進入汛期，雷電、冰雹、大風(fēng)、短時強降雨頻繁發(fā)生，俗話說“雹打一條線”、“雨隔一條路”等，這些都形象說明強對流天氣的特點。

　　破壞力和局地性極強

　　強對流天氣的預(yù)報之所以是所有的天氣類型中最難預(yù)報的，原因還要從它究竟是什么、怎樣發(fā)生的說起。

　　強對流天氣，是指發(fā)生突然、天氣變化劇烈、破壞力極大，常伴有雷雨大風(fēng)、冰雹、颮線、龍卷、短時強降水等災(zāi)害性天氣。強對流天氣容易造成災(zāi)害，破壞性比較強。此外，局地性較強，空間尺度較小，持續(xù)時間或者生命期比較短，卻能在短時間內(nèi)釋放出強大的力量。這一特性使得強對流天氣家族中的每種天氣現(xiàn)象都擁有著極強的破壞力和災(zāi)害性。

　　在我國，強對流天氣常發(fā)于春夏兩季，這兩季發(fā)生的強對流天氣對城市和農(nóng)村的影響也各有不同。在春季，經(jīng)常出現(xiàn)的是冰雹大風(fēng)，容易破壞建筑物，甚至造成人員傷亡；對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而言，則會摧毀農(nóng)作物，破壞農(nóng)業(yè)設(shè)施。強對流天氣多發(fā)生在夏季，這段時間里氣溫高、濕度大，為對流產(chǎn)生提供了有利的溫度層結(jié)和水汽條件。在一天當(dāng)中對流天氣往往形成在午后到傍晚，有時可以持續(xù)到前半夜，這和氣溫的日變化密切相關(guān)。夏季經(jīng)?！肮馀R”的則是短時強降水以及雷暴大風(fēng)等，排水設(shè)施較差的城市可能引發(fā)內(nèi)澇，而在地質(zhì)結(jié)構(gòu)薄弱的地區(qū)，易出現(xiàn)山洪、山體滑坡、泥石流等自然災(zāi)害，短時強降雨也會使江河湖水位在短時間內(nèi)迅速升高引發(fā)洪水，威脅人們的生命和財產(chǎn)安全。

　　強對流天氣預(yù)報是一道世界性的難題

　　尺度小又迅速發(fā)展的天氣系統(tǒng)，在氣象上來講是預(yù)報的難點。在目前的觀測條件下，不僅是中國，放眼世界各國，對于其信息的掌握也都還不夠全面，因此對這種天氣的認識和了解還存在著一定的局限性。強對流天氣的難以預(yù)測性是國內(nèi)外從事氣象預(yù)測和科學(xué)研究的專家、學(xué)者的共識。

　　現(xiàn)在世界上各個國家對于可能性的預(yù)報都只是潛勢預(yù)報，即在某一個相對比較長的時間段里，某個地區(qū)可能會有對流天氣的發(fā)生。由于時段較長，所以只能給出一個大范圍的預(yù)報，并不具有特別針對性。所以為了做好有針對性的服務(wù)，世界各國就采取臨近預(yù)警方式來加強服務(wù)和指導(dǎo)。

　　短時強降水當(dāng)屬強對流家族中較容易預(yù)報的一種天氣現(xiàn)象。夏季很多降雨場常常是穩(wěn)定性降水和對流性降水混合的，對流性降水往往在短時間內(nèi)降水量很大，帶來的影響也非常大。近年來，我國在短時強降水落區(qū)預(yù)報準(zhǔn)確率逐年穩(wěn)步提升的同時，小時雨量強度的預(yù)報提高了強對流天氣預(yù)報的精細化水平和服務(wù)能力。

　　雷電災(zāi)害是強對流天氣造成的主要災(zāi)害之一，由于雷電形成迅速給其預(yù)警預(yù)報帶來了極大的困難。國內(nèi)外科研和業(yè)務(wù)人員圍繞雷電短時預(yù)報做了大量的研究，利用中尺度觀測系統(tǒng)、雷達、衛(wèi)星和雷電定位系統(tǒng)等獲得觀測資料以及數(shù)值預(yù)報模式產(chǎn)品，開展了雷電天氣的臨近預(yù)報技術(shù)開發(fā)和業(yè)務(wù)化，例如美國目前可以給出3小時后的雷電發(fā)生概率產(chǎn)品。我國的雷電預(yù)警預(yù)報技術(shù)和方法的研發(fā)近年來才剛起步，主要以雷電臨近預(yù)報產(chǎn)品和雷電預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)為主。但雷電的預(yù)警預(yù)報由于受對雷電本身物理過程認識不足等原因，到目前為止還沒有十分成熟的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

　　龍卷風(fēng)由于其屬于小尺度天氣系統(tǒng)或者小概率事件，其時間、空間隨機性較強，目前絕大多數(shù)的氣象探測設(shè)備和探測系統(tǒng)都無法有效監(jiān)測、追蹤龍卷風(fēng)的發(fā)生發(fā)展。因此，即使是在美國，盡管其已經(jīng)開展了多年的龍卷風(fēng)預(yù)報和監(jiān)測，氣象監(jiān)測站距離逐年縮小，雷達網(wǎng)也日趨健全，但仍然難以準(zhǔn)確預(yù)報，預(yù)警時間依然有限。

　　冰雹的預(yù)報也存在著較大的困難。只要大氣條件適合，在任何地方都會有冰雹出現(xiàn)。同時，預(yù)兆冰雹出現(xiàn)的特征容易被強降水、雷雨大風(fēng)等天氣特征所掩蓋，這就更增加了預(yù)報的難度。目前數(shù)值天氣預(yù)報可以給出冰雹形成的一些相關(guān)氣象要素條件，但并不能直接給出冰雹大小的最終預(yù)報結(jié)果。冰雹的預(yù)報主要還是通過預(yù)報員對各類天氣要素的把握，再根據(jù)歷史資料等綜合分析而得出。目前冰雹預(yù)報的重點在于報準(zhǔn)“下不下”，而預(yù)判冰雹大小，涉及的要素更為繁多，機理更加復(fù)雜，目前還只能是粗略的估測，無法應(yīng)用到業(yè)務(wù)中。氣象專家試圖通過雷達回波識別冰雹粒子的大小，通過冰雹探測算法，判別出現(xiàn)各尺寸冰雹的概率、強冰雹的概率并估計最大冰雹直徑。這一方法可用于距離天氣發(fā)生1小時內(nèi)的臨近預(yù)報，目前尚不成熟，效果還有待檢驗。在對冰雹的預(yù)報上，目前只能更多依靠多普勒雷達進行連續(xù)監(jiān)測，盡可能在強對流天氣發(fā)生的臨近時刻發(fā)現(xiàn)冰雹特征，并及時通過預(yù)警的形式向公眾發(fā)布。

　　多種強對流天氣預(yù)報預(yù)警產(chǎn)品

　　天氣預(yù)報從預(yù)報服務(wù)時效上可分為臨近預(yù)報、短時預(yù)報以及短期預(yù)報。臨近預(yù)報是0-2小時內(nèi)的天氣預(yù)報，短時預(yù)報是指2-6小時內(nèi)的天氣預(yù)報，超過6小時的天氣預(yù)報則被劃分到短期預(yù)報中。在這三種時效的預(yù)報中都有針對強對流天氣的預(yù)報預(yù)警產(chǎn)品。

中央氣象臺發(fā)布的強對流天氣預(yù)報產(chǎn)品。

　　目前，中央氣象臺可提供最長72小時的各種強對流天氣預(yù)報產(chǎn)品，在強對流天氣發(fā)生前發(fā)布強對流天氣預(yù)警，對可能發(fā)生的強對流天氣根據(jù)時間和范圍進行預(yù)警。各級氣象部門還會針對當(dāng)?shù)匕l(fā)生的天氣過程發(fā)布針對某一天氣現(xiàn)象的預(yù)警，如雷電預(yù)警、冰雹預(yù)警、大風(fēng)預(yù)警等。

雷電預(yù)警信號。

　　集合預(yù)報產(chǎn)品助力預(yù)報預(yù)警

　　由于導(dǎo)致強對流天氣的系統(tǒng)屬于中小尺度天氣系統(tǒng)，很難被常規(guī)氣象觀測網(wǎng)捕捉到，因此非常規(guī)觀測資料（自動站、雷達、衛(wèi)星、雷電全球定位系統(tǒng)、風(fēng)廓線雷達等）及其融合、同化資料和中尺度數(shù)值模式資料是進行強對流天氣短時和臨近預(yù)報的主要資料基礎(chǔ)。目前，美國、英國、加拿大、澳大利亞、法國、日本、韓國和我國都建立了強對流天氣短時臨近預(yù)報系統(tǒng)。

　　集合預(yù)報產(chǎn)品為預(yù)報員提供了更多可能性供其參考。對流尺度的集合預(yù)報系統(tǒng)具有更高的時空分辨率，能夠刻畫出天氣系統(tǒng)之中的精細結(jié)構(gòu)且同化出更多信息，物理過程更接近實際情況，因此，這一系統(tǒng)能夠更好地模擬更小尺度的局地災(zāi)害性天氣，較精確地預(yù)報垂直空間尺度較大、發(fā)展比較旺盛的對流性天氣系統(tǒng)。在強對流天氣預(yù)警中，快速更新的靜止氣象衛(wèi)星圖像作為監(jiān)測的重要輔助手段，配合作為主要監(jiān)測工具的雷達圖像，可幫助預(yù)報員提前更長時間發(fā)布預(yù)警信息。（注：本文根據(jù)中國氣象網(wǎng)相關(guān)文章及國家氣象中心強天氣中心高級工程師劉鑫華訪談?wù)砀木?策劃改編：蘇杰西）

發(fā)布時間：2021年03月17日?來源：中國氣象報社