本刊记者_张明蕾
倘若你手机中下载了天气预报类APP,那在每年夏季多半会收到好几条暴雨预警信息。其中既有全市时段性的暴雨预警,也有精确到某个区某条街道的实时雨量预报。天气预报越来越精细和准确,离不开科研机构的技术支撑。你可知道,在武汉就有一个专门研究暴雨的科研机构。
中国气象局武汉暴雨研究所,静静坐落在武汉东湖高新技术开发区金融港二路。正研级高级工程师肖艳姣,就是研究所里的一名暴雨“医生”,专攻天气雷达资料质量控制及其在强对流天气监测预警中的应用技术。
进入气象领域,对肖艳姣来说,完全是误打误撞。“我的梦想一直是当医生。”肖艳姣告诉记者。父亲在她年幼时因患急性出血热去世,从那时起,她就立志当医生。无奈家里经济条件不好,孩子又多,哥哥姐姐只好辍学,供肖艳姣和妹妹读书。若是学医,家里根本供不起。
既然当不了医生,那学什么都无所谓。抱着这样的想法,高考报志愿时,肖艳姣就随便填了一个——南京气象学院(现南京信息工程大学)。南京长啥样,学校在哪儿,报考的大气物理系大气探测和大气遥感专业又是什么,她完全没概念。报道那天,随着车辆越走越远离市区,肖艳姣有点失望了:从农村出来,又进了农村。好在学校学习风气浓厚,课程繁多,肖艳姣一头扎进了知识的海洋。“除了数学、物理、电子类基础学科和气象专业学科,还学计算机编程。”
事实上,南京气象学院有“气象黄埔军校”之称,武汉暴雨研究所里的不少科研人员都毕业于此。肖艳姣的同事戏称:“大家互为师兄师妹,最后都到一个碗里来了。”据介绍,现在北大、南大、中科大等大学都设有气象类专业,而要想进武汉暴雨研究所,硕士是门槛。
对于不少科研人员来说,武汉暴雨研究所并不是他们的第一份工作,气象台才是,肖艳姣也不例外。1997年硕士研究生毕业后,肖艳姣进入武汉中心气象台短时预报科,从事强对流天气监测预警工作。大气监测设备众多,气象雷达因探测范围广、时空分辨率高,应用最为广泛。而如何更好地应用气象雷达,正是肖艳姣的工作。
“吴家湾附近的山上有个白色球体,里面就是气象雷达。”肖艳姣告诉记者,那款是新一代多普勒天气雷达,2002年底建成,2003年投入使用。而在她初入职场时,国内雷达布设得少,数值化和自动化程度不是很高,也不能做到全天候开机观测。
2003年新一代多普勒天气雷达投入使用后,彼时作为短时预报科科长的肖艳姣除了常规值班外,多了一项任务——编程开发业务应用软件。为了能把武汉新一代天气雷达的产品分发给更多用户使用,她开发了基于雷达产品数据的图像产品的实时生成和分发业务软件;为了防止强对流天气被漏报,她开发了强风暴自动识别追踪和声音报警业务软件;为了快速发布强对流天气预警信号,她开发短临预报快速制作业务软件;为了给强对流天气精准定位,她开发了高分辨GIS在雷达图像的叠加显示业务软件……简单来说,肖艳姣成了气象领域的程序员。
2004年,肖艳姣攻读了南京信息工程大学和中国气象科学研究院的联招博士,开始从业务工作转向科研工作。2007年博士毕业后,她正式进入武汉暴雨研究所,从一个编写“应急产品”的程序员,升格为主持和参加重点科研项目的程序员。
她在国内首次研发了新一代天气雷达三维数字化拼图技术,研究成果全部用于我国首个国家级强天气短临预报系统中,实现了雷达从单兵作战到组网应用的跨越;她研发出的综合反射率因子(雷达回波强度)和径向速度的分类强对流识别预警技术,极大提高了雷暴大风和龙卷的监测预警能力……
自编程序,研发新的雷达产品,首先得学编程语言。“读书时学的fortran语言不适合用于图像处理,我们得不断学习新的编程语言。”肖艳姣说,现在广泛使用的C++,大家基本都是自学的。其次,得大量阅读国内外相关领域的最新研究文献,分析现有产品存在什么缺陷,能有哪些更好的算法,形成基本思路后,才动手编程。程序写完后,还得用历史资料检验算法,不停测试,改进完善,并在试运行中进行测试和优化。一个好的产品问世,往往需要好几年。
作为一名气象“医生”,肖艳姣不但要坐诊——研发天气雷达应用技术,还得出诊——做外场观测。“所里有移动雷达,我们常把设备拉出去,监测灾害性天气,或提供相关气象保障服务。”肖艳姣解释道。咸宁就有一个暴雨外场监测基地,武汉暴雨研究所的科研人员们每年都会去那儿做外场观测试验。研究所还曾多次承担过台风暴雨研究项目,肖艳姣也因此做了多次“追风人”。
有一年,气象部门预测珠海将有台风登陆,肖艳姣和同事立马带着移动雷达出动了。为了得到更好的监测数据,肖艳姣他们选择了海边的空旷位置。打桩,用绳索固定,做好防风防雷措施后,肖艳姣钻进了雷达方舱里。方舱完全密闭,哪怕外面狂风暴雨,肖艳姣也不害怕。她唯一要做的,就是时刻盯紧显示屏,分析雷达产品。“有时风太大,雷达转不动,就要按键重启。”肖艳姣说,追风时都是通宵,等第二天出舱,地面已是齐膝深的水。
无论是在武汉中心气象站,还是在武汉暴雨研究所;不管是做外场观测,还是在室内编程,肖艳姣都干得兴趣盎然。她说,既然当不了治病救人的医生,那就当好一名气象“医生”。