“云霄”字面意思为漂浮在高空的云块,包含了云,雨,天空等与气象有关的要素。同时,“云霄”又可引申作向往自由,志存高远的内在含义,激励参赛者坚持所爱,放飞理想,挑战自我。
本次深气联主办的第一届“云霄杯”天气预报挑战赛于上月顺利落下帷幕,我们再次感谢大家的积极参与!同时祝大家国庆节快乐!本次比赛的获奖名单已于早前发布,请在我们网站(stuweather.club) 的“获奖名单”页面查看。电子奖状已于本月初寄出,因为一些技术问题,我们的实体奖状和奖杯稍晚于预期制作完毕,我们预计实体奖状和奖杯将在十月初寄出,如果获奖者/团体在10月15日之后仍未收到实体奖状和奖杯,请与我们联络(发送后台消息至深气联公众: MeteoStuU)。
本次比赛是深气联首次举办此类赛事,主要目的是测试该种模式的线上预报比赛的可行性和参与度, 更多强调趣味性。因此,本次比赛的排名仅有供参赛者,社团及组委会内部交流参考的价值。我们会基于此次经验,在今后举办的“云霄杯”中探索更有组织性的的团体比赛方式和更好的比赛模式及计分方式。
在比赛过程中,各参赛者见证了五天来的阴晴不定,风云变幻。在大气条件瞬息万变之时,因为每个人输入的预报结论不同,大家的“悲欢”好像并不相通。不过,所有同学都在比赛中不断累积经验,越挫越勇,赛出了自己的最佳水平。本次比赛所覆盖的五天中,前三天基本风和日丽,但难点也落在了预报福永这个城市热岛站点的最高温度之上。不少人一开始“轻信”数值的气温预报而“滑铁卢”。后两日,天气系统发生变化,福永连续两日在强对流云系边缘擦过,出现了小到中雨的降水和强阵风,雨后的最低温度也跌破了很多人的预期。总体而言,因为福永站独特的地理位置,加上五天内较为丰富的天气变化,让本次比赛充满了乐趣和可以总结学习的知识点。只有不断地总结,才有不断的提高!现在,就让我们来一起来回顾一下我们共同走过的那几日吧!
DAY1:副高坐镇,稳中求进
8月25日:各大预报员对第一日的天气没有太大的分歧。华南地区基本都在被副高控制,动力条件相对来说较差,不利于降水的生成。大部分预报员对福永站的降水预报都在0-1mm的区间。所以第一日的难点可能就在于不熟悉福永自动站气温与数值的经验差值的情况下对气温的预报。特别在最高温的预报中,“激进派”和“保守派”分化明显,>33℃及<32.6℃的预报员各执一词。以下是8月25日各预报员的预报分布:



果不其然,当日福永站并没有受到降水的影响,即使当日下午宝安北部沙井地区及东莞西部爆波,降雨云团几乎绕着福永站走,降水量成全了大部分预报员。而最高气温也在没有降水的情况下一发不可收拾的到达34.8℃,但最大阵风刷到9m/s可能是拉开第一天分数差距最大的因素。
8月25日福永站实况:气温:27.7℃-34.8℃ 最大阵风:9m/s 降水量:0.0mm
第一日预报结果出炉,来自深圳气象爱好者的燕东以1.1的最小误差荣获榜首,深圳中学高中部的Sulfuryl Chloride以0.5分差距位列第二,深圳大学代表队神针大学位列第三。总的来说,在第一日位列前二十的预报员误差都在3.5以内,并没有拉开很大的差距。

DAY2:雨霘日,高温日!
8月26日:在第二日,预报员们逐渐对福永站的气温预报熟悉,而26日起副高的加强也给最高气温的预报造成了一定的难度,再加上热力条件很好,降水的概率相较于第一日也大大提升,不过大多数预报员对于最高气温的预报都有所上调,降水预报大部分都落在了0-3mm的区间。
以下是8月26日各预报员的预报分布:



然而,当日降雨云团确实如约而至,距离福永站仅仅9km的沙井街道和11km的新桥街道分别斩获14.7mm和21.8mm的日雨量,但福永站依然是神奇的0mm。拿下“雨霘站”的名号。看似非常神奇的现象,其实在往年数据上有迹可循。

在深圳气象局公布的2011-2020年平均降水(上图左)及十年内该区降水的每年平均增长率(上图右)中很明显可以看到深圳机场及福永一带, 即22.677N, 113.829E附近,降水量相较于附近的地区偏少,且该地区的雨量近来有进一步下降趋势。
而当日最高气温由于副高的加强同样继续冲高,达到35.1℃。
8月26日福永站实况:气温:28.2°C-35.1°C 最大阵风:6m/s 日降水量:0mm
在第二日的预报结果中,SZTUMRS(深圳技术大学气象研究工作室)——钟丽馨以当日0.2的误差拿下榜首,称得上是封神。深圳中学高中部的Sulfuryl Chloride继续稳定发挥,仅以0.1的劣势暂居第二,深圳福田区百花小学的气象万千2024位列第三。从结果上看,第三日各预报员的结果看,前二十名的差距仍然很小,这也说明了此次比赛降水可能才是影响成绩占比最大的因素。

DAY3:妥妥的高温无雨日
8月27日:当日的预报难度可能是五天来较低的一日,雷雨概率在副高的加强下继续减弱,绝大部分预报员对于降水都是报了0mm,而最高气温上大部分预报员都认为福永站能够冲击高温。
以下是8月27日各预报员的预报分布:



果不其然,当日降水量继续“收0”,最高气温也继续冲高到35.9℃,反而是最低气温28.9℃出乎大部分预报员的意料。这可能于当日副高的增强以及城市热岛效应有关。所以当日最低温成为了拉开差距的一个指标。
8月27日福永站实况:气温:28.9°C-35.9°C 最大阵风:6m/s 日降水量:0mm
当日预报误差结果中,深圳中学高中部的Sulfuryl Chloride以累计误差3.8稳定发挥一举夺魁,深圳气象爱好者的别让竹子林当代表站了以当日误差0.7升至第二,惠州学院的蚩尤克里里位列第三。第三日开始,预报误差的差距开始拉开,不过好戏才刚刚开始。

DAY4:冷锋南下,紧张刺激的一日!
8月28日:当日,一股冷锋自北向南快速南下,无疑是五日以来形式最复杂的一日。首先冷锋的速度及影响深圳的时间对福永站的气温有很大的影响。一方面是在冷锋前福永站可能会出现锋前增温效应导致较强的高温,另一方面是冷锋南下后可能产生的雷雨对最低气温也会有很大的影响。而雷雨出现时,降水量和最大阵风的预报就显得更加难了。在各大机构的预报中,大部分都支持了降水,而对于冷锋速度及影响的程度都有较大的分歧。而在预报分布中,各预报员可以说是各持一词,气温、风速、降水的预报分布都相当复杂。以下是8月28日预报分布:




当日,冷锋南下如约而至,但是速度较于主流机构仍然偏慢,中午1时左右冷锋推进至东莞北部,福永站的气温开始冲高,下午三时,最高气温达到36.7℃,出乎了大部分人的意料。风云突变,15:30,冷锋推进至东莞南部-深圳北部,受到热力条件的影响,雷雨云团快速发展,16:00,降水回波南下开始影响福永站,五日来首次记录到降水,并且雷雨云团在宝安境内继续增强,最低气温也受到降水影响下降。

就当大家认为这荒谬的一天结束时,天气的变化继续给预报员当头一棒,17:20左右,降雨云团在珠江口受到气流影响发展成MCC(中尺度对流复合体),在风速图中可以明显看到中尺度涡旋。受到珠江口MCC影响,福永开始受到外围大风影响,风速迅速刷出12.9m/s最大阵风,最低气温也在冷池的影响下下降到25.9℃。最终降水量为9.9mm。

8月28日福永站实况:气温:25.9°C-36.7°C 最大阵风:13m/s 日降水量:9.9mm
在8月28日的预报结果中,可谓是大洗牌,深圳中学高中部的Goni以当日误差4.34的优秀表现反超拿到第一,SZTUMRS-报不准啊以1.2的劣势位列第二,深圳气象爱好者的博伦职业技术学校位列第三。当日天气变化剧烈,导致了各预报员误差都非常大,当日仅有1位选手的误差在5以内。

DAY5:收官之日,悬念依旧!
8月29日:最后一日的预报仍然是相当难报的,主要体现在对降水量的估计上。当日各大主流机构对于降水量都报有,但量的分歧很大,而降水的量又反映到最低温及最高温上,所以在最后一日的预报分布中,可谓是百花齐放。以下是最后一日预报分布:




当日,降水确实如约而至,但是福永站好像再次发挥了“雨霘站”的实力,强降水回波在10km外的沙井街道刷下103.1mm的降水,喜提大暴雨日;甚至在5km外的福海街道也收获到60.6mm的降水。而福永站日雨量仅为10.8mm。而历史总是惊人的相似,傍晚6时,距离结算仅仅2个小时,珠江口再次爆发出强雷雨云团,福永站的风力继续刷新到10.7m/s,而最低温也受到了冷池影响下降到25.5℃。

8月29日福永站实况:气温:25.5°C-33.9°C 最大阵风:11m/s 日降水量:10.8mm
最终,五日精彩的比赛结束,深圳中学高中部的Goni以累积误差15.32拿下冠军,SZTUMRS-报不准啊仅以2分的落后遗憾拿下亚军,深圳气象爱好者的别让竹子林当代表站了在最后一日反超拿下季军,深圳大学代表队、博伦职业技术学校位列第四第五名。

本次活动的结束也象征着另一个开始:在气候变化的背景下,我们每一个热爱天气,热爱大自然的人都应该去开始更多地了解天气现象本身的奥秘,了解应对越来越多的城市极端天气的方法,了解如何做一个可持续发展城市的建设者和维护者。随着出乎意料的极端天气不断增多,未来,预报员更加被要求对复杂新形势和潜在极端风险有慎重考虑,对没有把握的天气情况不可消极、模糊预报。就像在这次比赛中如果全程保守不考虑强降雨,很有可能导致最后两日的预报完全失败。在实际重大天气过程预报工作中,及时预警对防灾减灾有关键作用,这就对更加精确有时效的预报提出了要求。虽然目前人类的科技离达成这样精准的预报还有距离,但相信在人工智能高度发展,气象气候科学建设和科普越来越得到重视的今日,这样的目标不会遥不可及。学生气象社团的成立,也是社会上气象气候科普和大气科学兴趣培养的一个起点,我们希望气象社团的活跃能够推动下一代气象和环境事业的发展。同时,我们也希望其他非社团的参赛同学能在这样的比赛中挖掘潜在的气象兴趣,并通过类似比赛逐渐了解生活中的天气规律,进而能自行对“局地有雷雨”,“部分地区有高温天气”等机构预报的不充分结论进行更深入的分析,得出一份属于自己的个性化天气预报,这也不失为一个实用的生活技能点。
以下是冠军选手goni同学的获奖感言:
定点短期预报,是经验的较量。我对气象有着充足的热情,从不到10岁时开始关注,迄今已经8年有余。风云变幻的精彩与未知永远吸引着我,尝尝给我带来惊喜。那是能量的喷薄、环流的演绎、自然的律动,又与生活息息相关。在多年来无数次观测与思考中,我对深圳本地天气和各数值模式的特点有了比较细致的把握,因而能够依托于计算机演算结果进行决策。近两年,在深圳中学气象社这一优质平台上,我进行了大量的预报实践,发表了许多分析的推文,创造了几次高光表现,预报操作更加娴熟。在人类有限的科技水平下,天气预报是一种只可意会不可言传的艺术,没人能有十足把握。此次夺冠,经历了从前三天表现不突出到后两个雨天逆转的过程,不可否认有幸运的眷顾,但也体现我在天气较不稳定时处理复杂可能性的能力。这一荣誉对平日随性关注与交流的我来说,是莫大的惊喜、鼓励与肯定,激励我在自己擅长的领域追求更深的造诣。
——深圳中学气象社 Goni(李一瑄)
以下是比赛组委会干员(本文作者)的感言:
感谢您看到这里!此次比赛到这里就圆满结束了,虽然比赛只有短短五日,但是比赛的效果远远超出了我们的意料。在此次比赛中,有很多很多有趣的故事篇幅有限无法分享,但是来自气象爱好者们对于天空的追求在此次比赛中表现的淋淋尽致,我也非常高兴自己能获得本次比赛的亚军。对于我而言,今年已经是接触气象的第十一个年头,创立气象社团投身于科普的事业已有7年之久。这条路或许是坎坷的,因为冷门而不被校方支持,因为没法做出成绩而坚持不下去,但是对于我而言,收获到了无数个拥有着同一个兴趣同一个理想的朋友一起并肩作战,一起为爱发电,这是无价的财富。当然,我们也希望气象这个冷门的赛道在未来可以越来越被重视,这当然也要越来越多气象爱好者投入到科普的事业中。此次比赛只是一个开始,在未来我们希望能够继续扩大领域及影响力,让更多感兴趣的人接触气象、喜欢气象,加入到气象人的圈子里,一起探索天空的奥秘!
——SZTUMRS(深圳技术大学气象研究工作室)创始人 张祖航
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