嘉賓：國家氣象中心強(qiáng)天氣預(yù)報(bào)中心領(lǐng)班預(yù)報(bào)員 周康輝

采訪人：中國氣象報(bào)記者 王敬濤

強(qiáng)對流天氣是指發(fā)生突然、天氣劇烈,、破壞力極大,，常伴有雷雨大風(fēng)、冰雹,、龍卷風(fēng),、局部強(qiáng)降雨等強(qiáng)烈對流性災(zāi)害天氣，具有重大殺傷性的災(zāi)害性天氣之一,。

強(qiáng)對流天氣發(fā)展比較快,，消散得也快，在所有的天氣類型中最難預(yù)報(bào)——幾乎為預(yù)報(bào)員所公認(rèn),。那么,，強(qiáng)對流預(yù)報(bào)為什么那么難？當(dāng)前我國的強(qiáng)對流預(yù)報(bào)水平如何,？

1.問：目前,，我國在業(yè)務(wù)上能夠?qū)δ男?qiáng)對流天氣進(jìn)行預(yù)報(bào)？預(yù)報(bào)水平如何？

答：我國強(qiáng)對流天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)主要從2009年開始,，可以針對短時(shí)強(qiáng)降水,、雷電、冰雹,、雷暴大風(fēng)等強(qiáng)對流天氣進(jìn)行預(yù)報(bào),。在我國，短時(shí)臨近降水,、暴雨等發(fā)生的幾率明顯高于其他類別的強(qiáng)對流天氣,，因此我國預(yù)報(bào)員在這方面積累了一些經(jīng)驗(yàn)，其預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率也較高,。

從技術(shù)角度來說,，先進(jìn)的數(shù)值預(yù)報(bào)模式逐步使用和多普勒天氣雷達(dá)網(wǎng)逐步完善，為強(qiáng)對流天氣的短時(shí)預(yù)報(bào)和臨近預(yù)報(bào)提供了最佳的預(yù)報(bào)手段和預(yù)報(bào)方法,。目前,，我國建立了由全國中期天氣預(yù)報(bào)模式、中尺度數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式,、全球集合預(yù)報(bào)系統(tǒng),、熱帶氣旋路徑數(shù)值預(yù)報(bào)模式、沙塵暴數(shù)值模式等組成的數(shù)值天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)體系,，發(fā)展了精細(xì)到鄉(xiāng)鎮(zhèn)的氣象預(yù)報(bào)系統(tǒng)和災(zāi)害性天氣短時(shí)臨近預(yù)報(bào)系統(tǒng),，對于短時(shí)強(qiáng)降水的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率已經(jīng)達(dá)到了30%。

不過,，龍卷風(fēng)和下?lián)舯┝鞯瘸叨雀?、持續(xù)時(shí)間更短的強(qiáng)對流天氣，我國暫未開展業(yè)務(wù)性預(yù)報(bào),。從發(fā)生機(jī)制來看,，主要是因?yàn)橹苯右l(fā)這種強(qiáng)對流的天氣系統(tǒng)屬于中小尺度系統(tǒng)。這種系統(tǒng)從空間尺度看,，大的颮線天氣系統(tǒng)不過百余公里，小的風(fēng)暴單體只有十幾公里甚至幾公里,，而龍卷更小到只有幾十米到幾百米,，很難被常規(guī)氣象觀測手段捕捉到；從時(shí)間尺度看,，強(qiáng)的天氣系統(tǒng)能維持幾個(gè)小時(shí)到十幾個(gè)小時(shí),，有些天氣系統(tǒng)持續(xù)不過幾十分鐘甚至幾分鐘，變化劇烈,；同時(shí),，對于引發(fā)這種天氣系統(tǒng)的物理規(guī)律，現(xiàn)代氣象科學(xué)仍沒能完全認(rèn)識，對其生消變化的模擬只能做到某種程度的近似,。

2.問：要預(yù)報(bào)不同的強(qiáng)對流天氣,，需要關(guān)注哪些關(guān)鍵要素？

答：在強(qiáng)對流天氣的“家族”里,，按照從弱到強(qiáng),、影響從小到大的順序可以排列為雷暴、短時(shí)強(qiáng)降水,、冰雹,、下?lián)舯┝鳌R線等,。由于龍卷風(fēng)的局地性特別強(qiáng),、持續(xù)時(shí)間短，現(xiàn)有的觀測技術(shù)水平難以捕捉,，因此它的強(qiáng)弱暫時(shí)無法與其他“家族”成員進(jìn)行比較,。

不論強(qiáng)對流天氣強(qiáng)還是弱，在預(yù)報(bào)中都要關(guān)注水汽條件,、氣流抬升能力,、垂直對流條件、熱力條件等,。條件強(qiáng)弱不同的組合會形成不同的強(qiáng)對流天氣,。

當(dāng)大氣中的層結(jié)不穩(wěn)定時(shí)，容易產(chǎn)生強(qiáng)烈的對流,，云與云,、云與地面之間電位差達(dá)到一定程度后就會發(fā)生放電，有時(shí)雷聲隆隆,、耀眼的閃電劃破天空,，因此雷暴天氣總是與發(fā)展強(qiáng)盛的積雨云聯(lián)系在一起。

夏季由于氣溫高,、蒸發(fā)量大,，大量水汽上升、遇冷凝結(jié)成云,；同時(shí)高層較冷的空氣會下降,，遇熱后繼續(xù)上升，由此循環(huán),，即可形成大片的積雨云,。積雨云會產(chǎn)生短時(shí)強(qiáng)降水。它的形成條件比雷暴需要更充足的水汽條件,。

冰雹是從有雷暴發(fā)生的積雨云中降落的堅(jiān)硬球狀,、錐狀或形狀不規(guī)則的固體降水,。一般多出現(xiàn)在春夏之交，通常產(chǎn)生在系統(tǒng)性的鋒面活動或熱帶氣旋登陸影響過程中,，但也有局部性的,。要產(chǎn)生10厘米的大冰雹，必須要有50米/秒以上的上升氣流運(yùn)動,，而一般產(chǎn)生雷雨的積雨云上升運(yùn)動僅為10米/秒左右,。它比短時(shí)強(qiáng)降水需要的氣流抬升能力更強(qiáng)。

下?lián)舯┝魇侵敢环N雷暴云中局部性的強(qiáng)下沉氣流,，到達(dá)地面后會產(chǎn)生一股直線型大風(fēng),，越接近地面，風(fēng)速會越大,，最大地面風(fēng)力可達(dá)15級,。一般認(rèn)為，下?lián)舯┝鞯男纬珊屠妆┰祈數(shù)纳蠜_和崩潰緊密聯(lián)系,。上升氣流在其上升和上沖的過程中,，從高層大氣運(yùn)動中獲得了水平動量。隨著上沖高度的增加,，上升氣流的動能變?yōu)閯菽埽ū憩F(xiàn)為重,、冷的云頂）而被儲存起來，之后,，一旦云頂迅速崩潰,，位能又重新變成下降的氣流。這需要極強(qiáng)的垂直對流條件,。

颮線是指風(fēng)向和風(fēng)力發(fā)生劇烈變動的天氣變化帶,，其實(shí)就是地面上升的濕熱空氣和高空下來的干冷空氣的接觸面。在這個(gè)接觸面上,，冷熱空氣進(jìn)行能量交換,，使該區(qū)域形成低壓，是強(qiáng)對流天氣現(xiàn)象的動力來源,。颮線的形成和發(fā)展除與天氣形勢有密切關(guān)系外,，地方性條件也起著極其重要的作用，通常是雷暴,、短時(shí)強(qiáng)降水,、冰雹、下?lián)舯┝鞯鹊摹凹象w”,。

3.問：目前我國預(yù)報(bào)員主要依靠哪些手段來預(yù)報(bào)？預(yù)報(bào)難點(diǎn)在哪里,？

答：由于強(qiáng)對流天氣發(fā)生的空間尺度和時(shí)間尺度都較小,，因此對數(shù)值預(yù)報(bào)模式的時(shí)空分辨率要求更高。同時(shí)，強(qiáng)對流天氣事件較一般天氣過程而言少很多,，可供研究的個(gè)例更少,，預(yù)報(bào)難度更大。

現(xiàn)在的模式預(yù)報(bào)產(chǎn)品中并沒有直接的強(qiáng)對流天氣預(yù)報(bào)產(chǎn)品,，因此需要預(yù)報(bào)員及時(shí)跟蹤最新雷達(dá)回波圖,。

但由于強(qiáng)對流天氣發(fā)生于對流云系或單體對流云塊中，在氣象上屬于中小尺度天氣系統(tǒng),，空間尺度小,，一般水平范圍大約在十幾公里至二三百公里，有的水平范圍只有幾十米至十幾公里,。其生命史短暫并帶有明顯的突發(fā)性,，約為一小時(shí)至十幾小時(shí)，較短的僅有幾分鐘至一小時(shí),。舉例來說,，在夏天，北京市海淀區(qū)出現(xiàn)雷暴或者冰雹,，在通州卻是晴空萬里,。對這種小尺度發(fā)展迅速的天氣系統(tǒng)，在氣象預(yù)報(bào)上存在一定的困難,。強(qiáng)對流天氣的特征使得在目前的觀測條件下,，不僅是中國，即使是世界發(fā)達(dá)國家,，對于其信息的捕捉也不夠全面,。

同時(shí)，雖然氣象專家已經(jīng)對強(qiáng)對流天氣的發(fā)生機(jī)制有初步了解,，但對其更深層次復(fù)雜的發(fā)生,、發(fā)展機(jī)制還需要繼續(xù)研究，尤其是對發(fā)生頻次不高的一些類別的個(gè)例分析需要更多,。

4.問：目前國際上對于不同類型的強(qiáng)對流天氣預(yù)報(bào)水平和業(yè)務(wù)開展情況如何,？

答：相對于歐美等發(fā)達(dá)國家，我國強(qiáng)對流天氣預(yù)報(bào)起步較晚,。比如美國,，因?yàn)楫?dāng)?shù)佚埦盹L(fēng)出現(xiàn)的頻率很高，并且造成的危害很大,，因此在龍卷風(fēng)方面的研究起步早,。

即使在美國，也沒有辦法做到完全準(zhǔn)確預(yù)報(bào)強(qiáng)對流天氣,。以龍卷風(fēng)來說,，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)的氣象探測設(shè)備和探測系統(tǒng)都無法有效監(jiān)測,、追蹤其發(fā)生發(fā)展。美國等有著豐富預(yù)報(bào)和監(jiān)測經(jīng)驗(yàn)的發(fā)達(dá)國家,，即使氣象監(jiān)測站距離逐年縮小,，雷達(dá)網(wǎng)日趨完善，其預(yù)警時(shí)間也十分有限,，預(yù)警虛警率超過70%,。

5.問：未來要提高強(qiáng)對流天氣預(yù)報(bào)水平，可以在哪些方面著力拓展,？

答：針對強(qiáng)對流天氣時(shí)空尺度較小的特點(diǎn),，提高預(yù)報(bào)水平，首先要對其發(fā)展機(jī)制進(jìn)一步加強(qiáng)研究,；其次,，進(jìn)一步完善監(jiān)測系統(tǒng)，使觀測網(wǎng)在空間和時(shí)間上更密,；第三,，進(jìn)一步發(fā)展中小尺度數(shù)值預(yù)報(bào)模式，提高其時(shí)空分辨率,；第四,，預(yù)報(bào)員也應(yīng)該提高自身臨近預(yù)報(bào)的水平。