天气,人类生产生活的重要影响因素之一。
台风、暴雨、雷电……这些常见天气可能会给人民生命财产带来严重威胁、给工农业和交通运输等带来重大损失,被称为灾害天气。
我国地域辽阔,自然条件复杂,而且属于典型的季风气候区,因此灾害天气种类繁多,且不同地区又有很大差异。如何做到在灾害发生之前及早预警、准确预警,最大限度地减轻气象灾害带来的不利影响和财产损失,气象人一直在探索。
近日,记者走进位于北京市海淀区的灾害天气国家重点实验室,带您一起探究这个实验室为提高灾害天气预报的精细度准确率、筑牢防灾减灾第一道防线做了哪些工作——
1 探索未知,让预报更加快速精准
中央气象台7月22日10时升级发布强对流天气黄色预警,山西南部、河北南部等多地部分地区将有8-10级雷暴大风、冰雹、短时强降水天气。
上海中心气象台7月21日12时33分发布雷电黄色预警……
天气预报、气象灾害预警等信息的发布,对于我们日常生产生活、出行、防灾减灾等意义重大。近年来,我国的天气预报准确率和精细程度一直在提升,但仍难以做到绝对准确。
“天气预报永远是有误差的。”灾害天气国家重点实验室主任梁旭东告诉记者,这是由诸多因素叠加导致的。“一方面,人类对天气现象的认识始终是有限的、不全面的,因此我们不可能全面、完整地描述大气的变化,总会有误差,有的时候误差可能还很大;另一方面,受探测技术发展、预报方法和手段等方面限制,我们无法全面、完整地观测或预测大气的状态。”
加之,大气运动本身就存在混沌性,这种性质决定了大气的运动演化过程具有一定的随机性,导致“每场暴雨都是‘不同的’”,在一定程度上也影响了预报的准确性。
“灾害天气往往是比较剧烈的过程,也是发生频次相对较少的过程,其中的规律认识很难,观测和预报更难。”梁旭东说,强对流、雷暴、龙卷风等中小尺度天气系统的预报预警尤其难,它们大多具有局地发生、范围不大、生消很快等特点。
而这些未知的领域正是他们这些研究学者们努力的方向。
“精准地预报天气,首先要深入认识天气、了解天气。”梁旭东解释道,我们实验室所做的不是直接预报灾害天气,而是通过发展灾害天气监测理论和预报方法,实现尽可能全面、完整地观测,从而进一步探究灾害天气演变规律、完善灾害天气预报技术。
实验室组建十余年来,围绕灾害天气的监测、发生发展机理、预报预测方法,基于中国气象局业务观测网以及自己建立的观测试验基地,在高原效应、台风、暴雨、雷电、卫星探测、雷达探测、数值预报等方面开展了大量的研究。如今,该实验室已经成为引领我国灾害天气研究的重要力量,也为我国灾害天气监测预报能力和水平的提高、国家气象业务的发展提供了理论和技术支撑。
2 精密监测,捕捉云雨雷电的踪迹
7月7日下午4时许,在广东省广州市从化区城郊街道光联村山脚下,伴随着巨大的雷鸣声,一道闪电如同利剑一般从空中直入地面。
五分钟后,这一震撼场景再次上演。
虽说进入汛期,电闪雷鸣的场景隔三差五就能见到,但这两次却不是普通的雷电现象,而是灾害天气国家重点实验室雷电团队在中国气象局雷电野外科学试验基地开展的人工引雷试验。
避雷尚且不及,为何主动引雷?记者连线了正带队在基地开展试验的吕伟涛——灾害天气国家重点实验室副主任、雷电团队首席研究员。
7月7日,灾害天气国家重点实验室雷电团队在中国气象局雷电野外科学试验基地成功引发两次闪电。这是闪电通道成像系统拍摄到的其中一次。 灾害天气国家重点实验室 供图
“这是能够建立真实近距离雷电环境的重要手段。”吕伟涛告诉记者,自然闪电是雷暴云内、云间或者云与地之间自然发生的强烈放电现象,雷击及其强电磁辐射会给人们生产生活带来严重危害,防雷减灾十分重要。但要更有效地减少雷电灾害,必须做到对雷电的精密监测、精准预报和科学防护,这是防雷减灾工作的核心关键问题。而解决这些问题的前提是要认识雷电、了解雷电,“这需要大量的科学试验来获取数据作支撑。”