孟智勇教授揭秘龙卷风预警新突破
孟智勇教授揭秘龙卷风预警新突破
2024年7月5日下午，山东省菏泽市发生了一场突如其来的龙卷风，造成重大损失。灾后，由国家、省、市、县四级气象部门组成的工作组迅速展开调查。北京大学物理学院大气与海洋科学系教授孟智勇，作为龙卷风研究领域的专家，第一时间参与了此次调查。
孟智勇教授与龙卷风打了10多年交道，曾多次参与灾后调查工作。她表示，通过灾后调查搜集到的信息，能为进一步研究、监测、预报和预警龙卷风提供有效帮助，为防灾减灾和应急避险提供宝贵经验。
龙卷风是一种强烈的、小范围的空气涡旋，通常由雷暴云底伸展至地面的漏斗状云产生。在全球范围内，美国是发生龙卷风最多的国家，每年超过1200个。而中国每年龙卷风发生数量仅为50至100个，且单个龙卷风的强度也远小于美国。这种差异使得中国在龙卷风研究、监测和预报方面面临更大挑战。
孟智勇教授团队曾专门研究中美两国龙卷风生成机理的差异。她指出，龙卷风的发生需要两个关键条件：不稳定能量和垂直风切变。这两个条件需要适中配合，才能产生强对流天气。
在中国，由于龙卷风发生概率低、强度弱，这使得研究、监测和预报工作面临诸多困难。2012年7月21日北京暴雨期间，甚至没有注意到同时发生的龙卷风。孟智勇教授回忆说，他们通过观察树木倒伏特征和雷达回波，最终确认了那次龙卷风的存在。这是他们团队第一次关于龙卷风的研究，为后续工作奠定了基础。
为了突破龙卷风预警技术的瓶颈，2013年，我国首家龙卷风研究中心在佛山成立。该中心隶属于佛山市气象局，主要职能是开展龙卷风等灾害性天气的科学研究与观测实验，提供龙卷风风险提示和决策建议。
2015年，佛山市龙卷风研究中心成立了灾后调查团队。从成立至今，该团队已在国内开展106次风灾调查，确认龙卷风93个，并与北京大学合作，建成了国内首个龙卷风数据库。2023年，中国气象局龙卷风重点开放实验室在佛山成立，致力于突破核心技术难题，提升监测短板和识别预报能力。
在硬件设施方面，珠三角地区的气象雷达网络不断完善。目前，佛山市已陆续增设多台X波段天气雷达，实现了全市329个行政村“村村有气象观测”，自动气象站分辨率达3.2×3.2公里，能够提供近地面的降雨量、气压、气温等情况。
此外，气象部门还逐步建立了风灾爬虫系统，针对网络上疑似发生龙卷风的文字、视频等信息进行实时搜索。同时，值班人员也会定时手动搜索和收集相关信息，以提高预警的及时性和准确性。
2021年7月，中国气象局印发《强对流（大风）监测预警服务体系建设工作方案（2021-2025年）》。方案提出，到2025年将在全国基本建成较为完善的大风灾害监测预警服务体系，大风灾害监测预警服务能力将得到较明显提升。目前，黑龙江、上海、浙江、江苏、山东、湖北、广东7个省（市）已被列为试点地区，将在建设综合观测站网、构建高效集约业务体制、大风灾害靶向预警业务、大风灾害应急联动机制等方面先行探索。
尽管如此，龙卷风预警仍然是一个世界性难题。对于中国的气象工作者来说，在发生概率小、等级弱的自然环境中，能够亲眼看见一次龙卷风的发生或者成为真正的“追风者”，也就意味着研究、监测、预报和预警又向成功迈出了重要的一步。