我国龙卷风预报预警技术取得重要进展

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我国龙卷风预报预警技术取得重要进展

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龙卷风是一种极具破坏力的天气现象，其预报预警一直是气象学界的难题。近年来，随着我国气象科技的快速发展，龙卷风预报预警能力有了显著提升。本文将为您详细介绍我国在龙卷风预报预警方面的最新进展。

龙卷风预报预警技术的发展历程

2000年之前，我国的龙卷风研究大多基于少数研究者对个例的分析；2000年左右，随着我国新一代天气雷达站网布设，龙卷风开始引起部分研究者的关注。2009年，国家气象中心强天气预报中心组建，强对流业务逐渐得到加强。2013年，广东省佛山市气象局成立国内首个龙卷风研究中心。2017年，中国气象局组织龙卷风高发的江苏、浙江、安徽、湖北和广东等省气象部门，由国家气象中心牵头中国气象科学研究院等单位共同开展龙卷风监测预警业务试验。2021年，龙卷风强度等级国家标准发布实施，《龙卷风监测预报预警能力建设专项工作方案（2021-2025年）》发布……

龙卷风预报预警的技术手段

目前，基于数值天气预报模式和综合资料研判，可对龙卷风形成的环境参数（低层垂直风切变、水汽条件、不稳定能量、风暴相对螺旋度等）进行预报，可提前预判龙卷风发生的可能性。在临近预报时，可通过快速循环中尺度数值天气预报模式对回波演变进行预报，对龙卷风生成的时间和区域进行预判，通过风云气象卫星和气象雷达并结合人工智能算法等进行加密监测，尝试开展预警。

龙卷风监测预警的创新实践

在监测与预警方面，如果说大范围织密观测网成本过高，那么在龙卷风高发区，针对不同区域不同特点局地织密“小网”，则更具有可行性。例如，成都信息工程大学通过国家重点研发计划项目“龙卷风探测雷达研制及业务化应用研究”，探索“三重雷达网”协同探测技术，即龙卷风探测雷达网、协同观测网、综合观测业务网，其中在龙卷风雷达探测网的布设中针对龙卷风等小尺度天气过程进行观测，开展高时空分辨率相控阵天气雷达机反射面多波束天气雷达研制。龙卷风探测专项科学试验已在龙卷风多发地苏北、皖北开展。

雷达硬件与应用水平的双重提升

中国气象局气象探测中心（雷达气象中心）已在试点省市开展多波段雷达协同观测试验和算法中试，着力提升强对流雷达监测预警能力。而在预报模式方面，近年来已有团队引入资料同化和集合预报思想开展更为精细的数值模拟，有研究者认为在当前条件下，通过理想模拟与实际模拟相结合的研究手段，开展针对我国龙卷风个例的数值模拟研究具有较大可行性。譬如，根据有利于龙卷风的环境条件场分析，尝试开展龙卷风潜势预报，就像在大平原上要捉一只兔子很难，但或许可以先锁定兔子洞，即使“狡兔三窟”，也可以在洞口下夹子等待。