北京短临预报添“利器”——RMAPS-IN

今年汛期，市气象局全力推进的快速更新多尺度分析和预报系统之集成子系统（RMAPS-IN）正式投入业务运行。因其快速、精细的特点,该系统深受预报员青睐，成为汛期短临预报工作的“利器”。那么，该系统有哪些创新之处呢？

多源融合提高精细化预报水平

据RMAPS-IN的研发团队带头人、中国气象局北京城市气象研究所（以下简称“城市所”）副所长陈敏介绍，城市所在引进国外先进短时临近预报系统的基础上，融合了包括京津冀地区雷达、自动站在内的多源观测资料，基于前期研发的北京自动临近预报系统（BJ-ANC）和北京快速更新循环同化和预报系统（BJ-RUC），建立了RMAPS-IN系统。该系统可以提供京津冀地区0-12小时的1公里空间分辨率、10分钟快速更新循环的网格化分析和预报产品，可直接应用于北京地区精细化气象灾害分析和预报预警业务。

在2015年世锦赛、阅兵等重大活动气象服务保障中，处于试运行阶段的RMAPS-IN发挥了重要作用。

市气象台预报员王华说：“去年9月3日，我们在制作天安门逐小时精细化要素预报时，根据RMAPS-IN每10分钟更新一次的预报产品，将上午阅兵期间的气温上调，在服务专报中提醒‘上午气温上升较快，紫外线照射强，请注意防暑降温和防晒’。8月22日世锦赛开幕当天，RMAPS-IN准确预报出中午北京东北部出现的强对流天气。同时，短临渐进式预报结果显示，东北部的强对流不会影响在鸟巢举办的世锦赛开幕式活动。”

本地化建设 增强模式适用性

在引进先进的技术、手段时，本地化应用至关重要，天气预报模式更不例外。地形地貌和下垫面差异、预报员习惯使用的模式产品格式不同等，都会直接影响预报质量。而RMAPS-IN 的研发团队很好地解决了这个技术难题。

项目团队在基础数据实时收集、传输和预处理的时效性和质量控制方面开展了大量本地化工作。

在降水分析技术研究中，雷达本地化定量气候校准是关键内容。通过分析对比自动站累积降水和雷达定量降水资料，减小了降水分析的系统误差以及部分自动站分布不均匀带来的误差，减少地形、山区、建筑物等对于雷达回波的影响。

本地化工作还包括对自动站降水进行地形效应校准。利用北京市多年来不同海拔高度的自动站小时雨量资料，城市所研究人员分析了地形高度差和降水量之间的气候统计关系，确定了相关参数和计算方法，提高了复杂地形条件下，高水平分辨率降水分析场的准确度。

数据监控保障系统稳定运行、快速更新

RMAPS-IN 的一个重要优势在于产品的快速更新。在保证准确率的前提下，产品提供越及时，对预报决策越有利。

在RMAPS-IN试运行阶段，项目团队发现，分析和预报产品的快速更新取决于实时观测资料的获取情况。“一般来说，自动站资料融合时间，即起报时间越早，产品更新越快；但是如果进入融合系统的资料太少，分析和预报的效果会大打折扣。”陈敏说，“只有兼顾时效和质量，才能取得最理想的效果。”

为此，城市所对京津冀自动站观测网4000多万份逐10分钟观测资料到报滞后情况进行了分析，发现3137个自动站观测资料的到报量达到95%需要8分钟左右的滞后时间。因此，RMAPS-IN的观测资料截断时间便定在8分钟。RMAPS-IN还可以对资料实时到报情况进行分析和监控，并根据监控分析结果与市气象局信息中心及时对接。

现阶段，市气象局信息中心正进一步研究如何加快资料的到报时效，未来有望将资料截断时间缩短至5分钟。“这部分看似简单，却意义重大。”她再次重申了此项工作的重要性，“这意味着，加上系统运行需要的2分钟，实时降水及各种地面天气要素的1公里分辨率分析和预报产品到达预报员桌面的滞后时间将缩短至7分钟左右。”

众创研发促进模式产品业务化

将科研与业务紧密结合是北京气象科研工作的一贯思路和特色。在RMAPS-IN研发团队中，除城市所模式研发人员外，还有来自北京市气象台、气象服务中心和信息中心的业务人员。

在RMAPS-IN系统研发初期，信息中心研发人员针对自动站资料按时到报率低的问题，重新设计了资料解报程序和推送方案，保证了资料的质量和时效。在RMAPS-IN系统产品推出降水图片后，为实现全局共享，信息中心及时将资料添加到业务平台中。

“气 象 预 报 员 进 行 预 报 时，会 参 考RMAPS-IN 系统提供的产品。若发现产品或产品显示出现问题，预报员会及时向城市所反馈。”参与研发工作的气象台研发人员王国荣说，“我们还会在产品基础上做进一步的预报分析，提高预报准确率。”

除直接用于预报业务外，RMAPS-IN还成功接入了北京城市排水内涝模型，在防汛中发挥作用。“我们将模式产品与市水务局84个积水监测站的历史数据和市气象局普查的道桥积水信息互相融合，结合城市内涝灾情反演情况和气象风险预警，综合判断城市内涝发生的地点和强度，为市防汛办、交通委、排水集团提供防汛决策参考。”市气象服务中心研发人员尹志聪说。

至此，RMAPS-IN系统研发工作并未按下“暂停键”。陈敏说，“结合2022年北京冬奥会 气 象 服 务 需 求 ，未 来 将 会 深 入 完 善RMAPS-IN的冬季降雪预报功能，并深入研发降水相态、雪量雪线分布等冬季气象预报产品。届时，RMAPS-IN的空间分辨率将进一步提高至500米。”