度、地表植被等觀測資料，已達(dá)數(shù)十種。
中國氣象局公共氣象服務(wù)中心計(jì)劃深度挖掘利用的數(shù)據(jù)包括：60多年的歷史氣象數(shù)據(jù)；全國各類觀測站、衛(wèi)星、雷達(dá)監(jiān)測的氣象觀測數(shù)據(jù)，包括降水、溫度、風(fēng)力風(fēng)向、地面結(jié)冰、太陽輻射、酸雨、空氣能見度等多種要素；短期、中期、長期的精細(xì)化預(yù)報(bào)服務(wù)產(chǎn)品；通過國際交換獲取的全球氣象觀測、預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)。
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