南京信大气象科技有限公司实践论文

　　气象工作帮助人类在有利的天气和气候中获得效益，在避免气象灾害中减少损失。商业化气象服务的产生是由于气象事业发展迅速而政府拨款相对减少，政府给气象部门的经费增长远低于气象部门的需求增长，因此各国气象部门根据本国经济发展水平和经费状况确定是否开展商业化服务以及开展商业化服务的规模。美国、日本、加拿大及欧洲一些国家等都是开展商业气象服务较早的国家，他们的商业化气象服务目前正呈蓬勃发展趋势，而我国的商业气象服务才刚刚起步。
　　中国气象服务协会于2015年5月13日正式成立，协会发布了《中国气象服务产业发展报告（2014）》。根据该报告，我国气象服务市场的潜力巨大（2014年为39亿元）。到2025年，包括气象科技服务、气象信息服务、气象装备制造和气象信息衍生金融服务等在内的气象服务市场规模将达3000亿元。近几年我国气象服务产业不断壮大，气象服务已拓展到农业、交通、能源、海洋、健康、旅游、保险、气候资源开发利用，以及灾害防御等领域。社会力量参与气象服务热情高涨，以新媒体为例，由社会企业发布的天气类手机app数量已超500个，排名前20的用户综合下载量超过6亿次，发展空间十分广阔。
　　互联网时代，我国气象服务体系目前尚不能有效满足社会需求，不同部门的气象数据相互封锁，严重制约了气象服务产业的发展；同时，外国成熟的气象服务企业已开始占据我国海洋气象导航服务市场，给我国气象服务业带来严峻挑战，这要求我们转换思想，积极改变来面对这些挑战和困境。
　　1气象服务的新模式
　　1。1基于移动社交平台的气象服务新模式
　　从基于web的中国天气社区到基于移动互联网的Weddar（一款手机上的天气应用），天气通的天气微博，墨迹天气，以及景象天气的实景天气都很好地诠释了社交平台对于天气服务的重要意义。社交元素的融入一方面加强了信息发布方与受众之间的互动，形成良性反馈循环，增进传播效果；另一方面也扩充了信息的时效性和可信性。移动终端已经成为人们了解天气的主要入口，所以对于气象服务的从业者来说，转变观念是当务之急，如何有效地把社交元素整合进现有服务产品或新产品中是未来一段时间亟待攻克的难题之一。
　　1。2基于用户体验的气象服务新模式
　　在这个注重品质的时代，良好的用户体验会明显提高产品竞争力，增加用户黏度。比如，互联网中虚拟化技术的引进为天气服务产品带来了表现力更强、更直观的体验，中央电视台每晚的《天气预报》从很早就加入了虚拟化的应用。随着虚拟主持人和虚拟场景更加智能化，未来气象服务在展现方式上将很有可能完全虚拟，这会是未来的气象服务结合互联网的一大新的应用。
　　1。3基于智能天气设备的气象服务新模式
　　互联网的发展，使得设备长期在线化成为现实，类似于个人微型气象站的智能天气设备等发展十分迅速。这种智能天气设备集成了温度、湿度、光照、气压、紫外线等传感器，广泛分布在城市的各个方位，测量实时的天气信息，有的甚至内置170超广角摄像头，能够在白天每隔35min拍摄一张照片上传到云端。这种天气信息用一张张实时的天气图片进行展示，再附上具体的温度、湿度和紫外线数据，天气情况一清二楚。智能天气设备可以无视距离，进而获得目标地点精确的实时天气信息，生成微型天气预报，在日常工作、出游等方面都有着广泛用途。当上千台这样的设备连接到云端，就可以获得一个城市的离散天气预报。
　　这种新的气象服务除了实时准确之外，还可以附加诸多更为人性化的定制信息，甚至可以和可穿戴设备结合，把个人身体特质与天气信息融合到一起，根据当日天气状况和节气等气象因素为用户提供健康建议。
　　2气象服务产业化新思路
　　2。1市场化与开放服务市场
　　气象服务市场化是破解气象服务产业困境的首要措施。只有明确了公益气象服务与气象服务市场的区别，才能对气象公益与私益采用不同的保护标准、原则和方式。公益气象服务由政府供给，其他的气象服务产品都应由市场提供。在《气象法》中引入市场竞争机制，构建可操作的市场制度，为开放气象服务市场提供相应的制度支持。
　　2。2共建数据共享平台
　　气象数据的共享对气象服务产业化至关重要。完全免费地把气象原始数据向公众开放，这在很大程度上为产品的市场化运作降低了门槛，完整的市场化体系也能迅速形成。可以参照国外发达国家的经验，出台数据密级划分的规定，成立气象数据交易的管理机构，引导形成不同类型气象数据的市场交易价格；鼓励并培育商业气象数据的中介交易人才，形成一批中介交易机构，待条件成熟后，尝试建立商业气象数据的现货和期货交易市场。对于全社会而言，气象数据也是极其珍贵的信息资源。气象数据在跨行业综合应用这一增值应用价值挖掘过程中会焕发出新的光芒。
　　2。3深刻理解用户需求提高气象服务质量
　　微博、微信、手机应用等已经将民众与气象之间的距离拉近，人们获取气象服务信息也极为方便，在此基础上，更多的有针对性的服务产品可以被开发以供用户有选择性地订阅。由于与气象密切相关的各个行业领域，如能源、服装、交通对气象服务产品的需求不一样、专业要求程度也不一样，需要气象服务人员深入了解各个行业的需求并有针对性地提供不同的专业个性化气象服务。同时，现阶段海量气象数据的大数据应用，将气象数据与其他相关行业或领域的数据进行深度融合，帮助获得跨领域、跨学科的新知识，为气象产品开发提供新思路。
　　2。4培养专业气象服务人才
　　随着气象服务市场的进一步开放，对气象服务产品的种类及专业性要求越来越高。就国内目前的气象服务人员来说，单纯的气象知识无法应对日益庞大的服务体系，这要求气象服务人员除了具有扎实的气象知识外还必须具备完整、系统的跨学科知识与能力，能实现知识的融会贯通。只有复合型的气象人才才能做出更为专业、更符合市场需求的气象服务产品。
　　3新能源风电场特色气象服务
　　能源危机迫在眉睫，开发可再生的绿色能源是社会可持续发展的必由之路。风能是清洁的可再生能源，取之不尽，用之不竭。在所有新能源、可再生能源利用技术中，风力发电是技术最成熟、最具规模开发和商业发展前景的方式。
　　中国具有世界级的风力资源，总技术潜力资源估计为250GW。我国的风电事业有很大的发展空间，目前已发展了百余家风电场，但尚没有自主研发的大型风力机组。运行的大多数机组是从国外进口的，由于地区的差异，这些机组很难适应我国特殊的气候条件，造成较高故障率。针对这一现象，急需开发能够提供适合海上风电运维作业的天气窗口的预报服务。
　　3。1风电场运维中天气预报服务的现状
　　近年，我国用于风电场建设的投资显著增加，2011年的累计风电装机容量即达52800MW。然而在风电场设计中，对极端天气气候的影响考虑较少，缺少特别针对沿海地区风电场运维的台风、龙卷和雷暴等极端灾害天气的专项气象服务，这些已成为目前风能资源开发利用亟待解决的关键性问题。实际上，极端灾害性天气能够较大程度地破坏风电机组，是影响风电场运行安全的主要因素，也是风电场设计必须考虑的因素。因而，在风电场的设计施工阶段和运行维护阶段均要考虑天气状况，而普通的天气预报已经不能满足风电场运维的需求，从而对天气预报提出了更高层次要求，需要根据风电场的运维特点有针对性地提供气象服务。
　　3。2海上风电运维作业天气窗口的需求
　　根据欧洲海上风电经验，安装海洋气象预报系统的海上风电场有效利用小时数比没有安装的要高出510。海上风电场的建设与运维取决于风电场的可达性，而风电场的可达性取决于交通工具安全航行的海洋水文气象条件与安全作业天气窗口期。因此，需要针对沿海风电运维对气象服务的需求，提供用于海上风电场在建工程和运维期间的气象服务产品。
　　3。3海上风电场运维特色气象服务内容
　　江苏省沿海属于风资源较丰富区，近年，江苏省的风电开发实现了突破性进展，已建、规划的风电场近30个，其中已建风电场主要集中在启东沿海至大丰港之间的沿海地。而江苏沿海的极端灾害性天气能够较大程度地破坏风电机组，严重影响风电场运行安全。
　　南京信大气象科技有限公司为江苏金风科技有限公司提供的特色气象服务，针对沿海风电运维的气象需求，开发了海洋水文气象预报预警服务系统和手机app客户端，该系统已经在如东潮间带风电场、响水近海风电场使用，能够将海上风电场所选用交通工具的出海条件与每日逐时海洋水文气象要素预报结合，可以规划出每种交通工具在每一天安全出海的时间段，再根据出现故障机组的分布，合理规划出每天出海的航行线路，既能保证出海人员的交通安全，又能使每次出海维护的航行时间成本和燃油成本较低。
　　为风电场业主方及作业船只在汛期提供项目期间特色气象服务，能够更大程度降低海上作业的天气风险，抢抓时间窗口作业。这就要求获取时间和空间精度更高的专项天气服务，提供码头及风机位的未来3d逐6h精细化预报服务、强天气预警和天气帮助。同时需要在风电场运维预报服务期间，任用具有5年以上工作经验的预报员组建人工气象保障团队、短临预报专家对气象预报结果进行审核把关。
　　公司服务具体内容包括：1）每日提供未来72h，每6h时间间隔精细化常规预报：响水码头、响水作业区内机位点风速、风向、浪高、浪向、天气及能见度；2）灾害性天气预警：强天气过境时根据天气进展更新天气预报，并及时给予天气提醒或警示；3）在线服务：人工值守，24h在线提供天气帮助。服务方式：建立微信服务群，服务群体达80多人，实时与用户面对面进行跟踪服务。预报工具为公司自行开发的预报系统和多种权威气象资料。
　　4航空特色气象服务
　　航空运输企业利用航空器在瞬息万变的大气环境下营运，不仅要研究人财物等资源的配置，而且要关注环境因素及其变化，特别是气象条件这一重要的环境因素。因为气象条件不仅对飞行安全和正常有直接的影响，而且对航空运输企业的营运效益也有着至关重要的作用。波音公司分析认为，如果我国的航空运输企业利用高空风制作飞行计划，每年可以增加800万美元左右的效益。航空气象服务机构对不利天气开始和结束时间的准确预报则可减少2030的飞行延误及其损失。降落地点准确的天气预报，可以为每架商业喷气式飞机每飞行160km节省2。4的额外燃油，按其计算，我国每年将节省3。6亿元的燃油成本。
　　如果全国的航空运输企业能改进制作飞行计划的方法，运用高空风、目的地机场和备降机场的天气和预期变化并综合考虑流量、商载等因素制作飞行计划，至少可以节省30的燃油。此外根据我国西南航空公司1997年减推力技术的使用实践及因此而节省的发动机成本计算结果推算，全国近300架喷气式飞机利用气温使用减推力技术每年可降低近3亿元的成本。
　　4。1民航强天气预报服务现状
　　我国民航气象对于强对流天气分析预报主要集中在多普勒天气雷达、卫星云图、风廓线雷达等多种大气探测资料的定性分析，中尺度天气动力学理论的应用和各类强天气指数及多种物理量场特征定性应用层次。其强对流天气预报、预警能力和发布效率与航空业务所需的精细化服务有很大的差距。特别是对局地强风、雷电、暴雨等强天气对航空业务影响的预报准确率不高，系统识别与报警功能急需改进，预警信息发布效率需提高，系统的集约性还需加强。
　　4。2民航对强天气预报的需求
　　截至2016年，中国共有53家运输航空公司，292家通用航空公司。航空公司每年因强天气影响对航空运输业造成巨大损失。国际民航组织统计显示，在世界航空业务中，因气象原因造成的飞行事故数量已经上升到占总事故的将近13，其中强对流天气是造成飞行事故的主因。我国因航班延误每年造成的损失在25亿元以上。目前我国民航日飞行量已经超过1万架次，预计未来10年，中国民航运输量仍然保持持续快速增长的势头。大飞行量、大流量的运行背景，使得民航在保证飞行安全的前提下，保障航班正点和效率的压力空前增大。随着航班量的增加，天气对航空运输安全与效益的影响日益突出，天气因素已经成为制约我国航空事业快速发展的主要瓶颈之一。因天气原因造成航班延误导致旅客与航空公司纠纷日渐增多，甚至影响社会稳定。我国民航部门对气象部门的天气预报服务，特别是短时临近天气预报服务提出了紧迫的需求。
　　4。3民航特色气象服务的内容
　　针对民航部门提出的需求，可以建设一个终端区短临天气预报预警系统为民航部门提供特殊的天气预报服务。以南京信大气象科技有限公司开发的终端区短临天气预警应用平台为例，该系统能够实现以下几个功能：包括多源气象资料的接收与处理、对流性天气的临近预报和短时预报、中尺度天气分析等功能，终端区和机场天气集成系统（TAWIS，图1）应运而生。该系统核心业务包括气象数据分析与质控、大气多源资料快速融合、对流天气临近预报、对流天气短时预报、对流天气概念模型、中尺度分析、对流天气信息服务、预报产品检验与评估、业务产品制作与展示和产品分发与共享等模块。气象信息服务要根据未来天气变化结合相关行业实际需求，提供针对性的服务，才能使气象服务真正落到实处。