橫斷山脈氣象預報難題怎么破

文／本刊記者 胡利娟

頻頻因火災登上新聞的四川涼山，地處西南橫斷山系東北緣，海拔超過4000米的高峰有20多座，迎風坡、背風坡、峽谷隨時都可能引起氣流變化，出現風向突變。

這僅是橫斷山脈群氣象變化的一個縮影。

橫斷山脈群位于青藏高原東南部，包括四川、云南兩省西部和西藏自治區東部多列南北走向山脈及其附近地區，其是地球上最壯觀、最密集的高山峽谷區，也是我國地質災害發生最為頻繁的區域，更是世界范圍內公認數值預報模式結果不確定性最突出的區域。

準確把握這片區域的天氣氣候特征，究竟要面對多少難題？如何破解難題？3月31日，中國氣象局、中國科學院等相關專家對此作了解讀。

獨特地貌，讓人置身其中如入“迷宮”

橫斷山區，同時具有低緯高原、縱向嶺谷、青藏高原東南緣破碎地形等獨特地理位置和地形地貌，地處南亞季風和東亞季風的交匯帶。

“這些特征可讓每一位身處其中的氣象專家如入‘迷宮’。”中國氣象局橫斷山區（低緯高原）災害性研究中心正高級工程師段瑋介紹說，橫斷山區不同尋常的南北走向與高低起伏的地形，對途經該區域的西風、東亞季風和南亞季風，既有東西向阻擋抬升作用，又有南北向的通道作用。尤其是作為西南季風水汽輸送的南北向通道，這里也成了冷暖空氣最活躍的區域之一。

比如在冬季，當冷空氣經過重重山脈的阻擋，放慢腳步，由冷鋒轉變為準靜止鋒，徘徊在昆明和貴陽之間，便形成了昆明準靜止鋒。它可導致當地出現降溫、降水及強對流天氣，如果有充足的暖濕氣流配合，常常會造成大范圍的強降水及降雪天氣。

另外，這里處于青藏高原東南緣，受強烈的輻射強迫和山區復雜地形影響，也有利于西南渦生成活躍，引起局地降雨，再與其他天氣氣候系統耦合更容易引發大暴雨，其東移會影響我國東部地區的降水。

降水不均勻，夜間、上午和下午峰值并存

特殊的地理環境與多尺度的天氣氣候系統，使得橫斷山區的天氣氣候影響因子眾多，各類氣象要素的區域差異顯著，多種天氣氣候類型交織分布，不同地區的天氣氣候演變特征顯著不同。

中國氣象科學研究院研究員陳昊明介紹說，在橫斷山脈主體區域，因受下沉氣流控制且山脈阻擋了低層東（東北）路冷空氣，春冬季節的降水較東西兩側顯著偏少，隨著南亞和東亞夏季風爆發和推進，該地區才進入雨季。

而在橫斷山脈及周邊地區，還可產生大量由局部孤立的中尺度系統造成的局地性強降水，這就使得該地區的降水過程成為一個非常復雜的科學問題。

橫斷山脈地區降水日變化的區域差異也同樣明顯，夜間、上午和下午峰值并存。甚至在一場雨中，降水的“不均勻”依然明顯。在氣象領域，有個專業術語可以描述這種情況，即降水不對稱性，這是指一個降水事件的降水量達到峰值前后持續的降水小時數之比。橫斷山脈地區是全國降水不對稱性最為突出的區域之一。

此外，橫斷山區高山深谷相間排列，高山上溫度低，深谷溫度高，迎風坡降水多，背風坡降水少，加之氣溫的垂直梯度分布和山谷風的局地環流，降水和氣溫在垂直方向和水平方向上區域差異極其明顯。

破解難題，構建氣象監測體系是必由之路

盡管“迷宮”錯綜復雜，但對橫斷山區氣象預報難題攻關的必要性也顯而易見。

作為氣象災害和氣象衍生災害（山洪、滑坡、泥石流等）最嚴重的地區之一，橫斷山區氣象預報準確率的提高，不僅可為當地干旱、暴雨、冰雹等氣象災害的及時預警提供基礎，關系百姓安危，還與下游地區預報質量的提高密切相關。

“從更大范圍來看，攻關橫斷山區預報，對于西南地區乃至全國其他復雜地形區域的天氣預報也有重要價值。”段瑋表示，我國天氣和氣候特有的復雜性主要來源于復雜地形的強迫影響，可以說，做好多尺度、多形態地形交疊的橫斷山區天氣氣候預報研究，就解決了一半以上的預報難題。

“觀測是預報的基礎，也是突破瓶頸的先決條件。”中國科學院大氣物理研究所大氣科學和地球流體力學數值模擬國家重點實驗室主任肖子牛介紹說，目前，橫斷山區的氣象監測主要依靠地面和衛星資料，但是因為山區地形復雜，存在較大的監測盲區，觀測網的布設面臨諸多實際困難。

以云南為例，氣象部門正在加強觀測站網建設，繼續填補地面觀測空白，實現對復雜山地強降水、準靜止鋒和強對流等重要天氣系統和雷電、大風、冰雹等氣象災害的較完整監測。

肖子牛也稱，開展觀測站網布局優化研究，找到布局敏感關鍵區，結合衛星開展空天一體化觀測，才是未來解決問題的途徑。