暴雨天氣究竟是如何預(yù)報(bào)出來(lái)的？專家為你解疑答惑

12日一早，全北京都在等一場(chǎng)雨的到來(lái)。頭一天，中央氣象臺(tái)預(yù)報(bào)，12日京津冀地區(qū)將現(xiàn)入汛以來(lái)最強(qiáng)降雨。

然而，一上午，北京的雨只是在零散幾個(gè)地方下了點(diǎn)兒，而且也沒(méi)有預(yù)報(bào)中的那么“暴”。于是，朋友圈各種調(diào)侃，有說(shuō)“龍王正在辦進(jìn)京證，還要做核酸檢測(cè)，如果不過(guò)關(guān)很有可能先隔離14天再說(shuō)……”也有說(shuō)“暴雨，就是報(bào)道有雨，不一定能下;大雨，就是大約有雨，不一定能下。”事實(shí)真是如此嗎，暴雨究竟是怎樣預(yù)報(bào)出來(lái)的，如何做到精準(zhǔn)無(wú)誤，預(yù)報(bào)難點(diǎn)在哪兒?就這些問(wèn)題，科技日?qǐng)?bào)記者采訪了相關(guān)專家。

強(qiáng)對(duì)流天氣預(yù)報(bào)就像解數(shù)學(xué)題

“強(qiáng)對(duì)流天氣預(yù)報(bào)基于其形成的物理機(jī)制，這些機(jī)制非常復(fù)雜，需要基于多方面因素的綜合研判，其中空地一體的現(xiàn)代化觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)、高分辨率數(shù)值模式預(yù)報(bào)及相關(guān)技術(shù)以及預(yù)報(bào)員豐富的一線經(jīng)驗(yàn)是強(qiáng)對(duì)流天氣預(yù)報(bào)的主要技術(shù)手段。” 中央氣象臺(tái)強(qiáng)天氣預(yù)報(bào)中心副主任藍(lán)渝說(shuō)。

通俗地講，氣象預(yù)報(bào)員預(yù)報(bào)天氣時(shí)一般會(huì)采用多個(gè)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式，將水汽、溫度、動(dòng)力等要素輸入，像解數(shù)學(xué)方程一樣得出數(shù)值，再根據(jù)人工經(jīng)驗(yàn)對(duì)其訂正，最終得出相應(yīng)結(jié)論。

藍(lán)渝表示，強(qiáng)對(duì)流天氣預(yù)報(bào)中有著鮮明的科技元素，空地一體的現(xiàn)代化觀測(cè)手段必不可少，如密集地面自動(dòng)站網(wǎng)，新一代多普勒天氣雷達(dá)觀測(cè)網(wǎng)、風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星資料的應(yīng)用;基于強(qiáng)對(duì)流天氣機(jī)理認(rèn)識(shí)應(yīng)用相關(guān)的人工智能技術(shù)等。

“在觀測(cè)資料的收集和分析，以及數(shù)值天氣預(yù)報(bào)這兩個(gè)天氣預(yù)報(bào)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)中，超算扮演著至關(guān)重要的角色。”中國(guó)氣象局?jǐn)?shù)值預(yù)報(bào)中心高級(jí)工程師管成功說(shuō)。首先，將紛繁復(fù)雜的觀測(cè)數(shù)據(jù)和資料梳理得井然有序，再與常規(guī)數(shù)據(jù)進(jìn)行組合，調(diào)整為最接近真實(shí)情況的大氣狀態(tài)，這都需要超級(jí)計(jì)算機(jī)提供大力支持。其次，在獲得地球大氣觀測(cè)數(shù)據(jù)后，氣象部門(mén)將根據(jù)大氣當(dāng)前狀態(tài)與周邊環(huán)境，求取未來(lái)等間隔時(shí)間點(diǎn)的天氣要素值，從而獲得未來(lái)天氣狀態(tài)。

藍(lán)渝認(rèn)為，強(qiáng)對(duì)流天氣的強(qiáng)度、時(shí)間等具體精細(xì)化預(yù)報(bào)依賴于以上手段的共同應(yīng)用。其中，影響預(yù)報(bào)尤其要綜合考慮特殊地形、地質(zhì)環(huán)境，以及城市經(jīng)濟(jì)人口分布等多方面因素，需要現(xiàn)代化客觀技術(shù)和預(yù)報(bào)員主觀經(jīng)驗(yàn)的有機(jī)結(jié)合。

針對(duì)此次華北強(qiáng)降雨預(yù)報(bào)，中央氣象臺(tái)正研級(jí)高工符嬌蘭介紹，延伸期時(shí)段(提前10—20天)指出，華北地區(qū)進(jìn)入多雨時(shí)段，8月4日(提前8天)指出12—13日華北等地將有一次大到暴雨天氣過(guò)程。9—12日，不斷細(xì)化預(yù)報(bào)結(jié)論。“隨著預(yù)報(bào)技術(shù)的不斷進(jìn)步，預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率和時(shí)效均不斷提升，目前我國(guó)24小時(shí)暴雨預(yù)警準(zhǔn)確率可達(dá)89%。”符嬌蘭說(shuō)。

暴雨預(yù)報(bào)是世界級(jí)難題

有人說(shuō)，下一場(chǎng)雨，就像從天上往地上潑一盆水。預(yù)報(bào)員可以預(yù)測(cè)大致的水量，也能預(yù)測(cè)大概哪些地面會(huì)被水打濕，但水不會(huì)均勻地落在地面上，要預(yù)知地面上每個(gè)點(diǎn)被打濕的程度，難度很大。

“天氣預(yù)報(bào)本身就具備一定的不確定性，強(qiáng)對(duì)流天氣由于具有突發(fā)性、局地性等特點(diǎn)，且對(duì)流系統(tǒng)往往發(fā)展劇烈，易在短時(shí)間內(nèi)造成極端災(zāi)害天氣，對(duì)其準(zhǔn)確預(yù)報(bào)是目前全世界氣象領(lǐng)域公認(rèn)的難題。”藍(lán)渝說(shuō)。

有專家表示，就暴雨而言，它是不同時(shí)間、空間尺度天氣系統(tǒng)相互作用的結(jié)果，不在一定的空間和時(shí)間范圍內(nèi)對(duì)與其有關(guān)的各方面條件和資料全面分析很難得出正確的預(yù)報(bào)結(jié)論。從常規(guī)高空觀測(cè)系統(tǒng)上看，目前它所提供的有關(guān)暴雨的觀測(cè)資料和信息主要是針對(duì)天氣尺度的，而對(duì)直接造成暴雨的中小尺度觀測(cè)并不充分，甚至十分缺乏。這就好比用網(wǎng)捕魚(yú)，網(wǎng)眼太大，小尺度的天氣系統(tǒng)難免會(huì)成為漏網(wǎng)之魚(yú)。

“強(qiáng)對(duì)流系統(tǒng)的觸發(fā)、演變過(guò)程中，受背景天氣系統(tǒng)、區(qū)域環(huán)境條件配置及其隨時(shí)間變化的多方面影響，且與當(dāng)?shù)氐匦蔚孛蔡卣鞯榷喾N因素密切相關(guān)，這也是強(qiáng)對(duì)流天氣精細(xì)化預(yù)報(bào)的難點(diǎn)所在。”藍(lán)渝強(qiáng)調(diào)。

因此，專家提醒，公眾應(yīng)多關(guān)注滾動(dòng)預(yù)報(bào)，即不斷更新的天氣預(yù)報(bào)。因?yàn)榇髿猸h(huán)流形勢(shì)每天都在調(diào)整，天氣系統(tǒng)時(shí)刻發(fā)生著變化，所以，預(yù)報(bào)員就需要用最新觀測(cè)資料和數(shù)值模式結(jié)論制作出預(yù)報(bào)產(chǎn)品，再進(jìn)行訂正，最終給出“在此刻更新的天氣預(yù)報(bào)”。

本報(bào)記者 付麗麗

關(guān)鍵詞： 暴雨天氣