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中国气象局武汉暴雨研究所研究员李红莉:气象山峰的攀登者

发布时间:2021年04月20日 来源:中国气象报社

2020年10月18日,中国气象局武汉暴雨研究所(简称武汉暴雨所)研究员李红莉荣获湖北省总工会第四届“荆楚工匠”称号。2019年,李红莉40岁,对她来说这是不平凡的一年。这一年,她取得博士学位,获评研究员任职资格,主导研发的“基于预报成因分析的多源资料融合应用系统”通过中国气象局天气预报科技成果转化认证,在中央气象台全面运行。

坚守初心不放松

2001年,南京气象学院(现南京信息工程大学)气象学专业毕业的李红莉因成绩优异获得保研资格。一次偶然的机会,李红莉和同学参观江苏省气象台,“同学们,数值预报就是天气预报的未来!”一位老预报员的一席话,让数值预报这几个字,在当时还是个懵懂学生的李红莉心里扎下了根。回到学校,她便将数值预报资料同化作为自己的研究方向。

“资料同化对数值预报具有非常重要的意义,但对数学功底和编程能力要求非常高。”导师的这番话并没有吓退李红莉。毕业后,李红莉进入武汉暴雨所,刚参加工作的她就接手了所里承担的国家973项目中的一部分研究任务,负责引进并研发面向我国多源观测资料的融合分析系统。

研发这个系统,需要针对降水、天气雷达、风云卫星、GPS反演水汽、风廓线雷达等本地众多新型数据源特点,开发相应的算法及模块,使观测资料有效融进系统。

实现我国不同类型的多源高频观测资料在同一数值平台上的融合应用难度相当大。在最初的两年里,她“死磕”数据和代码,这个系统终于在2006年引进移植成功,解决了S波段业务天气雷达、风云气象卫星云导风、探空、地面等资料融合技术问题,并于2007年在暴雨所的PC机上实现准业务运行。

李红莉正在研发融合多源观测资料的湖北省三维实况分析产品。

精耕细作求创新

在暴雨所,李红莉一直与资料同化、数值预报为伴,针对我国新型观测数据的多源资料融合分析系统也在她手里日渐成熟。

考虑到自己手头工作大都更偏重实践,在理论研究上一直没有明显突破,李红莉决定去读博。读博期间,她研发了利用地面降水观测对雷达反射率因子变分分析技术,减小了因我国业务雷达网中不同波段、不同型号雷达回波强度系统偏差引起的同化问题,改进暴雨系统云微物理特征分析及雷达观测数据同化应用能力。

由于针对我国多源观测数据研发的融合分析系统在华中区域取得的良好应用效果,2015年,在国家气象中心科研业务结合项目支持下,李红莉负责主导这项成果在中央气象台转化应用。这让李红莉受到了极大的鼓舞,她开始着手承担系统的升级优化等工作。

摆在她面前的第一道难关,是系统运行环境的巨大差异。前期的研发工作主要基于湖北使用的曙光高性能计算机,而北京的计算资源为IBM高性能计算机,操作系统及编译环境完全不同,导致原有的系统源程序编译算法无法全部移植,所有成果转化工作陷入停滞。单为了解决系统移植这一问题,她就整整花了8个月,武汉和北京两头跑,经常熬到凌晨编程序、改配置、做测试,还要根据业务需求增加分析数据和服务产品。

经过4年的优化升级,到2018年10月,李红莉主导建立的“基于预报成因分析的多源资料融合应用系统”通过中国气象局天气预报科技成果转化认证,系统功能从华中区域一千多公里的数据分析范围扩展到覆盖全国,从10公里每3小时分析频次提升到5公里每小时,从33部S波段雷达数据增加到115部C波段及S波段天气业务雷达数据……每一项能力的提升,都记录着李红莉洒下的汗水。

持之以恒结硕果

2019年,李红莉博士毕业回到武汉。

李红莉在降水、天气雷达、风云卫星、GPS水汽、风廓线雷达等观测数据融合分析方面的成果均应用于相关领域,在全国多个气象业务和科研单位及军事部门推广应用,为世博会、全运会、武汉军运会、抗震救灾等多个重大事件及活动气象保障服务提供了科技支撑。

她还建设了首个华中区域和三峡库区3公里逐3小时降水精细化预报系统、参与建设了华中区域中尺度模式预报业务系统,对开展中小河流防汛气象保障服务、防汛调度决策气象保障等起到了重要的支撑作用。

“科研成果不会一蹴而就,科研之路不会一帆风顺,科研就是不断遇到挑战迎接挑战、遇到困难战胜困难的过程。”李红莉将继续秉承这种信念,在科研的道路上远行。

(作者:代蕊 李傲 责任编辑:张林)