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预报难,来得猛,危害大——怎样防范强对流天气

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2018-08-18 17:33:48

  8月4日,江西省九江市出现强降雨,市民骑车涉水前行。人民视觉

  夏季是强对流天气多发的季节。入夏以来,强对流天气造成严重灾害的事件时有发生。

  刚才还晴空万里,转瞬就刮起大风、下起暴雨,这样的强对流天气目前能被准确预报、及时预警吗?公众该如何防范这种突发的灾害性天气?记者近日采访了相关专家。

  什么是强对流天气?

  包括雷雨大风、冰雹、龙卷风、短时强降水等

  究竟什么是强对流天气?中央气象台高级工程师樊利强告诉记者,根据最新出版的气象百科全书,强对流天气是指雷雨大风(风速达到或超过17米/秒)、冰雹、龙卷风、短时强降水(小时降水量达到或超过20毫米)等由中小尺度对流系统产生的天气,通常还伴有雷电,且具有突发性强、生命史短、局地性强、天气剧烈、破坏力大等特点。

  由于夏季温度高、湿度大,空气中蕴含的“能量”大,发生强对流天气的概率更高。大气对流的本质是有效能量之间的相互转换和释放过程,大气蕴藏的潜在能量在一定条件下可以转换为对流上升运动的动能。高温高湿的条件往往使这种能量更高,大气更不稳定,更有利于对流性天气的发展。

  不过,樊利强表示,不能笼统地将夏季多发的狂风暴雨都称为强对流天气。以大风为例,既可能是有强对流产生的强风,也可能是冷空气大风、气旋性大风或台风外围环流的大风等。“对于强对流天气,尽管南方和北方的人们感受上有差异,气象界也有各种讨论,但一般情况下,每小时降水量达到20毫米及以上,风速达到17米/秒(8级)及以上,而且伴有雷电,就可以判断为强对流天气。”

  强对流天气可能造成多种灾害,例如城市内涝、山洪、高空坠物、农作物损失、雷电灾害等,还会影响航空和海上航行安全。我国70%的自然灾害都是由气象灾害造成的,每年造成的损失不小。从目前能查到的2015年统计资料来看,在造成人员伤亡的气象灾害中,局地强对流所占比例高达51%。

  樊利强表示,对强对流天气的观测手段,除了常规的探空手段、自动气象站等之外,还包括卫星、雷达、闪电定位仪等。目前,只有部分强对流天气可以被预报和观测到。受观测条件与技术手段的限制,龙卷风、冰雹等强对流天气的预报和观测难度很高。

  对强对流天气的预报,根据预报时效,主要包括短期预报(1—3天)、短时预报(2—12小时)和临近预报(0—2小时)。樊利强一一进行了解释:短期预报是在对天气实况和数值预报综合分析的基础上,对未来3天可能出现强对流的区域和强度,做出评估和预报;短时预报更注重当前气象资料和天气形势实况的分析,判断未来12小时内出现强对流天气的可能性和地区;而临近预报是对未来2小时内可能发生强对流天气的区域和强度,做出估计和预报。

  “根据强对流天气的特点,时效越长的预报,不确定性越高。例如72小时时效预报,很难预计精准的数值,只能做出趋势性的把握和判断。”樊利强说。

  精准预报难在哪?

  强对流天气突发性强、生命史短、局地性强

  现在很多人的手机上都安装了天气预报APP(应用软件),可以随时查看预报。有人觉得在夏季强对流等突发性天气的预报方面,变化很快:早晨查看还是多云,中午却突然下起了雨,再一看预报已经变成雷阵雨了。

  预报的重点在于“预”,强对流天气的预报能不能精准度更高、提前量更大?樊利强介绍,强对流天气预报的难点主要在于其突发性强、生命史短、局地性强等特点,这导致预报很大程度上依赖于精细时空观测网的建立。以龙卷风为例,它的活动空间范围有限,直径一般不大于1公里,生命史一般只有几分钟,最长不超过几十分钟,常规观测网“大网难捞小鱼”,很难捕捉得到。

  “早上预报晴天,午后却下雨,其实也不难理解。大家也许都经历过‘太阳雨’,出着太阳却飘着小雨,这是怎么回事?其实就是头顶那一小片雨云导致的,它的尺度很小,没有遮蔽整个天空,马路这边下雨,对面可能就是艳阳高照,正所谓‘一片云彩一片雨’。” 樊利强解释说,让强对流天气精确预报“难上加难”的是,任何一点细微变化,例如城市的热岛效应、地形的强迫抬升作用等,都可能影响某一个地区的天气。

  樊利强举例指出,北京午后至傍晚的雷阵雨,常常是由于偏东偏南的气流不断在西部和北部山前堆积并抬升,气团抬升后温度随之下降,云中水汽凝结下落,产生降雨。有时这个过程表现得较为剧烈,就可能形成强对流天气,所到之处雷、雨、风交加。但如果它在向下游地区移动过程中,赖以维持生存发展的环境条件不再存在,就会很快减弱消散,不会影响很大区域。对这种预报,很难打出足够的提前量,提前半个小时预警已实属不易。往往等观测到了,发出预报,小尺度的强对流天气已经濒临结束。

  为提升强对流天气预报能力和精准度,气象部门这些年来做了很多努力,不断完善观测手段,提升预报技术。例如,风云4号卫星发射成功并稳定输出高分辨率观测资料,就有效促进了强对流天气观测与预报的发展。一些地区由于特殊的地形条件等因素,是局地强对流的多发地,而常规的观测手段往往会受到限制。高分辨率的卫星观测能有效捕捉这种局地对流系统,一经发现,可以结合雷达观测及其他资料进行综合分析,对其未来几小时的可能发展趋势做出科学判断。

  中国气象局台风与海洋预报中心首席预报员、副总工程师许映龙表示,未来,气象部门会继续努力提升实力,攻克一个又一个预报难关,为公众提供更精确的气象服务。“在大数据时代,我们会借助人工智能等工具,进行精细模式的智能网格预报。”

  公众该怎么防范?

  关注相关预报预警,尽量减少户外活动

  目前,有些强对流天气精准预报难度仍较大,那么公众在强对流天气多发的季节和地区,该如何进行有效防范?

  由于强对流天气的对流系统发展在短期预报(1—3天)时效内,往往分析不出可能发生的条件,具有较强的局地、突发、短时性,因此公众要增强随时关注预报的意识。“近年来在气候变化的大背景下,极端天气确实呈现出多发的迹象,局地强对流也更为极端。例如今年7月16日北京密云西白莲峪在1小时之内降水117毫米,4小时降雨量达到288.7毫米,历史罕见。”樊利强说,“以前那种‘头天晚上看预报,第二天管一天’的习惯需要调整,应通过各种媒介,第一时间关注气象部门短时临近时段的预报预警。尤其是有出行计划时,更需要多频次地了解天气变化。”

  樊利强提醒,面对强对流天气,应在关注相关预报预警的同时,尽量减少户外活动。如果在室外遭遇强对流天气,应注意远离棚架、广告牌等搭建物,尽快到就近的安全区域躲避,比如进入抗风能力较强并具有防雷措施的建筑内,关闭门窗,远离危险电源、天线、铁丝网、金属门窗等带电设备和金属装置。

  “夏季暴雨多发,特别需要注意交通安全。”樊利强表示,驾驶员通过积水路段时应减速慢行,确认安全后再通过,并尽快将车辆停放在地势较高的地方,人进入室内暂避。机场、铁路、高速公路、水上交通等单位,应及时采取措施保障人员和交通安全,相关水域水上作业和过往船舶采取回港规避或者绕道航行等应对措施。

  气象专家表示,山区易受强对流天气影响,产生山洪、泥石流等次生灾害的概率较高。在可能发生强对流天气的时候,应尽量避免前往这样的危险地区。

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