雷暴與強對流臨近天氣預報技術進展

摘 要：近幾年來，社會迅猛發展，氣象信息技術也為了適應社會發展的需要，不斷的改革，氣象服務的需求量明顯增加，尤其是強對流天氣臨近預報技術一直以來都是國家和社會關注的重心，技術成熟才能夠有效開展防災減災的工作。從目前的發展來看，我國強對流天氣臨近預報技術還存在有很多可上升的空間，也正是因為這個原因，本文將重心放在了目前國內外先進的臨近天氣預報的技術發展上。

關鍵詞：雷暴;強對流天氣;臨近預報技術

一直以來國家和社會都對氣象服務工作予以重視，氣象服務的質量極大的影響了農業和種植業的開展。臨近預報主要是利用雷達和衛星云圖對短時間里發生明顯變化的天氣現象進行及時預報。伴隨著科學技術的發展，臨近天氣預報技術也在不斷完善，在發展過程中，我國的天氣預報也借鑒了國內外優秀的經驗，在很短的時間里發展勢頭迅猛。

一、臨近天氣預報的技術現狀

從目前的發展來看，國內外學者在對臨近天氣預報技術進行研究時，為了能夠更好的了解和掌握該技術，主要是將風暴體作為主要的研究對象，建立在雷達識別功能的基礎之上，對風暴體產生的數據進行全方位的分析，并就構建概念模型給數值預報技術產生的影響進行深入的剖析。國外，很多學者為了能夠更加精準的預測雷暴和強對流天氣，主要采取了TREC算法;一些學者在前人的基礎上，提出了COTREC算法，并且該算法在實踐過程中有了較為廣泛的應用。我國在使用COTREC算法時，也較為成功，能夠及時有效的預測出雷暴和強對流臨近天氣。

此外，新研究出來的概念模型預報技術，需要對雷達監測到的各類數據、資料進行整合分析，并在此基礎上建立模型，完善NCAR系統，對臨近天氣進行精準預報。

二、雷暴和強對流臨近天氣預報技術

1.跟蹤雷達回波

它是臨近天氣預報主要的技術之一，跟蹤雷達回波是圖像特征識別和追蹤技術，簡稱為TREC。最初的算法是借助交叉方法跟蹤雷達某個仰角掃描構成錐面上，對雷暴和強對流天氣預報技術的應用主要是從以下幾個層面出發：首先，在技術開發初期，為了能夠獲得雷暴和強對流天氣的相關數據，在研究時，專家為了能夠及時的獲得數據，就需要通過圖像數據識別以及鄰近天氣預報技術，選用了TREC算法。在實際的運用過程中，預報員需要采用交叉算法對雷達某個仰角的某個回波型進行跟蹤，根據結果，做好處理工作，實現回波的跟蹤，整理獲得的雷暴數據，建成圖像，及時的對雷暴和強對流天氣進行預警;其次，根據TREC的算法，專家進行完善，形成了CTREC技術，是用在垂直坐標上，這項技術要想能夠及時的檢測雷暴和強對流天氣，就要求觀測人員借助雷達提供各項資料，并且在跟蹤區域形成多個像素，得到的尺寸大小限定在固定范圍里，如果尺寸太大，回波分辨率就會降低，如果尺寸太小，獲得的數據相對較少，很難截取有用的信息。

2.風暴單體識別和跟蹤算法

在研究時，首先要分析風暴單體的形狀，從小到大設置閾值，將雷暴單體識別出來，同時對三維雷暴數據進行分析，獲得三維雷暴的質心坐標。然后在跟蹤雷暴的基礎之上，比較前后雷暴的位置;最后，根據已經掌握的信息，對下一次可能出現的雷暴和強對流天氣進行預測。美國專家為了能夠對雷暴和強對流天氣進行準確預測，將SCIT算法加入到WSR-88D中，SCIT算法是其中最為基礎和核心的部分。我國有關工作人員在對臨近天氣進行預報時，除了實時跟蹤風暴單體之外，還加入了STI臨近天氣預報技術，SCIT和STI的巧妙融合，能夠實時監測出雷暴這種惡劣天氣，減少自然災害帶來的損失。由此可見SCIT算法在雷暴和對流臨近天氣預報上意義重大，如果該技術能夠靈活的應用到實踐中，能夠幫助做好雷暴和強對流天氣的監測。

3.衛星云圖

衛星云圖主要是利用氣象衛星衛星云圖主要是氣象衛星從上到下觀測到的地球上云層覆蓋和地表面的圖像，在其出現之后，就得到了人們的廣泛關注。通過衛星云圖和水汽圖反饋的信息，我們能夠對對流層的情況有一個更加深刻的認識，進而實現檢測的目標。為了能夠更加靈活的應用衛星云圖獲取信息，研究團隊在原有的基礎之上又進行了完善，在確保開口向下的前提下，幫助預報員更加準確的預測信息，對龍卷風、冰雹等天氣系統能夠及時識別，預測他們未來發展的趨勢，為臨近天氣預報奠定堅實的基礎，提高預報結果的準確率。

4.數值預報模式

（1）提供最新的環境參數

雷暴和強對流臨近天氣預報是氣象服務的重要組成部分，伴隨著臨近預報技術的發展和穿心，高分辨率數值預報模式在雷暴和強對流臨近天氣中有了較為廣泛的運用。高分辨率數值預報模式的優點主要是能夠在最短時間里給惡劣天氣提供最新的參數值，確保天氣預報的準確性。

（2）天氣預報的時效得以延長

高分辨率數值預報模式在雷暴和強對流臨近天氣預報中，可以結合雷達回波外推進延長天氣預報的時效。如果能夠將高分辨率數值預報結果和雷達回波外推巧妙結合起來，雷暴和強對流臨近天氣預報模式就能得到優化，天氣有用時效會大大延長，能夠更好的對惡劣天氣進行及時的預測。

三、結語

近幾年來，人們對雷暴和強對流天氣帶來的氣象災害加以關注，也開始重視天氣預報的準確性。在把握強對流天氣技術發展的過程中，要對天氣監測和天氣預報技術進行改革。要將SCIT、TITAN、TREC以及衛星云圖靈活的應用到實踐中，也在某種層面上推動著雷暴檢測技術健康有序的發展。在過程中不只是要考慮預報天氣時面臨的困難，還要從長遠出發，從整體把握，建議創新和進步作為發展理念，為天氣預報檢測提供技術支持;盡可能的提高預測效果，做好實時預測工作，提高結果的準確性，提前預測出可能會發生的災害，將損失降到最低。

參考文獻：

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[2]俞小鼎，周小剛，王秀明. 雷暴與強對流臨近天氣預報技術進展[J]. 氣象學報，2012，70（03）：311-337.

作者簡介：李元元（1982-10-）籍貫，山西陽高，目前職稱，工程師，最高學歷，大學本科，研究方向，主要從事短臨預報，為農服務，防災減災。