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中央氣象臺(tái)將首次在春運(yùn)期間應(yīng)用降水相態(tài)預(yù)報(bào)技術(shù)
中央政府門戶網(wǎng)站 m.nakedoat.com   2014年01月21日 10時(shí)28分   來(lái)源:氣象局網(wǎng)站

  1月16日,馬年春運(yùn)大幕拉開,“雨雪冰凍”等交通高影響天氣再次成為關(guān)注焦點(diǎn)。當(dāng)日,記者從國(guó)家氣象中心獲悉,今年中央氣象臺(tái)將首次在春運(yùn)期間應(yīng)用“降水相態(tài)預(yù)報(bào)技術(shù)”,新增對(duì)“雨夾雪”天氣的預(yù)報(bào)。以往,在全國(guó)降水預(yù)報(bào)圖中,雨夾雪通常與純雪劃在同一區(qū)域之中,而今,雨夾雪將擁有專屬“領(lǐng)地”,這將使預(yù)報(bào)服務(wù)產(chǎn)品精細(xì)化程度得以提升。

  劃清雨雪“界限”莫認(rèn)“冬雨”為暴雪

  簡(jiǎn)而言之,“降水相態(tài)”指的就是降水的形態(tài),包括液態(tài)(降雨)、固態(tài)(降雪、冰粒、霰等)以及混合態(tài)(雨夾雪)三種。

  “雨夾雪與純雪之間最大的區(qū)別在于是否會(huì)產(chǎn)生積雪?!敝醒霘庀笈_(tái)領(lǐng)班預(yù)報(bào)員代刊介紹,一般來(lái)說(shuō),如若出現(xiàn)10毫米以上的暴雪,就會(huì)在地面上形成30厘米—60厘米的積雪,對(duì)交通影響極大,如東北地區(qū)今年的首場(chǎng)大范圍降雪便導(dǎo)致客車停運(yùn)、高速公路管制、航班停飛等一系列交通受阻事件。和純雪相比,雨夾雪通常不會(huì)制造大量積雪,因此,其對(duì)交通出行的危害性會(huì)大大減小。

  據(jù)代刊介紹,冬季,我國(guó)東部和南部的降水形態(tài)極為復(fù)雜,降水有時(shí)會(huì)以雪的形態(tài)出現(xiàn),有時(shí)會(huì)由雨轉(zhuǎn)雪,或者呈現(xiàn)雨雪混雜狀態(tài),在無(wú)形中增加了預(yù)報(bào)的難度。以往,在沒有“降水相態(tài)預(yù)報(bào)技術(shù)”前,通常會(huì)將雨夾雪劃在純雪,有時(shí)是10毫米到25毫米的暴雪、大暴雪范圍之中。而實(shí)際情況卻是,雨下了很長(zhǎng)時(shí)間,其中僅僅“潛伏”了幾毫米的零星降雪。將這樣的雨夾雪劃分在暴雪區(qū)域之內(nèi),會(huì)使公眾對(duì)預(yù)報(bào)產(chǎn)品產(chǎn)生誤解,使其難以正確引導(dǎo)公眾的出行。因此,將雨夾雪與純雪區(qū)分開來(lái)意義重大。

  兩個(gè)核心技術(shù):露點(diǎn)溫度及低層溫度訂正

  參與降水相態(tài)預(yù)報(bào)技術(shù)研究的中央氣象臺(tái)領(lǐng)班預(yù)報(bào)員董全向記者介紹,將雨夾雪與雪“劃清界限”并非易事。一般來(lái)說(shuō),制作冬季降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品涉及兩個(gè)問題:是否會(huì)有降水出現(xiàn);降水以什么樣的形態(tài)出現(xiàn)。

  判斷是否有降水出現(xiàn)涉及對(duì)于“露點(diǎn)溫度”的預(yù)報(bào)。“假設(shè)我們不斷使空氣中的溫度下降,待到空氣中相對(duì)濕度飽和時(shí)達(dá)到的溫度就叫做露點(diǎn)溫度?!倍f(shuō),當(dāng)大氣中的實(shí)際氣溫越接近露點(diǎn)溫度時(shí),空氣相對(duì)濕度就會(huì)越大,也就容易為降水形成提供水汽條件。在過去一年中,中央氣象臺(tái)專門應(yīng)用高精度模式對(duì)露點(diǎn)溫度進(jìn)行訂正,為預(yù)報(bào)員判斷有無(wú)降水提供更為有效的參考。

  而對(duì)于“雨夾雪”預(yù)報(bào)產(chǎn)品的誕生,“低層溫度訂正”是更為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。

  降水以何種形態(tài)出現(xiàn)對(duì)于溫度的“感應(yīng)”最為“敏銳”,隨著高度的下降,這一“敏銳指數(shù)”還會(huì)逐級(jí)提升。董全說(shuō):“0.5℃的溫度差異就會(huì)導(dǎo)致雨雪形態(tài)的變化。由于越到低層,氣溫對(duì)于降水以何種方式‘面世’影響越大,因此,中央氣象臺(tái)主要針對(duì)離地兩米的溫度進(jìn)行訂正,減少了這一高度的溫度預(yù)報(bào)誤差?!?/p>

  此前,中央氣象臺(tái)的模式溫度預(yù)報(bào)誤差在2℃左右,經(jīng)過訂正后已經(jīng)縮小到了1℃左右,這就大大提高了降水形態(tài)預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性,“雨夾雪預(yù)報(bào)產(chǎn)品”也由此而生。

  低層溫度訂正涉及的工作量極其繁重,代刊告訴記者,溫度的實(shí)況與預(yù)報(bào)之間通常會(huì)存在一定誤差,中央氣象臺(tái)使用了大量歷史預(yù)報(bào)以及實(shí)況觀測(cè)數(shù)據(jù)將逐個(gè)站點(diǎn)每天的誤差統(tǒng)計(jì)出來(lái)。此后,根據(jù)前期誤差的分布特征對(duì)當(dāng)前的預(yù)報(bào)進(jìn)行修正,從而降低了整個(gè)模式的系統(tǒng)性誤差。

  通過減少低層溫度預(yù)報(bào)誤差,便可對(duì)降水形態(tài)進(jìn)行更加精確的判斷,在此基礎(chǔ)上,雨夾雪得以與“純雪”正式“劃清界限”。

  技術(shù)升級(jí):用“顯微鏡”參透“云中雨雪”

  “當(dāng)下,我們主要是通過對(duì)低層溫度訂正后的低層氣溫和露點(diǎn)溫度來(lái)判斷降水形態(tài)。未來(lái),中央氣象臺(tái)還會(huì)使用模式進(jìn)一步模擬出整個(gè)降水變化的物理過程,這將觸及雨雪變化的本質(zhì)?!贝f(shuō)。

  目前,中央氣象臺(tái)已經(jīng)著手開發(fā)另一種全新的“降水相態(tài)預(yù)報(bào)技術(shù)”,在模式之中直接模擬整個(gè)云層之中的物理過程,即水滴在云層中轉(zhuǎn)化成冰晶或是形成降雪的過程。云滴、雨滴、冰晶以及降雪之間的相互轉(zhuǎn)化都可以計(jì)算成一定的物理量(物理參數(shù))。模式應(yīng)用這些物理過程,便可模擬出云中雨雪的轉(zhuǎn)化,用同樣的原理,還可以模擬出不同大氣層高度中出現(xiàn)的到底是降雨、降雪或者雨夾雪,最終推斷出落到地面上的降水形態(tài)。“這就相當(dāng)于用顯微鏡直接‘透析’出隱藏在云層中的降水變幻‘秘密’,發(fā)現(xiàn)它們到底是如何‘偷偷變身’的?!倍隽艘粋€(gè)形象的比喻。

  運(yùn)用這種技術(shù),不僅能夠更加準(zhǔn)確地判斷出降水形態(tài)到底是雨、雪還是雨夾雪,而且還能擴(kuò)展出更多的降水形態(tài)預(yù)報(bào),包括冰粒、霰等等。

  目前,通過訂正溫度制作雨夾雪預(yù)報(bào)產(chǎn)品主要利用的是大尺度系統(tǒng);未來(lái)的發(fā)展方向則是使用高精度模式做“格點(diǎn)化”預(yù)報(bào)。這種格點(diǎn)化預(yù)報(bào)將精確到10公里左右。在此基礎(chǔ)上,降水預(yù)報(bào)的精細(xì)化水平也會(huì)進(jìn)一步提升。

  “這一技術(shù)有望在明年得到初步的結(jié)果?!贝嬖V記者。(記者  賈敏)

 
 
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