“这次台风过程，GIIRS实现了好几个‘世界首次’，在预报服务中发挥了很好的作用！”中国气象局数值预报中心模式研发室副主任、风云四号卫星数值预报应用攻关团队首席专家韩威，对风云四号干涉式大气垂直探测仪(GIIRS)最近的表现给出了如上评价。
这是由于上海技术物理研究所研制GIIRS近日在诸多台风监测和预报过程中不负众望，成为我国气象预报的“独门秘笈”之一。它最高实现了15分钟一次的高频大气温湿度垂直探测，获取的数据成功应用于首次投入业务运行的全球/区域通用数值天气预报系统(GRAPES)，为我国台风路径及天气系统的观测预报成功开启了一种全新模式。气象局评估认为“加密观测为精准预报台风的风雨影响提供了重要定量预报产品支撑，最终成功提高了目标区域内的预报效果。”
国际“首次”大范围高频次大气垂直探测
作为全球首台静止轨道上具有垂直探测能力的载荷，GIIRS在业务运行模式可以实现以30分钟一次区域大气温湿度三维探测，这使得风云四号具备了高频次的大气快速探测能力，在该领域成功实现国际“领跑”。GIIRS以干涉方式获取红外高光谱探测数据，能在36000千米轨道上定点观测，与目前国外主要采用下投式探空或者飞机观测方式相比，大幅扩大了探测范围并大大缩短了大气温湿度三维数据获取时间。实现幅宽超过600公里的大范围探测，可以有效覆盖高影响天气预报的目标敏感性区域，而拥有高频次的探测能力可快速获取大量多维数据协助数值应用系统有效提升对复杂天气系统预报的准确度。正是由于这两个方面的突出优势，干涉式的大气垂直探测长期以来始终是国际气象界关注和期待投入气象业务应用的焦点。
从风云四号的大气垂直探测仪产品中，可以看出大气三维立体结构信息。(中国气象局)
为了应对台风“玛利亚”，气象局首次启动GIIRS的加密观测，成功实现了15分钟一次对台风目标区的快速观测。在应对随后正面袭击上海的台风“安比”的预报和监测中，应用GRAPES系统和风云四号卫星GIIRS产品有效发挥了数值化天气预报的作用，提高了对台风路径和中心降雨情况等的预测准确度。
我国“首次”实践交互式“观测-预报”模式
GIIRS与同样实现“首秀”的GRAPES成功“合作”，是对国际观测系统研究与可预报性试验科学计划中提出交互式“观测-预报”思想的成功实践。GRAPES通过精确计算推断出高影响天气预报的目标敏感区，GIIRS针对敏感区开展加密观测，观测资料及时回传，实时进入四维变分同化预报系统。GRAPES再通过数据迭代得出下一次的敏感区，告知风云四号，直至该灾害性天气结束。在对台风“安比”的监测中，GIIRS与GRAPES数值预报系统协同工作，仪器所获取的数据1分钟内即进入地面数值预报同化系统，为精确预报台风“安比”的风雨影响提供了关键的定量预报产品支撑，有效提高了目标区域内的预报效果，被验证为有“正效应”。
大气垂直探测仪的数据在GRAPES中开展同化应用，台风“安比”预报路径向北调整，中心位置更接近实况。(中国气象局)
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