短時臨近預報破解天氣“瞬間密碼”

近日，四川省宜賓市屏山縣遭遇一場強對流天氣過程，該縣部分區域出現破記錄的最強風速，達33.1米/秒。狂風肆虐下，屏山縣大乘鎮巖門村七四茶廠廠房頂棚發生倒塌。好在氣象部門事先做出精準及時的短時臨近預報，當地政府及相關部門緊急響應、果斷處置，處於險情中的26名工友被迅速撤離，避免了人員傷亡等情況發生。

氣象部門的短時臨近預報是什麼？與常規的天氣預報有何關係？它在預報服務中能解決什麼問題、發揮何種作用？記者採訪了國家氣象中心強天氣預報中心技術總師鄭永光。

據瞭解，短時臨近預報包括了我國天氣預報業務中的兩個部分，即短時預報和臨近預報。一般來說，未來0小時至2小時的天氣預報稱爲臨近預報，2小時至12小時的預報稱爲短時預報。鄭永光表示，我國位於東亞季風區，冷暖、乾溼空氣交匯頻繁，暖季對流系統活躍，經常產生短時強降水、冰雹、雷暴大風、龍捲風等強對流天氣。而這些天氣往往突發性強、尺度小、演變快，同時致災性強，容易造成重大人員傷亡。因此，氣象部門對強對流天氣的監測和預報、風險防範顯得尤爲重要。

鄭永光介紹，短時預報與臨近預報主要針對強對流天氣，與更長時段的天氣預報相比，其預報準確性更高。短時臨近預報通常是基於觀測實況，如雷達、衛星、自動氣象站等多源觀測資料，再結合數值預報和人工智能等技術方法，製作區域更精細、更高分辨率的天氣預報。

短時臨近預報因其對即時天氣變化的敏銳捕捉而備受矚目。不過，短時臨近預報目前依然是全球氣象學界亟待突破的難題之一。

短時臨近預報是一場與時間的賽跑。例如，對於龍捲風、冰雹等突發的強對流天氣，由於其形成和發展的迅速性和複雜性，準確預報仍然有很大難度。即便是美國這種擁有豐富歷史資料和數據的發達國家，在面對龍捲風等天氣時，短時臨近預報的空報率也居高不下，高達七成以上，即每發出10次龍捲風預報預警時，其中便有7次並未發生。我國也面臨相同的問題。鄭永光解釋，短時臨近預報所“診斷”的是中小尺度天氣系統，因其“個頭小”、生命史短且變化多端，給預報工作帶來了不小挑戰。尤其是對流性天氣系統，因爲形成機理複雜，其發生時常常出現“十里不同天”的狀況。另外，強對流等天氣過程在時間上的突發性也爲準確預報帶來了挑戰，易致預報研判產生偏差。

當下，雷達、衛星、自動氣象站等觀測手段，能夠助力預報員有效獲取各類天氣關鍵信息，但對於小尺度、突發性強的天氣過程，對其產生影響的地形、邊界層條件、水汽輸送等因素仍難以精確捕捉和模擬，這也使得預報所需信息掌握並不完備。儘管已經擁有了精密的現代氣象觀測網絡，但觀測資料在時間和空間上分辨率仍然有限，各種觀測手段也存在自身侷限，難以實現全覆蓋。總的來說，短時臨近預報準確性的提升是一個持續的挑戰，還需加強科技創新、多方協同，以更好應對強對流天氣演變帶來的影響。

我國強對流天氣預報的發展最早可以追溯到20世紀五六十年代，且來源於最迫切的民生需求，即如何減少冰雹對農業生產的影響。2017年以來，國家氣象中心陸續實施了多個重點研發專項，積極發展強對流天氣的監測、短時和臨近預報技術，並引入了人工智能等先進技術手段；研發基於綜合觀測的突發性強對流天氣識別技術，對冰雹、雷暴、大風、龍捲風等的監測識別能力得到大幅提升；積極開展SWAN3.0系統等建設，通過不斷集成研發最新的預報技術，實現科研成果到業務應用的快速轉化。

在鄭永光看來，強對流天氣的短時臨近預報是一個國家氣象綜合實力的體現，從各種觀測手段到數值預報，再到數據傳輸的信息化支撐，環環相扣，缺一不可。當前，中國氣象局強對流天氣重點創新團隊，正錨定強對流天氣這一國際氣象預報的重點難題，紮實推進相關監測預報預警關鍵核心技術自主創新、原始創新。 （經濟日報記者 沈 慧）