浙江氣象舞翩躚
——浙江省氣象業務現代化采訪側記

■ 賈朋群 徐虹

浙江氣象舞翩躚
——浙江省氣象業務現代化采訪側記

■ 賈朋群 徐虹

本期“浙江省氣象業務現代化”專欄讓我們真實感覺到了浙江氣象人前行的堅定步伐，他們的實踐反映的是氣象基層穩步推進現代化的風采。

ENSO是目前氣象學者知曉的預測天氣氣候最強信號之一，憑借對ENSO的監測，一定程度上可以提前對干旱、洪澇和熱帶風暴等天氣氣候災害做出預測。最近，《美國氣象學會會刊》報道指出：ENSO不僅能影響降水和溫度，還會改變急流的位置。這也讓人聯想：或許ENSO還和一些局地尺度和生命期很短的激烈天氣，例如冰雹、颮線和龍卷風等聯系在一起。最新的研究證實，中等強度的拉尼娜事件能夠讓美國南部生成更多的龍卷風和冰雹。

如果說大尺度環流的機理研究可能在提示龍卷風等中尺度天氣的趨勢方面有所幫助的話，那么具體到每一次天氣過程的預警，則要另謀他途。就龍卷風而言，每年平均出現1300次龍卷風的美國，其龍卷風預警的提前時間，長期在10分鐘上下徘徊，進展并不理想。追其緣由，短生命期的中尺度激烈天氣過程一般只能依靠監測和預報員經驗進行判斷，而數值預報產品則因為資料更新速度問題，對短臨預報幫助甚微是主要原因之一。然而，探測技術和大數據時代帶來的數據快速處理和傳輸，特別是新一代氣象衛星普遍縮短了星載傳感器的掃描周期，導致數值天氣預報的核心技術——快速同化系統的更新周期，先進國家已經從最初的6小時左右加快到1小時，甚至到了分鐘量級。這樣的改變，給龍卷風等區域和中小尺度激烈天氣預警得到數值預報產品更加有力的支持，帶來了新的曙光。

本期封面報道——“浙江省氣象業務現代化”欄目，選取了浙江省在數值天氣預報的快速同化系統（P6）和龍卷風分析（P13）兩篇文章，從一個側面代表了我國基層氣象業務系統在高科技的數值預報，以及面對局地激烈天氣導致災害的預警等方面的能力。為了進一步探究浙江省氣象業務現代化進展和細節，本文作者針對本期專欄作者以及相關科研人員進行了采訪，親身感覺到浙江氣象人上進的脈動，也引發出一些和現代化相關的思考。

1 區域性的ZJWARRS集中體現先進模式能力，局地資料的加入是亮點

為了解決精細化短時臨近（0—24h）數值天氣預報的缺失問題，浙江省氣象局研制了快速更新同化預報系統（Zhejiang WRF-ADAS Rapid Refresh System，ZJWARRS）并投入業務運行，它是我國不多的幾個省級氣象部門主導研制和投入業務的快速同化系統之一。該系統除了常用的地面、探空資料之外，還同化了一些本地資料，如飛機報、雷達風廓線、多普勒雷達反射率等，實時提供了較高時空分辨率、較高更新頻次的覆蓋浙江省的全要素數值天氣預報產品。

展望未來，ZJWARRS將融入更多和更為細化的模式本地資料，如地形和陸面覆蓋等，以及新增的自動站數據和衛星觀測數據，其中衛星數據的更多引入，應該是系統性能提升的關鍵，而一些目前流行的同化先進技術，如4DVAR、EnKF、Hybrid等的應用，也有助于這種提升的實現。

2 當模式產品遇見龍卷風等中小尺度激烈天氣的短臨預報，早日握手是國際前沿研究內容和共同期待

ZJWARRS的更新周期目前是3小時，基本上與本期專欄另一篇文章描述的發生在浙江北部中氣旋伴隨龍卷風的整個過程的時間相當，而致災的龍卷風過程，從孕育到結束不過半小時左右。這也是為什么基層預報員面對即將到來的中小尺度天氣系統，目光集中在雷達等監測產品上而很少關注數值預報產品，后者僅僅在趨勢分析時體現其價值所在。桐鄉“7.12”龍卷風預警過程（鏈接1）中，預報一線人員認為，目前的各種數值預報產品的價值，大多體現在24小時或更長時間天氣形勢的預估上，還很難在短臨預報中與監測實況的指示意義相提并論，盡管數值預報短臨產品還是能大致“框定”激烈天氣的范圍（圖1左）。美國學者最新的研究，則借助風暴尺度數據同化和集合預報等技術，在美國強風暴實驗室的基于預報的預警系統（Warn-on-Forecast System）試驗中，借助模式的力量已經成功將龍卷風的預警時間延長了10分鐘（圖1右）。圖1中的比較，讓我們看到了差距和希望。

3 桐鄉“7.12”龍卷風即是歷史的延續，更向未來的氣象服務提出挑戰

浙北地區是典型的江南水鄉，在物產豐美的同時，自然災害也時常

發生。就龍卷風事件而言，根據當地記載和氣象記錄，解放前后該地區發生過至少16起（鏈接2）。本期專欄文章描述的2014年7月12日龍卷風事件，造成了1人死亡，農作物受災面積1389畝（1畝=666.67m2），倒塌房屋33間，1人死亡和1人重傷，轉移人員25人，直接經濟損失860萬元的災害。其中，龍卷風導致一些游客的交通工具受損，他們在獲取理賠證據時，需要氣象部門出具的大風等級證明。因此，快速認定事件的性質和對小范圍強風等級進行估計，成為小尺度天氣事件成災后基層氣象預報員必須應對的挑戰。正是災情和預報員的責任意識，加上災后理賠現實需求，促成了本期這篇論文的構思。預報員嚴謹的分析和災后調動更多探測資源（如嘉興、湖州和杭州等地的雷達圖像），最大限度地還原了事件真實情景，最終通過與省臺、湖州、臺州等雷達短期天氣專家聯合鑒定了這次颮線伴隨龍卷風的過程，為重災區的保險理賠提供了科學嚴謹的大風氣象證明。我們在對基層預報員點贊的同時，還有很多需要思考的問題。

鏈接1 桐鄉“7.12”龍卷風預警過程

7月11日下午：桐鄉市氣象臺發布一周氣象信息，提出密切關注12—14日傍晚的局地強對流天氣。

12日16∶00：短期天氣預報指出“今天夜里到明天陰有陣雨或雷雨，雨量中等，局部大到暴雨；偏南風3～4級，雷雨時偏北風短時風力6～8級”。

12日19∶40：發布強降水提醒，“受切變線南壓影響，未來3小時我市有中到大雨，局部暴雨；有降水時伴有強雷電和大風影響，請做好相關防御”。

12日19∶44：發布雷電黃色預警信號：受強對流影響，今夜我市將自西而東出現強雷電、7～9級雷雨大風等劇烈天氣，部分地區有暴雨，請防范。

12日21∶35：發布實況通報，預報后期天氣。

13日：上午查看災情，下午與嘉興市局、省氣象臺視頻會商，得出天氣過程結論。

桐鄉市氣象臺 提供

首先，面對局地強災害天氣，我們的預報能力是否還有提升空間？桐鄉市氣象局針對“7.12”龍卷風過程的服務，無疑是相當成功的，其中特別是在災害前1天發布了提示，在提請政府相關部門和民眾關注的同時，也起到了提示值班預報員保持警惕的作用。然而，采訪中我們得知，7月11日（星期五）恰好是發布一周天氣信息的時候，依據數值預報產品比較成功地“捕獲”了發生在24小時以后的天氣過程。如果這次過程發生在一周更靠后的時間里，浙江省局以及其他預報員熟悉的各種數值預報產品是否還如此“給力”還令人難以判斷。因此，這次服務中早期預警中含有的“幸運”成分，還需要我們踏實地提供預報能力才有可能讓我們繼續“幸運”下去。

如果和中氣旋相關的颮線和龍卷等現象增多，那么國外，尤其是龍卷風盛行的美國氣象機構采用雷達及其他方法開展的預報預測研究，應該引起我們更多的注意（圖2），其中，其快速同化系統中對龍卷風這類短生命過程的捕捉技術，尤其值得關注。而中國龍卷在傍晚多有發生，與美國多發生在午后的情形存在差異，則需要我們積累更多的資料開展研究。

再者，對天氣實況細節的關注和探測產品的深入挖掘，將是基層預報員的必修課。雖然浙北地區出現龍卷風并非罕見，但就一個地方來說，也基本上是十年或更長時間一遇，因此預報員針對龍卷風預報的經驗累積需很長時間。采訪中，嘉興市氣象局首席預報員陸琛莉坦言，災情上報后基于預報員培訓和知識經驗，定性為颮線，沒有想到過是龍卷風。正是預報員基于一些細節的思考，例如旅游者的車輛在大風中被平移了10米左右、新裝修不久的酒店大門在風中損毀、距離不遠的樹木被刮倒的方向卻不同、重災區呈現“一條線”的特征等，喚醒了預報員的警覺：只有龍卷風能夠解釋這一切！此外，通過日新月異的探測產品，對激烈天氣核心內容的快速辨認也是很大的挑戰。本刊主辦機構專

家俞小鼎老師在最初看到專欄“7.12龍卷風”論文時，在肯定作者對龍卷風的定性是正確的，并給出了較為充分的論據的同時，一針見血地指出，作者初稿中指出的雷達圖像中可能預示龍卷風的所謂速度對，其實是速度模糊，即向著雷達的速度非常大，而離開雷達速度較小，這是因為颮線以很快速度向著雷達移動導致的。作者后來與專家建立了密切聯系，不僅在論文圖2中按照專家意見加入了雷達徑向速度圖，更準確地給出了局地龍卷風在雷達上的痕跡，更結合實例對雷達的探測功能有了深刻的認識。采訪中幾位作者尤其感慨針對具體問題時專家的點撥作用。我們雖然很難設想所有基層預報人員遇到類似問題都能像本文作者這樣幸運，得到對口專家的“點撥”，但是，采訪中我們也確實感到，中國氣象局的各級培訓機構應該更加結合預報實踐，增加預報員與專家針對具體預報問題的直接交流機會，而氣象科技期刊在這方面也是可以助力的，正如桐鄉市氣象局副局長朱周平所言：“基層人員交流機會少，尤其是技術人員參加培訓等的機會更是少之又少，一些新知識、新技術來源渠道不多但又是基層預報員最需要的，而目前一些期刊“高大上”的內容偏多，實用性不夠。”

鏈接2 浙江北部歷史上有記載的龍卷風災害

1949年前12次：

元至正十五年（1355年）：嘉興，壞民居百余；

明嘉靖十二年（1533年）：桐鄉，壓死二十余人；

明嘉靖四十一年（1562年）：嘉興、嘉善，屋宇傷者千數；

明嘉靖四十三年（1564年）：嘉興，大雷電，龍見；

明崇禎十六年（1643年）：桐鄉，拔木壞屋；

清順治十五年（1658年）：海鹽，蛟龍盡起入海，水漲平地行舟；

清康熙八年（1669年）：海鹽，雹擊死一人，覆舟死無人；

清康熙十四年（1675年）：嘉善，冰雹；

清康熙四十四年（1705年）：桐鄉，颶風龍風大作，攝去人無數，壞民居四十余家，壓死八人；

清乾隆三十八年（1773年）：平湖，舟有擲至數里外者；

清乾隆四十七年（1782年）：平湖，有物空中過；

民國十五年（1926年）：嘉興，風來時，下垂若螺，橋梁、牌坊、民屋倒塌，長四五里，傷數百人。

1949—1995年前4次：

1982年8月21日：嘉善，2個公社受龍卷風襲擊，倒房12間，死1人；

1986年7月15日：平湖、海鹽、嘉興，2個公社14個鄉受龍卷風襲擊，2.5萬畝農田受災，倒房760間，倒電桿360根，死亡3人；

1991年8月7日：吳興、嘉善、嘉興，28個鄉受龍卷風襲擊，風力12級以上，倒房3000多間，死亡9人，經濟損失3700萬元；

1995年7月21—24日：嘉興、嘉善、平湖、海寧，共22個鄉117個村遭龍卷風和冰雹襲擊，風力普遍有11～12級死傷各2人，直接損失2405.6萬元。

嘉興市氣象局首席預報員陸琛莉 提供

最后，當大數據時代來臨，互聯網+整天被高喊的時候，我們是否該為基層預報員做更多的實事？采訪中一個細節觸動了我們。如前所述，短臨預報時間就是生命。預報員及時發出預警信息，除了手中的各種監測和預測產品外，最“靠譜”的信息，是天氣系統在上游的表現——天氣實況。但是，目前“災情逐級上報”體制下，預報員準確、及時獲得上游天氣實況很難，如果恰巧臺站位于多地市或省交界處，則幾乎成了奢望（因為臨省出現的災情先要逐級上報到該省省級氣象局，才可能再逐級下放到位置更近但跨過省界的下游臺站）。預報員們有時無奈地找尋社交平臺上非專業、有幾分隨意但還算及時的信息?！疤鞖鉄o國界”常被氣象人提及，但現實中的行政邊界，卻實實在

在地擋在了天氣系統移動的途中。在這里，“扁平化”管理的理念是沉甸甸的。實際上，激烈天氣發生后，當地預報員第一時間通告下游預報員對致災系統保持警惕，應該是預報員最基本的職業素質。然而，我們在告別僅靠電話和傳真傳送信息進入網絡時代后，對天氣系統移動路徑沿線預報員之間的聯動似乎有所忽略，而建立這樣的平臺對目前的通信技術而言，實在不是難事，關鍵是各級管理部門需要樹立替預報員著想的意識。

本期“浙江省氣象業務現代化”專欄，是本刊在設立了“基層現代化”欄目后，第一次具體到特定的省市，并且以封面報道的方式推出，意在讓氣象科技的前沿進展，高效和及時地與基層氣象現代化融合。雖然欄目的兩篇文章，僅是浙江省氣象業務現代化實踐的側面，但是卻讓我們真實感覺到了浙江氣象人前行的堅定步伐，他們的實踐反映的是氣象基層穩步推進現代化的風采。本文作者和兩篇文章作者的交流，特別是在桐鄉市氣象局的實地采訪，更是讓我們體會到了浙江氣象人勇于爭先的進取精神。當然，2020年中國全面實現氣象現代化還要面對各類挑戰，還需要氣象人更大的努力。

（作者單位：賈朋群，中國氣象局氣象干部培訓學院；徐虹，浙江省氣象學會）