新華社北京1月5日電（記者 劉詩平）精準(zhǔn)預(yù)報(bào)強(qiáng)對流天氣是國際氣象領(lǐng)域的一道難題。我國近日在智能天氣預(yù)報(bào)技術(shù)方面取得突破，將強(qiáng)對流天氣臨近預(yù)報(bào)有效時(shí)長延長至4小時(shí)。

記者5日從中國氣象局了解到，國家衛(wèi)星氣象中心（國家空間天氣監(jiān)測預(yù)警中心）研究員王勁松聯(lián)合高校和相關(guān)研究所科研人員，研發(fā)基于風(fēng)云氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)的深度擴(kuò)散模型，成功將強(qiáng)對流天氣臨近預(yù)報(bào)有效時(shí)長延長至4小時(shí)。相關(guān)成果發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《美國國家科學(xué)院院刊》。

“強(qiáng)對流天氣具有突發(fā)性強(qiáng)、演變迅速、破壞力大等特點(diǎn)，其臨近預(yù)報(bào)的核心挑戰(zhàn)，在于捕捉中小尺度系統(tǒng)的快速非線性演變。”王勁松說，研究團(tuán)隊(duì)利用風(fēng)云四號系列衛(wèi)星大范圍、無縫隙的監(jiān)測優(yōu)勢，獲取長時(shí)效數(shù)據(jù)，并從海量衛(wèi)星數(shù)據(jù)中提取并預(yù)測對流云團(tuán)的復(fù)雜隨機(jī)運(yùn)動(dòng)。

為提升預(yù)報(bào)精度，研究團(tuán)隊(duì)引入近年來在圖像生成領(lǐng)域表現(xiàn)卓越的擴(kuò)散模型，提出了面向衛(wèi)星數(shù)據(jù)的深度擴(kuò)散模型。

這一模型將對流云演變過程中呈現(xiàn)的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)趨勢建模為一種物理擴(kuò)散過程，利用風(fēng)云四號A星過去2小時(shí)的紅外亮溫序列，預(yù)判未來4小時(shí)對流云的時(shí)空演變。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合深度語義分割模型，對預(yù)測得到的衛(wèi)星序列開展對流云的自動(dòng)識別與空間定位，精準(zhǔn)刻畫對流云的生成與發(fā)展過程。

據(jù)介紹，基于風(fēng)云四號衛(wèi)星數(shù)據(jù)，深度擴(kuò)散模型實(shí)現(xiàn)了對我國及周邊區(qū)域約2000萬平方千米區(qū)域、未來4小時(shí)內(nèi)每15分鐘一次的高分辨率對流預(yù)報(bào)，在不同空間尺度（4000米至48000米）和不同季節(jié)均表現(xiàn)出穩(wěn)定的預(yù)報(bào)能力，不僅在短時(shí)預(yù)報(bào)中表現(xiàn)優(yōu)異，在2小時(shí)至4小時(shí)的較長時(shí)效預(yù)報(bào)中仍然保持較高的可信度。

“隨著技術(shù)的持續(xù)迭代與業(yè)務(wù)體系的逐步完善，研究將為暴雨、雷暴、短時(shí)大風(fēng)等強(qiáng)對流天氣的防災(zāi)減災(zāi)提供更提前、更精準(zhǔn)、更可靠的技術(shù)支撐，切實(shí)提升全社會(huì)應(yīng)對極端天氣的能力。”王勁松說。

2025年12月27日，我國成功發(fā)射風(fēng)云四號C星。風(fēng)云四號C星憑借更高時(shí)空分辨率，以及更強(qiáng)的環(huán)境溫濕廓線探測和閃電探測能力，有望進(jìn)一步提升強(qiáng)對流短臨預(yù)報(bào)的精度。