天氣預報預警

李忠東

精心繪制天氣圖

每天晚上《新聞聯(lián)播》后的天氣預 報，是很多人關注的固定節(jié)目。主持人三 言兩語就把未來兩天的天氣娓娓道出，顯 得輕松自如。其實，這短短幾分鐘的節(jié) 目，凝聚了我國數(shù)萬氣象工作者以及全球 氣象工作者的勞動和心血。

天氣預報有很多種類，其中常見的是 按時效的長短區(qū)分為短期（2～3天）、中 期（4～9天）和長期（10～15天以上）天 氣預報。氣象臺通過各種渠道及時準確地 公開發(fā)布天氣預報，特別是災害性天氣預 報，在保護人民生命財產(chǎn)、保障經(jīng)濟發(fā)展 等方面發(fā)揮著重要作用。

氣象站觀測的數(shù)據(jù)是天氣預報的基 礎，氣象站越多，預報就越準確。為此， 全世界建立了成千上萬個氣象站，配置各 種天氣雷達，并在太空布設多顆氣象衛(wèi) 星，組成了全球大氣監(jiān)測網(wǎng)。這個監(jiān)測網(wǎng) 每天都在進行觀測，從地面到高空，從陸地到海洋，全方位、多層次地觀測大氣變 化，并將觀測數(shù)據(jù)迅速匯集到各國國家氣象 中心。

我國擁有世界規(guī)模最大的綜合氣象觀 測系統(tǒng)。7萬余個自動氣象站、236部雷達和 120余個探空站、8顆在軌運行的風云氣象衛(wèi) 星，共同組成天地空一體化綜合觀測網(wǎng)。 2022年6月1日，風云三號E星、風云四號B星 及其地面應用系統(tǒng)轉(zhuǎn)入業(yè)務試運行，開始 為全球用戶提供觀測數(shù)據(jù)和應用服務。

綜合氣象觀測系統(tǒng)第一時間捕獲天氣 動態(tài)，同時精準測得風移云動背后分鐘級 至秒級的精密數(shù)據(jù)，再源源不斷地匯聚到 中國氣象局的超級計算機。觀測系統(tǒng)將收 集到的數(shù)據(jù)通過天氣演變的方程組進行求 解，得到天氣圖和數(shù)值預報圖等產(chǎn)品。天 氣圖是天氣預報的重要工具，目前，繪制和 分析都由計算機來完成。

天氣圖上密密麻麻地填滿了各種天氣 符號，每一種符號代表一定的天氣。表示 云狀的符號有卷云、卷積云、卷層云、高

間變化的變量值，據(jù)此得到大氣的未來狀 況。這說起來容易，其實求解方程的過程 極其復雜。

數(shù)值預報新成果

中央氣象臺也叫國家氣象中心，它負 責制作0～14天全國和全球所需范圍天氣監(jiān) 測、預報預警和影響評估產(chǎn)品，承擔氣象 災害預警及衍生災害風險預警和影響預報 等。氣象災害預警與生產(chǎn)、生活密切相 關，每一份預警背后都有復雜有序的流程。

依靠衛(wèi)星云圖，能夠直觀了解天氣系 統(tǒng)的大勢，但精準的預報工作要建立在精 密觀測數(shù)據(jù)的基礎上。將具象的臺風抽象 成氣壓、氣溫、風向，以及風速等數(shù)據(jù)， 對現(xiàn)代天氣預報非常重要。氣象學家通過 一個世紀的努力，將大氣運動規(guī)律總結成 一組方程式。用超級計算機求取這些方程 組的近似數(shù)值解，即數(shù)值預報。目前，數(shù) 值預報能夠有效預報未來7天左右的天氣變 化，被譽為20世紀最偉大的科技成就之一。

事實上，數(shù)值預報最擅長的是提前多 日預報天氣系統(tǒng)的發(fā)展走勢，例如臺風的 大致動向，大范圍降雨將要發(fā)生，但臺風 具體路徑如何，降雨落在某地時究竟會下 多少，是不可能完全預報準確的，需要預 報員將預報結論訂正得盡可能貼近現(xiàn)實。 預警也一樣，只是一種展望式的預測，比 如在預報一個雷暴的時候，是通過算法進

積云、雨層云，以及積雨云等；表示天氣 現(xiàn)象的符號有雷暴、龍卷、大霧、連續(xù)性 大雨、小雪，以及小陣雨等；此外還有表 示風向、風速、云量及氣壓變化的符號。

所有這些符號都按統(tǒng)一規(guī)定的格式填 寫在各自的地理位置上，從而構成一張張 代表不同時刻的天氣圖。預報員根據(jù)天氣 圖上各種氣象情況的發(fā)生、發(fā)展、減弱、消 失等變化進行分析，再結合各地區(qū)當時的 天氣情況，運用天氣變化的規(guī)律和實踐經(jīng) 驗，就可以預測到各地區(qū)將出現(xiàn)什么天氣。

天氣圖主要分地面和高空兩種，其中 地面天氣圖的分析內(nèi)容包括圈畫出各地重 要的天氣現(xiàn)象（如降水、大風、雪暴等） 的區(qū)域范圍，畫出冷鋒、暖鋒、準靜止鋒 的所在位置，繪制全圖等壓線，標出低 壓、高壓中心及強度。經(jīng)過分析，就能夠 看出當時的氣壓形勢，哪里是高壓、哪里 是低壓、冷暖空氣的交鋒地帶在哪里都清 晰可辨。高空天氣圖是填寫氣象記錄的等 壓面圖，分析繪制的是相隔一定數(shù)值的等 高線。等高線畫好后，就能看出當時高空的氣壓形勢：哪里是低壓槽，哪里是高壓 脊，然后再畫出等溫線，標出冷暖中心。 從冷暖中心與低壓槽、高壓脊的配置情 況，預報員就可對未來的氣壓形勢作出大 致判斷。

天氣預報最常用的有兩種方法。一種 是傳統(tǒng)天氣學方法，預報員經(jīng)過對天氣圖 上的各種氣象要素進行分析，可以了解當 前天氣系統(tǒng)的分布和結構，判斷出天氣系 統(tǒng)與具體天氣（如雨、風、霧等）的聯(lián)系 及其未來的演變情況，從而作出各地的天 氣預報。

另一種是數(shù)值預報方法，它是隨著計 算機技術的進步而逐步發(fā)展起來的，它作 出的天氣預報是靠計算機“算”出來的。 由于大氣的運動遵循一些已知的物理定 律，根據(jù)這些定律可以將大氣運動狀態(tài)寫 成一組偏微分方程，只要給出初值（大氣 的當前狀況），就可以求解出方程組隨時間變化的變量值，據(jù)此得到大氣的未來狀 況。這說起來容易，其實求解方程的過程 極其復雜。

數(shù)值預報新成果

中央氣象臺也叫國家氣象中心，它負 責制作0～14天全國和全球所需范圍天氣監(jiān) 測、預報預警和影響評估產(chǎn)品，承擔氣象 災害預警及衍生災害風險預警和影響預報 等。氣象災害預警與生產(chǎn)、生活密切相 關，每一份預警背后都有復雜有序的流程。

依靠衛(wèi)星云圖，能夠直觀了解天氣系 統(tǒng)的大勢，但精準的預報工作要建立在精 密觀測數(shù)據(jù)的基礎上。將具象的臺風抽象 成氣壓、氣溫、風向，以及風速等數(shù)據(jù)， 對現(xiàn)代天氣預報非常重要。氣象學家通過 一個世紀的努力，將大氣運動規(guī)律總結成 一組方程式。用超級計算機求取這些方程 組的近似數(shù)值解，即數(shù)值預報。目前，數(shù) 值預報能夠有效預報未來7天左右的天氣變 化，被譽為20世紀最偉大的科技成就之一。

事實上，數(shù)值預報最擅長的是提前多 日預報天氣系統(tǒng)的發(fā)展走勢，例如臺風的 大致動向，大范圍降雨將要發(fā)生，但臺風 具體路徑如何，降雨落在某地時究竟會下 多少，是不可能完全預報準確的，需要預 報員將預報結論訂正得盡可能貼近現(xiàn)實。 預警也一樣，只是一種展望式的預測，比 如在預報一個雷暴的時候，是通過算法進行模擬，是一種對未來的模擬。無論怎么 樣，它終究只是一種近似，不可能精確， 存在一定的局限性，因此有誤差是不可避 免的事情。

預報結論建立在科學的基礎上，從預 報轉(zhuǎn)化成預警，同樣要經(jīng)過嚴謹?shù)牧鞒蹋?而數(shù)據(jù)仍然是這個流程的核心標準。預警 預報從發(fā)出到傳遞至受影響人群，留給采 取防災避災措施的時間只能以幾小時甚至 幾十分鐘計算。氣象預警信息“最后一千 米”是否走得順暢，直接關乎防災減災實效。

科學預警防災害

近年來，短時強降水、龍卷風等極端 災害性天氣在全球呈多發(fā)、頻發(fā)態(tài)勢，給 百姓生命財產(chǎn)安全造成嚴重損害。基于雷 達、衛(wèi)星的數(shù)據(jù)分析，是我國預報業(yè)務的 重要技術支持。那么“救命”的氣象預 警，是如何傳遞給我們的呢？

2022年6月26日下午，一個熱帶擾動 （指南半球洋面上中心附近風力小于7級的 熱帶氣旋）開始初具雛形。從衛(wèi)星云圖上顯 得破碎而且不對稱的螺旋形狀上看，它未 來的走勢一時難以判斷，不過有豐富經(jīng)驗 的預報員們早已密切關注，因為它位于菲 律賓群島以東洋面，是影響我國臺風的重 要源地之一。關于這個臺風的各項觀測數(shù) 據(jù)源源不斷地從各種觀測儀器匯聚到氣象 大數(shù)據(jù)云平臺上，在經(jīng)歷傳輸、質(zhì)控、匯 總和分析之后傳給數(shù)值模式，以便計算出 盡可能貼近現(xiàn)實的結果。雖然數(shù)值模式可 給出預報，但是預報員不敢有半點松懈。

6月30日10時，中央氣象臺發(fā)布臺風藍色預警：南海熱帶低壓已于今天（30日）上午發(fā)展為第3號臺風“暹芭”，預計“暹 芭”將以每小時10～15千米的速度向北偏 西方向移動，強度緩慢增強，最強可達強 熱帶風暴級（10-11級，25～30米/秒），逐 漸向海南島東部到廣東西部一帶沿海靠近。

在“暹芭”預報過程中，來自中央氣象臺、廣東、廣西、海南、中國香港，以 及中國澳門等地的預報員們分析各路資 料，研究各種數(shù)據(jù)，對照過去各種主客觀 預報的對錯，還常常聚在一起討論研究， 最終得出預報結論。他們制作實況分析、 形勢預報、沿岸海區(qū)預報、近海海區(qū)預 報、遠海海區(qū)預報、海事公報、海洋天氣 公報，以及海洋天氣預警等產(chǎn)品，并通過 網(wǎng)站、電視、廣播等媒介發(fā)布。隨著天氣 系統(tǒng)的不斷變化，這個預報結論持續(xù)及時 滾動更新。

“暹芭”不但是影響范圍上千千米的 臺風，而且還隱藏著破壞力十足的的龍卷 風。它們的活動區(qū)域僅僅數(shù)千米，分散在 廣州、佛山、潮州，以及汕頭等多地，從 出現(xiàn)到消亡幾十分鐘到數(shù)小時不等。準確 及時地預報預警龍卷風，在世界范圍內(nèi)都 是一個難題。佛山市氣象臺進行了嘗試， 7月1日11時召開新聞發(fā)布會，預報7月2日 至4日有發(fā)生龍卷風的風險，并于7月2日6次發(fā)布臺風和暴雨預警信號，均指出局部 地區(qū)可能發(fā)生龍卷風。果然，當天傍晚， 佛山市南海區(qū)西樵鎮(zhèn)出現(xiàn)龍卷風，持續(xù)時 間2到3分鐘，沒有收到人員傷亡報告。

7月4日14時30分，佛山市氣象臺發(fā)布 精細到鎮(zhèn)街的龍卷專門警報，為應對龍卷 風贏得了寶貴的時間。

從觀察副熱帶高壓這樣大尺度天氣系 統(tǒng)的移動，到捕捉龍卷風這樣極小尺度天 氣系統(tǒng)的出沒，離不開科技積淀、經(jīng)驗積 累、綜合觀測系統(tǒng)密切聯(lián)動和數(shù)值預報， 與此同時更需要面對不可能百分之百準確 預報的現(xiàn)實、仍以百分之百的勇氣與熱情 投入的決心，把服務觸達每個細微角落。

鏈接

常用術語

今天白天：上午8：00到晚上8：00（共12個小時）。

今天夜間：晚上8：00到次日早上8：00（共12個小時）。

晴：云量占10%～30%。

多云：云量占40%～70%。

陰：云量占80%～100%。

霧：近地面空中浮游大量微小的水滴或冰晶，水平能見度下降到1千米以內(nèi)，影響交通運輸。

冰雹：小雹核隨著積雨云中激烈的垂直運動，反復上升凝結下降融化，成長為透明層相間的 小冰塊降落，對農(nóng)作物有影響。

凍雨：雨滴凍結在低于0C的物體表面或地面上形成冰層，又稱雨凇（由霧滴凍結的稱霧凇）， 常墜斷電線，使路面結冰，影響通信、供電、交通等。

雨夾雪：近地面氣溫略高于0℃，濕雪或雨和雪同時下降。

小雪：日降雪量（融化成水）不足2.5毫米。

中雪：日降雪量（融化成水）2.6～4.9毫米。

大雪：日降雪量（融化成水）達到或超過5.0毫米。

霜凍：溫度低于0℃的地面和物體表面上有水汽凝結成白色結晶的是白霜，水汽含量少沒結霜 稱黑霜，對農(nóng)作物都有凍害。

低壓槽和高壓脊：呈波動狀的高空西風氣流上，波谷對應著低壓槽，槽前暖空氣活躍，多雨雪天 氣，槽后冷空氣控制，多大風降溫天氣；波峰與高壓脊對應，天空晴朗。

冷鋒和暖鋒：冷鋒即冷空氣的前鋒，在冷、暖氣團交界處，冷空氣向暖空氣推進。冷鋒上多風雨激 烈的天氣，鋒后多大風降溫天氣；反之為暖鋒，鋒上多陰雨天氣、鋒后轉(zhuǎn)多云和晴天，氣溫回升。

天氣常識

氣象單位對降水量標準的規(guī)定，分12小時和24小時兩種標準。

12小時降水量級標準是：

小雨0.6～5毫米； 中雨5.1～15毫米；

大雨15.1～30毫米；

暴雨30.1～70毫米；

大暴雨70.1～200毫米。

24小時降水量級標準是：

雨1～10毫米；

小 中 雨10.1～25毫米；

大 雨25.1～50毫米；

暴雨50.1～100毫米：

大暴雨100.1～250毫米。