強對流天氣預報的一些基本問題

劉海娟

（海西州氣象局，青海 海西 817000）

站在天氣分析工作開展角度來說，強對流天氣屬于是其中的一項重點和難點內(nèi)容，由于氣候條件具備一定的突發(fā)性特點，實際防范方案的制定也存在較高要求，如果無法提前制定應對措施，很難將具體實踐活動特點呈現(xiàn)出來。從以往研究工作中可以看出，強對流天氣主要集中在夏季，常見發(fā)生在北方和高原地區(qū)，破壞力極強。所以說，氣象部門需要對其提高關注度。

1 強對流天氣預報中存在的問題

1.1 對于強對流天氣監(jiān)測能力不足

一般來說，強對流天氣出現(xiàn)時的尺度有限，具備明顯的突發(fā)性和地域性特點。因此，在實際強對流天氣監(jiān)測過程中，需進一步強化天氣監(jiān)測網(wǎng)的時空分辨率。截止到目前，我國相關部門對于強對流天氣的監(jiān)測能力十分有限，主要包括內(nèi)容有衛(wèi)星雷達、地面加密觀測網(wǎng)等等，這也是目前我國強對流天氣監(jiān)測的主要手段。例如，在衛(wèi)星觀測過程中，最為常用的便是風云2號雙星觀測，整個空間分辨率能夠達到紅外云圖5 km，可見光云圖為1.25 km，實際時間分辨率能夠達到30 min。整個雷達觀測工作的執(zhí)行，主要實現(xiàn)因素為常規(guī)雷達以及多普勒雷達網(wǎng)的應用。雖然二者在應用時能夠取得一定成效，但自身強對流天氣預測局限性也比較明顯，即隨著探測距離的增加，自身探測能力也會受到限制[1]。

1.2 對于強對流天氣形成機理認識不足

截止到目前，人們對強對流天氣監(jiān)測只能借助于雷達和衛(wèi)星進行，這些尺度觀測工具自身局限性十分明顯，工作人員對其認知機理也十分有限。例如，在早期美國風暴研究之中，只有當強熱力不穩(wěn)定和熱動力學因子全部出現(xiàn)之后，才會出現(xiàn)強風暴，但從后續(xù)研究中得出結(jié)論，上述內(nèi)容并不是風暴天氣出現(xiàn)的典型因素。更為重要的是，我國對于強對流天氣的認知，大多停留在天氣尺度系統(tǒng)上，對于實際系統(tǒng)物理機制研究無法將深入性特點呈現(xiàn)出來。另外，實際內(nèi)容中的物理本質(zhì)性探討研究顯得十分薄弱，多數(shù)局限在天氣學和運動學分析上，對于熱力學和動力學等分析不足。對于中小尺度系統(tǒng)三維動力和熱力結(jié)構(gòu)分析無法做到深入，為后續(xù)預防工作的開展帶來極大影響。

1.3 強對流天氣預報方法不足

現(xiàn)如今，強對流天氣預報過于依賴播報員的主觀判斷，并沒有可靠的預報方法和工具。另外，在實際業(yè)務應用過程中，應用最多的當屬短時臨近預報操作，并借助于線性外推形式，將實際多普勒雷達回波特點呈現(xiàn)出來，之后結(jié)合地面觀測、衛(wèi)星云圖等，對雷達回波強度進行分析。但強對流天氣多變性較強，尤其是在高原區(qū)域，地質(zhì)情況本身比較復雜，對雷達監(jiān)測效果產(chǎn)生了極大影響，稍有不慎，便會導致預測結(jié)果出現(xiàn)失誤[2]。

2 強對流天氣預報的主要內(nèi)容

2.1 強對流天氣發(fā)生時的氣候背景

站在強對流天氣預測角度來說，對于區(qū)域氣候特征的了解，對于了解強對流天氣預報具有重要作用。相關數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，青海高原地區(qū)的強對流天氣主要集中在3～8月份，其中，7～8月份最為嚴重，這主要是由于該段時間冷暖空氣相互接觸，極容易形成強對流天氣。另外，青海省的強對流天氣地理分布位置不均勻，而且容易爆發(fā)龍卷風，在夏季，冰雹、大風等天氣也會得到進一步增加。強對流天氣的出現(xiàn)，與地形環(huán)境條件存在很大聯(lián)系。例如，在山區(qū)，常年風力較大，此時如果受到強對流天氣的影響，便會給人們生活帶來很大不便。從這里也可以看出，氣象工作人員需要對強對流天氣發(fā)生的氣候背景進行研究，提前做好應對措施，避免強對流天氣對人們生活產(chǎn)生影響。

2.2 配料法的應用

在實際強對流天氣預報過程中，可以適當引入強對流關鍵物理因素分析，這要比天氣分型方法更加適用。例如，在實際預報操作過程中，實際天氣形勢和典型天氣型往往會存在一些區(qū)別，此時仍可能會導致強對流天氣出現(xiàn)，之所以會出現(xiàn)上述情況，主要是由于強對流形成，取決于內(nèi)在物理機制情況。著名學者陶詩言對暴雨等強對流天氣進行了研究，將其中物理機制呈現(xiàn)出來，并用過相應分析和關鍵物理因子相互配合，形成“配料法”。站在主體應用角度來說，氣象工作人員可以根據(jù)定量計算以及定性分析操作，將強對流發(fā)展作用和基本物理量特點呈現(xiàn)出來，實現(xiàn)對強對流天氣的全面預測操作。在實際強對流物理過程展示上，需要將基本要素和內(nèi)容呈現(xiàn)出來，確?！芭淞稀钡耐晟菩?。由于強對流天氣發(fā)生的基本條件不穩(wěn)定，氣象工作人員可以提供一些水汽供應予以配合。另外，整個診斷因子的選擇，與實際強對流形成要素相對應，這也是配料法模型建設的關鍵所在。一般來說，實際診斷因子的選擇，需要對不同氣候背景和不同區(qū)域等內(nèi)容進行全面考慮，進而將靈活選擇特點呈現(xiàn)出來[3]。

2.3 天氣學分型操作

實際天氣學分型方法呈現(xiàn)過程，屬于是天氣預報中的常見方式，該種方法在應用過程中，可以強化人們對各種天氣因素的理解，確定有無強對流天氣出現(xiàn)。青海省強對流天氣發(fā)生背景主要包括兩種類型，即西南氣流型、西北氣流型。想要提升強對流天氣預報的成功概率，一般需要根據(jù)實際天氣型分析操作，并與相關物理參數(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)完整性預測。倘若從不同空間尺度著手，大尺度系統(tǒng)會對中小系統(tǒng)尺度產(chǎn)生抑制作用，為此，相關工作人員應該以綜合尺度條件，確保強對流天氣能夠得到全面預測，這些基本條件還能對實際數(shù)值預報模式進行診斷和識別，避免失誤性問題出現(xiàn)。

2.4 雷達和衛(wèi)星等資料結(jié)合

現(xiàn)階段，對于強對流天氣的預測，能夠通過衛(wèi)星云圖以及新一代天氣雷達和區(qū)域加密自動監(jiān)測資料等開展綜合性分析，在短時間內(nèi)推算出強對流天氣性質(zhì)和落區(qū)，效果十分明顯。具體操作步驟如下：第一，衛(wèi)星云圖分析。衛(wèi)星云圖屬于是大氣綜合狀況的直接反映，可以將大中小尺度云團變化直接反映出來。除此之外，衛(wèi)星云圖可以直接給出整個云型結(jié)構(gòu)特征，以及實際流云團發(fā)展變化情況，如果中小尺度云團亮溫下降，或者出現(xiàn)合并狀態(tài)，均表示對流系統(tǒng)正在發(fā)展。第二，雷達回波外推和具體經(jīng)驗判斷。整個雷達回波發(fā)展和維持，需要將兩個或者是多個回波結(jié)合到一起，確保回波帶和輔合線能夠直接相遇，并將組織性特點呈現(xiàn)出來。第三，實況資料額度全面分析操作。主要涉及的內(nèi)容有雷達回波實況和閃電定位等信息，實現(xiàn)對強對流天氣演變和類型的充分確定[4]。

3 結(jié)語

綜上所述，從實際工作過程中可以看出，我國在強對流天氣預報過程中存在很多問題，無法確保主體預測操作的完整性，讓天氣預報方法嚴重不足。因此，相關工作人員需要對氣候背景知識進行全面了解，之后根據(jù)配料法，對天氣學進行分型操作，最后再根據(jù)實際衛(wèi)星資料等內(nèi)容，實現(xiàn)強對流天氣的準確預報。