進(jìn)入汛期，雷電、冰雹、大風(fēng)、短時(shí)強(qiáng)降雨相繼發(fā)生，甚至在今年6月23日，江蘇鹽城遭遇了龍卷風(fēng)冰雹災(zāi)害，這些都意味著我國(guó)強(qiáng)對(duì)流天氣高發(fā)期的到來(lái)。俗話(huà)說(shuō)“雹打一條線”、“雨隔一條路”、“東邊日出西邊雨”等，這些都形象說(shuō)明對(duì)流天氣的特點(diǎn)。

漫畫(huà)“東邊日出西邊雨”

　　破壞力和局地性極強(qiáng)

　　強(qiáng)對(duì)流天氣的預(yù)報(bào)之所以是所有的天氣類(lèi)型中最難預(yù)報(bào)的，原因還要從它究竟是什么、怎樣發(fā)生的說(shuō)起。

　　強(qiáng)對(duì)流天氣，則是指發(fā)生突然、天氣變化劇烈、破壞力極大，常伴有雷雨大風(fēng)、冰雹、颮線、龍卷、短時(shí)強(qiáng)降水等強(qiáng)對(duì)流災(zāi)害性天氣。強(qiáng)對(duì)流天氣容易造成災(zāi)害，破壞性、影響性比較強(qiáng)。此外，局地性較強(qiáng)，空間范圍較小，持續(xù)時(shí)間或者生命期比較短，卻能在短時(shí)間內(nèi)釋放出強(qiáng)大的力量。這一特性使得強(qiáng)對(duì)流天氣家族中的每種天氣現(xiàn)象都擁有著極強(qiáng)的破壞力和災(zāi)害性。

　　在我國(guó)，強(qiáng)對(duì)流天氣常發(fā)于春夏兩季，這兩季發(fā)生的強(qiáng)對(duì)流天氣對(duì)城市和農(nóng)村的影響也各有不同。在春季，經(jīng)常出現(xiàn)的是冰雹大風(fēng)，容易破壞建筑物，甚至造成人員傷亡；對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而言，則會(huì)摧毀農(nóng)作物，破壞農(nóng)業(yè)設(shè)施。強(qiáng)對(duì)流天氣多發(fā)生在夏季，這段時(shí)間里氣溫高、濕度大，為對(duì)流產(chǎn)生提供了有利的溫度層結(jié)和水汽條件。在一天當(dāng)中對(duì)流天氣往往形成在午后到傍晚，有時(shí)可以持續(xù)到前半夜，這和氣溫的日變化密切相關(guān)。夏季經(jīng)?！肮馀R”的則是短時(shí)強(qiáng)降水以及雷暴大風(fēng)等，排水設(shè)施較差的城市可能引發(fā)內(nèi)澇，而在地質(zhì)結(jié)構(gòu)薄弱的地區(qū)，易出現(xiàn)山洪、山體滑坡、泥石流等自然災(zāi)害，短時(shí)強(qiáng)降雨也會(huì)使江河湖水位在短時(shí)間內(nèi)迅速升高引發(fā)洪水，威脅人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。

　　強(qiáng)對(duì)流天氣預(yù)報(bào)是一道世界性的難題

　　尺度小又迅速發(fā)展的天氣系統(tǒng)，在氣象上來(lái)講是預(yù)報(bào)的難點(diǎn)。在目前的觀測(cè)條件下，不僅是中國(guó)，放眼世界各國(guó)，對(duì)于其信息的掌握也都還不夠全面，因此對(duì)這種天氣的認(rèn)識(shí)和了解還存在著一定的局限性。強(qiáng)對(duì)流天氣的難以預(yù)測(cè)性是國(guó)內(nèi)外從事氣象預(yù)測(cè)和科學(xué)研究的專(zhuān)家、學(xué)者共同的認(rèn)識(shí)。

　　現(xiàn)在世界上各個(gè)國(guó)家對(duì)于可能性的預(yù)報(bào)都只是潛勢(shì)預(yù)報(bào)，即在某一個(gè)相對(duì)比較長(zhǎng)的時(shí)間段里，某個(gè)地區(qū)可能會(huì)有對(duì)流天氣的發(fā)生。由于時(shí)段較長(zhǎng)，所以只能全面地給出一個(gè)大范圍的預(yù)報(bào)，并不特別具有針對(duì)性。所以為了做好有針對(duì)性的服務(wù)，世界各國(guó)就采取臨近預(yù)警方式來(lái)加強(qiáng)服務(wù)和指導(dǎo)。

　　短時(shí)強(qiáng)降水當(dāng)屬?gòu)?qiáng)對(duì)流家族中較容易預(yù)報(bào)的一種天氣現(xiàn)象。夏季很多降雨是穩(wěn)定性降水和對(duì)流性降水混合的，對(duì)流性降水往往在短時(shí)間內(nèi)降水量很大，帶來(lái)的影響也非常大。近年來(lái)，我國(guó)在短時(shí)強(qiáng)降水落區(qū)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率逐年穩(wěn)步提升的同時(shí)，小時(shí)雨量強(qiáng)度的預(yù)報(bào)提高了強(qiáng)對(duì)流天氣預(yù)報(bào)的精細(xì)化水平和服務(wù)能力。

　　雷電災(zāi)害是強(qiáng)對(duì)流天氣造成的主要災(zāi)害之一，由于雷電形成迅速給其預(yù)警預(yù)報(bào)帶來(lái)了極大的困難，國(guó)內(nèi)外研究和業(yè)務(wù)人員圍繞雷電短時(shí)預(yù)報(bào)做了大量的研究，利用中尺度觀測(cè)系統(tǒng)、雷達(dá)、衛(wèi)星和雷電定位系統(tǒng)等獲得觀測(cè)資料以及數(shù)值預(yù)報(bào)模式產(chǎn)品，開(kāi)展了雷電天氣的臨近預(yù)報(bào)技術(shù)開(kāi)發(fā)和業(yè)務(wù)運(yùn)行，例如美國(guó)目前可以給出3小時(shí)后的累點(diǎn)發(fā)生概率產(chǎn)品。我國(guó)的雷電預(yù)警預(yù)報(bào)技術(shù)和方法的研發(fā)近年來(lái)才剛起步，主要以雷電臨近預(yù)報(bào)產(chǎn)品和雷電預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)為主。但雷電的預(yù)警預(yù)報(bào)由于受對(duì)雷電本身物理過(guò)程認(rèn)識(shí)不足等原因，到目前為止還沒(méi)有十分成熟的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

　　龍卷風(fēng)由于其屬于小尺度天氣系統(tǒng)或者小概率事件，其時(shí)間、空間隨機(jī)性較強(qiáng)，目前絕大多數(shù)的氣象探測(cè)設(shè)備和探測(cè)系統(tǒng)都無(wú)法有效監(jiān)測(cè)、追蹤龍卷風(fēng)的發(fā)生發(fā)展。因此，即使是在美國(guó)，盡管其已經(jīng)開(kāi)展了多年的龍卷風(fēng)預(yù)報(bào)和監(jiān)測(cè)，氣象監(jiān)測(cè)站距離逐年縮小，雷達(dá)網(wǎng)也日趨健全，但仍然難以準(zhǔn)確預(yù)報(bào)，預(yù)警時(shí)間依然有限。

　　冰雹的預(yù)報(bào)也存在著較大的困難。只要大氣條件適合，在任何地方都會(huì)有冰雹出現(xiàn)。同時(shí)，預(yù)兆著冰雹出現(xiàn)的特征容易被強(qiáng)降水、雷雨大風(fēng)等天氣特征所掩蓋，這就更增加了預(yù)報(bào)的難度。目前數(shù)值天氣預(yù)報(bào)可以給出冰雹形成的一些相關(guān)氣象要素條件，但并不能直接給出冰雹大小的最終預(yù)報(bào)結(jié)果。冰雹的預(yù)報(bào)主要還是通過(guò)預(yù)報(bào)員對(duì)各類(lèi)天氣要素的把握，再根據(jù)歷史資料等綜合分析而得出。目前冰雹預(yù)報(bào)的重點(diǎn)在于報(bào)準(zhǔn)“下不下”，而預(yù)判冰雹大小，涉及的要素更為繁多，機(jī)理更加復(fù)雜，目前還只能是粗略的估測(cè)，無(wú)法應(yīng)用到業(yè)務(wù)中。氣象專(zhuān)家試圖通過(guò)雷達(dá)回波識(shí)別冰雹粒子的大小，通過(guò)冰雹探測(cè)算法，判別出現(xiàn)各尺寸冰雹的概率、強(qiáng)冰雹的概率并估計(jì)最大冰雹直徑。這一方法可用于距離天氣發(fā)生1小時(shí)內(nèi)的臨近預(yù)報(bào)，目前尚不成熟，效果還有待檢驗(yàn)。在對(duì)冰雹的預(yù)報(bào)上，目前只能更多依靠多普勒雷達(dá)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，盡可能在強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)生的臨近時(shí)刻發(fā)現(xiàn)冰雹特征，并及時(shí)通過(guò)預(yù)警的形式向公眾發(fā)布。

　　多種強(qiáng)天氣預(yù)報(bào)預(yù)警產(chǎn)品

　　天氣預(yù)報(bào)從預(yù)報(bào)服務(wù)時(shí)效上可分為臨近預(yù)報(bào)、短時(shí)預(yù)報(bào)以及短期預(yù)報(bào)。臨近預(yù)報(bào)是0-2小時(shí)內(nèi)的天氣預(yù)報(bào)，短時(shí)預(yù)報(bào)是指2-6個(gè)小時(shí)內(nèi)的天氣預(yù)報(bào)，超過(guò)6小時(shí)的天氣預(yù)報(bào)則被劃分到短期預(yù)報(bào)中。在這三種時(shí)效的預(yù)報(bào)中都有針對(duì)強(qiáng)對(duì)流天氣的預(yù)報(bào)預(yù)警產(chǎn)品。

　　目前，中央氣象臺(tái)可提供最長(zhǎng)72小時(shí)的各種強(qiáng)對(duì)流天氣預(yù)報(bào)產(chǎn)品，在強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)生前發(fā)布強(qiáng)對(duì)流天氣預(yù)警，對(duì)可能發(fā)生的強(qiáng)對(duì)流天氣根據(jù)時(shí)間和范圍進(jìn)行預(yù)警。各級(jí)氣象部門(mén)還會(huì)針對(duì)當(dāng)?shù)匕l(fā)生的天氣過(guò)程發(fā)布針對(duì)某一天氣現(xiàn)象的預(yù)警，如雷電預(yù)警、冰雹預(yù)警、大風(fēng)預(yù)警等。

　　集合預(yù)報(bào)產(chǎn)品助力預(yù)報(bào)預(yù)警

　　由于導(dǎo)致強(qiáng)對(duì)流天氣的系統(tǒng)屬于中小尺度天氣系統(tǒng)，很難被常規(guī)氣象觀測(cè)網(wǎng)捕捉到，因此非常規(guī)觀測(cè)資料（自動(dòng)站、雷達(dá)、衛(wèi)星、雷電全球定位系統(tǒng)、風(fēng)廓線雷達(dá)等）及其融合、同化資料和中尺度數(shù)值模式資料是進(jìn)行強(qiáng)對(duì)流天氣短時(shí)和臨近預(yù)報(bào)的主要資料基礎(chǔ)。目前，美國(guó)、英國(guó)、加拿大、澳大利亞、法國(guó)、日本、韓國(guó)和我國(guó)都建立了強(qiáng)對(duì)流天氣短時(shí)臨近預(yù)報(bào)系統(tǒng)。

　　集合預(yù)報(bào)產(chǎn)品為預(yù)報(bào)員提供了更多可能性供其參考。對(duì)流尺度的集合預(yù)報(bào)系統(tǒng)具有更高的時(shí)空分辨率，能夠刻畫(huà)出天氣系統(tǒng)之中的精細(xì)結(jié)構(gòu)且同化出更多信息，物理過(guò)程更接近實(shí)際情況，因此，這一系統(tǒng)能夠更好地模擬更小尺度的局地災(zāi)害性天氣，較精確地預(yù)報(bào)垂直空間尺度較大、發(fā)展比較旺盛的對(duì)流性天氣系統(tǒng)。在強(qiáng)對(duì)流天氣預(yù)警中，快速更新的靜止氣象衛(wèi)星圖像作為監(jiān)測(cè)的重要輔助手段，配合作為主要監(jiān)測(cè)工具的雷達(dá)圖像，可幫助預(yù)報(bào)員提前更長(zhǎng)時(shí)間發(fā)布預(yù)警信息。

　　注：本文根據(jù)中國(guó)氣象網(wǎng)相關(guān)文章及國(guó)家氣象中心強(qiáng)天氣中心高級(jí)工程師劉鑫華訪談?wù)砀木?策劃改編：蘇杰西