氣象專家：暴雨精準預報仍是世界難題
來源：中國科學報
作者：辛雨
8月11日，一條「12日早晨至夜間本市將有大到暴雨，建議居家辦公」的信息在北京人的手機朋友圈刷屏了。
根據氣象部門預報，12日，京津冀地區將有一次區域性強降雨天氣過程，為今年入汛以來最強降雨。
12日，整個北京都在觀雲追雨。中午，北京局部地區暴雨姍姍來遲，但與原本想像的有差距，有專家表示，中午的雨還不是主力軍。傍晚，北京的雨如期而至，截至記者發稿，全市平均降雨量已達中雨量級，局地大雨或暴雨。
北京市氣象台首席預報員趙瑋表示，12日北京降水的主體時間預計比較偏晚，主要是在19時以後。
準確預報是世界級難題
北京市氣象局專家表示，由於大氣系統複雜多變和數值預報本身的不確定性，以目前的預報能力，往往只能提前預報局地強天氣可能出現的範圍，還不能提前預知其發生的準確位置。「局地」在天氣預報中並不是一個具體確定的地點，而是在一定程度上表達了預報的不確定性和可能達到的極端性。
中央氣象台強天氣預報中心副主任藍渝在接受《中國科學報》採訪時表示，強對流天氣預報的製作基於其形成的物理機制，這些機制是非常複雜的，因此需要基於多方面因素的綜合研判。
「強對流天氣具有突發性、局地性等特點，且對流系統往往發展劇烈，易在短時間內造成極端災害天氣。」藍渝指出，強對流系統在觸發和演變過程中，會受到背景天氣系統、區域環境條件配置及其變化的多方面影響，與當地地形地貌特徵等多種因素密切相關。
「因此，對於強對流天氣的精細化預報仍是全世界氣象專家致力於攻克的領域，對致災性強對流天氣的準確預報仍是巨大難題。」藍渝說。
科技元素支撐預警準確率達89%
中央氣象台正研級高工符嬌蘭告訴《中國科學報》：「目前，基本可提前3天左右對強降水落區和強度進行較準確的預報，我國24小時暴雨預警準確率可達89%。」
藍渝介紹，空地一體的現代化觀測網路、高解析度數值模式預報及其釋用技術，以及預報員的一線經驗，是強對流天氣預報的主要技術手段。強對流天氣的強度、時間等具體精細化預報依賴於以上幾方面支柱手段的共同應用。
「其中，影響預報尤其需要綜合考慮特殊地形、地質環境以及城市經濟人口分布等多方面因素，極大依賴於現代化客觀技術和預報員主觀經驗的有機結合。」藍渝解釋。
藍渝表示，強對流天氣預報中有著鮮明的科技元素。首先是空地一體的現代化觀測手段，如密集地面自動站網、新一代多普勒天氣雷達觀測網、我國風雲系列氣象衛星資料的應用。其次是在強大計算資源（超級計算機）的支持下，公里尺度的高解析度數值模式預報及其解釋應用。此外，還有基於強對流天氣機理認識應用人工智慧等技術的客觀分析預報技術等。
符嬌蘭介紹，我國自主研發的GRAPES-3km中尺度模式給強降雨預報提供了技術支撐。同時，中央氣象台研發的精細化智能網格降水預報的精度空間解析度可以達到5km解析度、時間間隔為逐小時，同時還能根據實況進行滾動更新，不斷提高降水預報準確率。
暴雨不罕見但今年較異常
中央氣象台首席預報員張濤表示，此次北方大範圍強降雨正處於盛夏季節，最大的特點是南海夏季風向北勢力可達到最強。「這意味著南方低層暖濕氣流的影響範圍可達到最北、強度可達最大，這是此次降雨的一個基本物質條件。」
此外，由於蒙古氣旋和高空冷渦的影響，北方冷空氣也相對活躍，活躍的冷空氣南下，會遇上北上的季風，引發降雨過程。此外，11、12日開始，西太平洋副熱帶高壓有大幅度西進北抬過程。「三者相輔相成，即副高西進北抬、低空南海夏季風北涌、北方冷空氣南下，共同造成了北方大範圍降水。」張濤說。
預計15日到17日，北方地區還將有一次降水過程。張濤表示，目前還很難判斷15日到17日的降水過程強度是否與此次相當。
張濤表示，今年降雨表現比較極端，與常年平均狀況相比，偏向異常，主要表現在梅汛期的長江流域。此後北方降水過程可能會出現更極端的情況。
