强对流天气预报的一些基本问题

2019-01-23刘海娟

智能城市 2019年21期

刘海娟

（海西州气象局，青海海西 817000）

站在天气分析工作开展角度来说，强对流天气属于是其中的一项重点和难点内容，由于气候条件具备一定的突发性特点，实际防范方案的制定也存在较高要求，如果无法提前制定应对措施，很难将具体实践活动特点呈现出来。从以往研究工作中可以看出，强对流天气主要集中在夏季，常见发生在北方和高原地区，破坏力极强。所以说，气象部门需要对其提高关注度。

1 强对流天气预报中存在的问题

1.1 对于强对流天气监测能力不足

一般来说，强对流天气出现时的尺度有限，具备明显的突发性和地域性特点。因此，在实际强对流天气监测过程中，需进一步强化天气监测网的时空分辨率。截止到目前，我国相关部门对于强对流天气的监测能力十分有限，主要包括内容有卫星雷达、地面加密观测网等等，这也是目前我国强对流天气监测的主要手段。例如，在卫星观测过程中，最为常用的便是风云2号双星观测，整个空间分辨率能够达到红外云图5 km，可见光云图为1.25 km，实际时间分辨率能够达到30 min。整个雷达观测工作的执行，主要实现因素为常规雷达以及多普勒雷达网的应用。虽然二者在应用时能够取得一定成效，但自身强对流天气预测局限性也比较明显，即随着探测距离的增加，自身探测能力也会受到限制[1]。

1.2 对于强对流天气形成机理认识不足

截止到目前，人们对强对流天气监测只能借助于雷达和卫星进行，这些尺度观测工具自身局限性十分明显，工作人员对其认知机理也十分有限。例如，在早期美国风暴研究之中，只有当强热力不稳定和热动力学因子全部出现之后，才会出现强风暴，但从后续研究中得出结论，上述内容并不是风暴天气出现的典型因素。更为重要的是，我国对于强对流天气的认知，大多停留在天气尺度系统上，对于实际系统物理机制研究无法将深入性特点呈现出来。另外，实际内容中的物理本质性探讨研究显得十分薄弱，多数局限在天气学和运动学分析上，对于热力学和动力学等分析不足。对于中小尺度系统三维动力和热力结构分析无法做到深入，为后续预防工作的开展带来极大影响。

1.3 强对流天气预报方法不足

现如今，强对流天气预报过于依赖播报员的主观判断，并没有可靠的预报方法和工具。另外，在实际业务应用过程中，应用最多的当属短时临近预报操作，并借助于线性外推形式，将实际多普勒雷达回波特点呈现出来，之后结合地面观测、卫星云图等，对雷达回波强度进行分析。但强对流天气多变性较强，尤其是在高原区域，地质情况本身比较复杂，对雷达监测效果产生了极大影响，稍有不慎，便会导致预测结果出现失误[2]。

2 强对流天气预报的主要内容

2.1 强对流天气发生时的气候背景

站在强对流天气预测角度来说，对于区域气候特征的了解，对于了解强对流天气预报具有重要作用。相关数据统计显示，青海高原地区的强对流天气主要集中在3～8月份，其中，7～8月份最为严重，这主要是由于该段时间冷暖空气相互接触，极容易形成强对流天气。另外，青海省的强对流天气地理分布位置不均匀，而且容易爆发龙卷风，在夏季，冰雹、大风等天气也会得到进一步增加。强对流天气的出现，与地形环境条件存在很大联系。例如，在山区，常年风力较大，此时如果受到强对流天气的影响，便会给人们生活带来很大不便。从这里也可以看出，气象工作人员需要对强对流天气发生的气候背景进行研究，提前做好应对措施，避免强对流天气对人们生活产生影响。

2.2 配料法的应用

在实际强对流天气预报过程中，可以适当引入强对流关键物理因素分析，这要比天气分型方法更加适用。例如，在实际预报操作过程中，实际天气形势和典型天气型往往会存在一些区别，此时仍可能会导致强对流天气出现，之所以会出现上述情况，主要是由于强对流形成，取决于内在物理机制情况。著名学者陶诗言对暴雨等强对流天气进行了研究，将其中物理机制呈现出来，并用过相应分析和关键物理因子相互配合，形成“配料法”。站在主体应用角度来说，气象工作人员可以根据定量计算以及定性分析操作，将强对流发展作用和基本物理量特点呈现出来，实现对强对流天气的全面预测操作。在实际强对流物理过程展示上，需要将基本要素和内容呈现出来，确保“配料”的完善性。由于强对流天气发生的基本条件不稳定，气象工作人员可以提供一些水汽供应予以配合。另外，整个诊断因子的选择，与实际强对流形成要素相对应，这也是配料法模型建设的关键所在。一般来说，实际诊断因子的选择，需要对不同气候背景和不同区域等内容进行全面考虑，进而将灵活选择特点呈现出来[3]。

2.3 天气学分型操作

实际天气学分型方法呈现过程，属于是天气预报中的常见方式，该种方法在应用过程中，可以强化人们对各种天气因素的理解，确定有无强对流天气出现。青海省强对流天气发生背景主要包括两种类型，即西南气流型、西北气流型。想要提升强对流天气预报的成功概率，一般需要根据实际天气型分析操作，并与相关物理参数相结合，实现完整性预测。倘若从不同空间尺度着手，大尺度系统会对中小系统尺度产生抑制作用，为此，相关工作人员应该以综合尺度条件，确保强对流天气能够得到全面预测，这些基本条件还能对实际数值预报模式进行诊断和识别，避免失误性问题出现。

2.4 雷达和卫星等资料结合

现阶段，对于强对流天气的预测，能够通过卫星云图以及新一代天气雷达和区域加密自动监测资料等开展综合性分析，在短时间内推算出强对流天气性质和落区，效果十分明显。具体操作步骤如下：第一，卫星云图分析。卫星云图属于是大气综合状况的直接反映，可以将大中小尺度云团变化直接反映出来。除此之外，卫星云图可以直接给出整个云型结构特征，以及实际流云团发展变化情况，如果中小尺度云团亮温下降，或者出现合并状态，均表示对流系统正在发展。第二，雷达回波外推和具体经验判断。整个雷达回波发展和维持，需要将两个或者是多个回波结合到一起，确保回波带和辅合线能够直接相遇，并将组织性特点呈现出来。第三，实况资料额度全面分析操作。主要涉及的内容有雷达回波实况和闪电定位等信息，实现对强对流天气演变和类型的充分确定[4]。