第32章 波（一）

回到值班室时，迎面见到的依然是高梵。她本正在鼓捣手机，看到湿淋淋的陈相后立刻起身去拿空调遥控器，手忙脚乱地嘀正在送冷风的空调。陈相把她拦住了。

陈相引她坐到用来监视天气形势的拼接屏幕前，开启四个Micaps窗口，把中国地区925hPa到500hPa自晚间12点起的所有天气图都平铺其上，恳求她帮忙在其上查找潜在的绘图错误。

凌晨4点，正值寅时，是人一天中身体最脆弱的时候。据统计，大多数的自然死亡都发生在这个时段。只要不是非忙不可，所有值夜班的人都会选择在这个时段放松休息。交通运输部门甚至强制规定，凌晨2点至5点间高速公路禁止通行，夜车司机必须将车开至最近的服务区休息。这个时候让一个身在曹营心在汉的姑娘干这种既废眼又烧脑的活计，是一种奢求。

但陈相还是这么做了。相比于26年前，当下的情形更为艰辛。引以为傲的数值模式在台风的诡异行径前全然瘫痪，台里也没有如哆啦A梦般要什么给什么的张勇，更没有专业上无所不能的任天富。能辅佐他的，只有一个每天都要用翘起小拇指的手捏着餐巾纸，把办公桌擦得一尘不染的精致姑娘。

他没有其他办法了。他本不相信宿命论，更不相信所谓的人的一生中一切事情皆有缘起，都是命中注定。但在今晚，他衷心希望佛祖、上帝或者其他信则有不信则无的神明能给他上一课，让过往的奇特轮回成为牢不可破的启示，指引他把当下的一切都送到更好的命运之路上。

他曾坚信在21世纪，在信息和智能化统治一切的时代，算法是成熟且无法被质疑的。可现在，他只能做出人生中第二次的虔诚祈祷，祈祷用来绘制天气图的算法，在经过无数智慧头脑的改良和修正后，经过长达20余年的检验，零误差平稳运行5年后，出一个无厘头的错。

命途向来如迷雾般复杂，永远交织着幸运和不幸。在这个头脑和身心都被击碎的夜晚，陈相深刻体会到了来自不可预知之物的捉弄。

幸运的是，高梵二话不说答应了他的要求，凭借扎实的专业功底和艺术家般敏感的双眼，不到20分钟便核对完所有图像。但不幸的是，那些天气图，全都没出错。

时间指向凌晨4点半，查帕卡依然在东沙群岛、广州湾和三沙围成的一小方天地上徘徊，强度持续增强并完成了一轮眼壁置换。陈相坐在陪伴了他多年的办公电脑前，面对一切熟悉之景，心绪飞扬。

那些已被翻烂的编程和算法书，已经被从书架上抽出，整整齐齐摞在一起，书摞和工位隔板之间还夹着一坨团成卷的、为打印纸防潮的塑料袋。三年前，他虽把用机器学习解决学科重大难题的设想隐没于心，但也从未放弃。

三年来，他始终跟进机器学习领域的进展，每一个新模型新结构都了熟于心，甚至为了找新工作时简历好看，不惜花费很大精力私下里默默在自己的业务场景上做实践。甚至三年前的那个小小心愿——用生成式模型提高观测场的时空分辨率，给数值模式一个丝滑而干净的初始场——也几近实现。

26年前，由于算力的限制，业务模式的水平初始场的空间分辨率不过60km，垂直层数最多30层。他凭借相隔10km的几个气球，就把初始场修正到近乎完美的地步。

而如今，超级计算机的算力已由10 GFLOPS迭代到10 TFLOPS，惯常使用的初始场水平空间分辨率25km起，垂直层数60层起，还可以通过多层嵌套把预报结果的水平空间分辨率降到百米级。有些区域模式甚至直接拿3km的本地快速同化数据做初始场。这难道还不够吗？

在沉思的尽头，陈相对自己如是发问。如果过往的奇特轮回果真是作为宿命的一环，是为了解决他当下的问题而存在。那么它给到的提示已经很明显了：观测蝴蝶扇翅膀时可以再仔细一些，翅膀挥动的幅度先前是以度记的，现在以分记，但在未来，可能以秒记录最为完美。

这是他所能分析出的最后的启示，在这个夜晚，它是一根针，可能能够刺穿查帕卡的嚣张，也有可能只能刺破他心底涌现的最后一丝希望。但无论如何，值得一试。

他有三年来借助寒酸设备，辛苦训练好的现成模型，它可以把原始观测场和再分析场融合在一起，并把时空分辨率提高到任意程度。算法加持下，他不再需要冒风冒雨地放气球，只需动动手指，点点鼠标，就可以用无限连续的刀刃，把老天爷切成丁，片成片。

凌晨5点整，查帕卡依然在原地徘徊，7级风圈扩展到320公里。归属于刘胖子的显示屏上，已经被预警信息刷屏。中央台似乎已经放弃了精细预报，给环抱查帕卡的海岸线上的每一座城市，都下发了一个台风红色预警。

这是好事，一旦如此之高等级的预警被分发，防台风应急工作就会被提升为最高优先级，停课停业、船舶回港避风、加固或拆除搭建物、群发公益短信。这个夜晚，无数人在本应最为沉寂的时刻，被短信、电话叫醒，有的匆匆赶回家蓄水关窗，有的从被窝里惊起逆行赶往岗位，大都会经历过一段时间的忙碌与喧嚣后，在钢筋混凝土的庇护下重回安宁。

依托智能和信息化的预警系统在几个小时内有序调度一切，能把原先12小时都做不完的繁杂防台工作浓缩到堪称一瞬。也许在清晨，太阳照常升起时，犹豫已久的查帕卡终于选定自己的猎物，挥舞能斩断一切的巨斧登陆上岸，却只能在空无一人的街道上自嗨。

但是总有意外。算力不是无穷的，数字孪生依然只是一幅美好愿景。基于数学法则的算法是死板的，在统计和运筹学的世界里，不论模型被设计得再精细，也无法把小概率事件处理得当。中彩票头等奖这种事情每天都在现实世界发生，但在数学世界里，它发生的概率被视为0。

第一次庆祝生日的幼童只有被蜡烛外焰烫伤之后，才会在下一次学会收手指。同样的，模型从未见过天文大潮之日的风暴潮有多可惧，也就不可能违背它的先验知识，把好端端躲在屋子里的人拉出来。

查帕卡即便再贪心，也只能选定一个猎物。但如果这个猎物是湛江，它一定会吃得很饱。

在思绪的尽头，基于生成式模型的超高时空分辨率数据同化系统输出了它辛勤计算的结果。陈相手忙脚乱用它们来驱动模式，却在泛泛浏览之后又一次被惊讶到浑身僵硬。好在这次他手中并没有端着第三杯水，否则那可怜的杯子一定会被扔飞出去。

超自然的场景并不专属于数值模式，它似乎已无差别地降临在一切地方，比如陈相眼前的多源数据同化结果上。

这是水平空间分辨率提升至1km，时间分辨率提升至5分钟的数据场，总长度为6小时，包含温、压、湿、风、垂直速度等一切常用变量。在那些花花绿绿富有颗粒感的图像上，时间相邻的两张上场量分布，全都大不相同。

比如陈相头顶3km的高空上，5分钟前是下沉速度大值区，5分钟后就变成了上升速度大值区。其它场量也表现为类似的特征，它们的分布在时间和空间上均不连续。这与这个同化系统的初衷背道而驰。

这个系统本身就是为了得到一个丝滑而干净的场而设计的，在搭建和训练生成式模型时始终专注一这一个目标，即便它再不成熟，也不该体现为这样一个反方向的结果。

更令人诧异的是，这不是陈相第一次使用这个系统。在过去的一年间，他做过无数次测试和调试，没有一次得到如此诡异的结果。

物理规律不在宏观世界上体现对称性破缺，被简化为计算机算法的物理规律更应如此。由数据驱动的模型则更加纯粹，它不会自行推理出未曾发生过的规律。

所以，眼下这些违背常理的场分布，不可能是真实的，只可能是一种扰动，是模型基于后验知识的一个虚假创造。就像一个精疲力竭的长跑运动员，收到拿冠军的死命后选择作弊，离开跑道，横穿田径场直达终点。

事出必有因，一个吃下过海量数据几近成熟的模型会给出如此离谱的结果，一定是因为它正在面对先验知识以外的东西。

有了初步推理后，陈相争分夺秒验证猜想。他一张一张浏览图像，把它们在脑中连成线，穿成串，互相比对，发现场量的离奇分布始于凌晨1点，是查帕卡刚刚靠近的时间。

所以，查帕卡就是一切超自然现象的原因，在它急速掉头暗自靠近广州湾的时候，一定给所到之处带来了额外的礼物，一些风雨以外的东西。

会是什么呢？

陈相闭眼宁神思考。灯光打在眼皮上是暗红色的，漂浮在眼前的反色字迹和画面时而模糊时而清晰，有时游离而过让人难以捕捉。他始终保持着注意力，不急不躁，一时一无所获也毫不气馁。

室温达标后空调已停止运行，电脑主机运作的嗡嗡响动和被阻隔在门后窗外的雨声混杂成浑浊的白噪音，让他仿佛置身于下午3点半昏昏欲睡课堂上，沐着尚有余温的阳光，百无聊赖地感受粉笔灰在鼻腔中的刮擦。

相比于26年前的某一个夜晚，如今这个拼接记忆碎片的过程要顺利得多。没有气喘吁吁的惊呼，也没有伴着抽噎的鬼叫和令人作呕的脸。值班室里最宁静的这一夜，仿佛是刻意留给他的。

时间指向凌晨5点半，在记忆的尽头，陈相终于寻找到一丝线索。那些场量分布在时间上的变化似乎是有规律的，大周期嵌套小周期，2小时到5分钟不等。而在空间上，规律更加明显，好几个时刻的不同气压层上都有明暗相间的条纹，像石头砸在水面上，形成某种波动。

大气中的波动是无处不在的，周期长则几十天，比如行星波；短则几分钟，比如边界层内风切变引起的重力波。它们能被各种各样的扰动所激发，使得气流中的气块产生周期性的垂直运动，在阿基米德净浮力作用下围绕平衡位置形成的周期性振荡，对大气状态造成影响。造成扰动的原因有很多，比如风切变、下垫面地形，以及台风本身。

这些波动对于天气预报来说是棘手的，尤其是重力波对台风强度和路径预报的影响。地形重力波举力影响台风路径，地形重力波的拖曳影响台风强度。而数值模式中，和这两个作用相关的参数化过程尚处于试验阶段，每隔几年会有相关的成果产出，但出于性能和稳定性的考虑并没有成为常用业务模式里的标配。

而台风本身激发重力波的研究将将处于起步阶段，它作为有组织的深对流系统，可以通过剧烈的机械和热力振荡，激发出可以在几十分钟内由对流层传至平流层的高频重力波。

台风尺度越大，越容易受地形重力波的影响；台风越强，越容易激发出对流层和平流层重力波，对台风本身的发展产生影响。查帕卡是可以载入史册的又大又强，重力波对它的影响很可能是不容忽视的。

当查帕卡徘徊在广州湾附近，来来回回拐出三个弯时，陈相的思路逐渐清晰起来。不论是我国自主发展的GRAPES区域模式，还是美国研发的全世界都在用的WRF模式，都已有相对应的地形重力波的拖曳参数化方案。如果确认是因为重力波造成的扰动使模式预报的结果趋于离散，那么在模式中加入额外的参数化方案，便有可能把预报结果修正到正常水准。

实现这个思路，既难又不难。不难是因为他可以立刻修改自己的模式做一份新的预报，而难的是，中央台惯用的集合预报中有53个成员模式，内部参数各不相同，参数之间是会相冲突的，动一发而牵全身，工作量之大，可能天亮都做不完。

更重要的是，他一个小小的市级气象台首席，说话只在自己脚下的一亩三分地有分量，而能让他的话变得更有分量的人，只认结果不认过程。他不可能短时间内让集合模式预报的台风路径收敛在一起，也就不可能说服得了赵栋梁。

更何况模式的预报过程和结果都是可以造假的，单独给出一份无法二次校验的预报产品，一定会遭受小人之心的揣度。

所以，办法只剩下一个：用无法篡改的观测数据，证明附近确实存在强度大到可以影响台风路径的重力波。而实现观测的方式也很简单，大探中心最新引进了两台先进仪器，一台边界层风廓线雷达，探测范围30m-4km，空间分辨率15m，时间分辨率1秒。还有一台对流层风廓线雷达，探测范围600m-8km，空间分辨率60m，时间分辨率6分钟。

两台雷达都可探测风场的三维信息，相当于给老天爷打印一个极其精细的三维模型。虽然两台仪器在雨天中的信噪都比不如晴空的大，但拿来观测重力波的存在，绰绰有余。

一切都是那样熟悉，和26年一样，身边的每一个人每一件事都意义非凡，他只需要将它们摆放在合适的时间和地点上，就能触摸到所期待的结局。现在，这条台风淫威下的拯救之路只缺少最重要的一环：一个能为他调试仪器进行观测的人。

两台仪器都刚刚安装完成处于测试阶段，其中一台因功耗巨大被接在专门的供电线路上，这些工作都由任天富来负责规划。能运行它们的，也只有远在人民医院的任天富。