寶山氣象台:觀雲識天――未過時的尊嚴
東方網3月25日消息:3月23日是一年一度的「世界氣象日」,今年世界氣象日的主題定為「觀雲識天」。記者想講述的,正是「觀雲者」面對AI (人工智慧)挑戰的故事。
在圍棋AI――阿爾法狗壓倒性戰勝世界冠軍李世石之前20年,有一個群體已早早地感受到了超級計算機對其職業尊嚴的挑戰――他們就是「觀雲者」,他們曾靠觀察雲「識破天機」、預測天氣;但目前,天氣預報工作已經主要由計算機完成,上一輩「觀雲者」也都垂垂老矣。
昨天,記者走進上海北郊的寶山氣象台。要談論雲,國內可能沒有別的單位比它更適合――這裡曾開創出一個觀雲識天的黃金時代,目前又幾乎是唯一堅持人工觀雲的氣象台。
黃金時代
寶山氣象台入選了世界氣象組織(WMO)的天氣數據網。每天,它將採集到的天氣數據上傳至全球,供各國氣象機構研究。但在寶山氣象台的資料庫里,還存有大量更特殊的天氣數據――從1960年代開始,他們團隊持續觀測雲,拍攝雲,探討雲的形狀、變化與天氣之間的關係。這項工作被稱為「雲天研究」。
人類觀雲識天的歷史至少有數千年。《史記》《相雨書》《田家五行》等典籍,都有觀雲測天的記載。而像「天上鉤鉤雲、地上雨淋淋」這樣的天氣諺語,也是一種民間嘗試。
寶山氣象台建於1958年。那時,他們找到20多位熟悉觀雲測天的農民,從整理民諺和史料開始,再嘗試用現代氣象理論支撐雲天研究。寶山區氣象局局長吳峻石說,當時負責這項工作的是寶山氣象站首任負責人申如居。此後30多年,申老一直堅持不懈。寶山氣象台的雲天研究長期在國內居領先地位,在世界上也有一定影響。
寶山氣象台高級工程師王健曾長期參與雲天研究,他印象中的申如居堪稱「工作狂」。為拍雲的照片,他每天清晨4點多起床,還堅持把每一張雲圖與之後的天氣變化記錄成文。
王健說,雲天研究曾留下不少傳奇般的預測故事。比如,1977年和1978年曾有兩場「疑難颱風」。基於雲天觀測,寶山氣象台很自信地糾正其他台的錯誤,發布了準確的預報。
趨勢之變
天氣預報的發展,與信息技術高度相關――19世紀中葉,隨著電報的普及,人們第一次發現,面前的風暴在幾天前還遠在千里之外,這讓他們意識到,天氣是一個系統,而不是局地的風雲。隨後,雲天研究在某種程度上突破了技術限制,將氣象數據的採集範圍從本地拓展到整片天空。
某種意義上,雲天研究者就像圍棋高手――可以靠長期形成的棋感,以及古往今來的名局與定式,通過有限的「小數據計算」,下出十分接近完美的招法。
雲天研究的黃金時代,是1980年代。據介紹,當時國內開展該工作的氣象台站達上千家。但這個體系很快劇烈萎縮。1990年代後,伴隨網際網路的興起,天氣數據前所未有地開始在全球流動,恰逢電腦的「腦力」不斷按幾何級數增長,由此,天氣預報的主力從人開始轉向「機器」――只要輸入足夠多的數據,電腦就會按某種事先設計好的演算法,推演出大氣系統的運動形態。
趨勢扭轉後就不可阻擋。吳峻石說,一開始,人力還能勉力維持;後來,觀雲識天越來越比不過機器。這正如AI如今在圍棋界的表現一樣。差不多在同一時間,申老退休了。
今天的寶山氣象台,每天依然堅持4次靠人工觀測雲高、雲量和雲的形狀。吳峻石說,這既保證了氣象數據的連續性,同時也是一種精神的傳承。
傳承激勵
雲天研究是否會有未來?這一話題的重要性或許不亞於人類是否還需要下棋。
上海中心氣象台首席預報員漆梁波說,隨著氣象科技的進步,科學家們逐漸意識到,他們對雲的了解還很不夠。雲在調節地球能量平衡、氣候和天氣方面起著關鍵作用,但具體機制仍有許多未解之謎。
真正要了解雲,就不能脫離人。漆梁波說,衛星居高臨下,但只能看到雲頂,看不見低雲和雲的形狀。雲有29種,只有觀測員才能一一識別,機器還無能為力。
漆梁波說,雲是聯接宏觀與微觀天氣的樞紐,如果能在微觀上解析出雲的變化規律,應該有助於完善計算機的天氣預報模式。
幾天前,WMO宣布,中斷30年後,該組織將全面更新並出版《國際雲圖集》――這是識別雲方面最全面的文獻,包含數百張雲圖,是由全世界的氣象學家、雲觀察家和攝影師共同完成的宏大任務。而在1980年,申如居與李漢祿一起,從多年間拍攝的7000多幅雲圖中精選出223幅圖片,結集出版了《天氣雲圖》一書。這意味著,他們兩人幾乎是憑一己之力,就拿出了能與WMO全球聯合行動相比肩的成果。
當年,這本書被市政府授予「上海市重大科研成果」獎,這張發黃的獎狀如今依然擺放在寶山氣象台陳列室最醒目的位置。吳峻石說,雲可遇不可求,僅靠有限的人手完成這項工作,在當年幾乎是不可想像的。
這樣一種人類智力的尊嚴,哪怕面對強大的AI,應該也不會很快過時。
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