集智聚力破解西南地区天气预报难题

立秋之夜，成都第31届世界大学生夏季运动会（以下简称“大运会”）完美落幕。正值四川盆地主汛期，由于热力、水汽条件较好，叠加西南地区复杂多样的地形地貌，强对流天气最为多发，短期时段内可预报性差，不仅影响当地民众生产生活，对于其间举办好重大活动也是严峻考验。

(资料图片)

世界屋脊之下的西南地区，分布着青藏高原、四川盆地、横断山脉、云贵高原，其独特的地理位置和地形造就了当地复杂多样的天气气候，暴雨洪涝、高温干旱、雷电冰雹、低温霜冻等灾害性天气时有发生，这里隐藏着天气预报难度的“天花板”。面对挑战，气象工作者集智聚力，迎难而上，用实际行动攻克难题，精进西南地区预报服务能力和水平。

这道“必答题”有多难？

西南地区南部具有高原低纬度天气气候特点，而北部则受西风带天气系统控制，具有高原中纬度天气气候特征。

重庆市气象台副首席预报员吴政谦分析称，从地理位置看，夏季风爆发后，暖湿的偏南气流将孟加拉湾及南海的水汽输送到西南地区，为强降水和强对流天气提供较好的水汽条件，而冬季暖湿气流则为青藏高原的暴雪提供水汽来源。此外，西南大部地区位于副热带，处于副热带高压控制范围，极易出现高温天气。

另一方面，这里地形复杂多样，在多种天气系统混合影响下，易形成地形性暴雨，在水汽和热力条件满足时容易触发强对流天气。同时，地质环境脆弱，易诱发山洪、滑坡、泥石流等次生灾害。

然而，特殊的地理位置、复杂的地形只是造成西南地区天气预报难题的“冰山一角”。

多种天气系统及其移动、演变机理始终是做好预报的主要“痛点”——西南地区位于不同大气环流系统交汇的特殊地区，是高原涡、西南涡、切变线等中小尺度天气系统孕育的“温床”。中小尺度天气系统具有生命期短、发展迅速、范围小、天气现象剧烈等特点，从出现到致灾时间间隔短、局地性强、天气变化极快。因此，西南地区被称作天气预报难度的“天花板”，是我国乃至世界天气气候系统最复杂、预报预测难度最大的区域之一。

位于青藏高原东缘的成都亦是如此。成都地处四川盆地西部的岷江中游地段，东倚龙泉山脉，西靠邛崃山，西部为纵贯南北的龙门山脉。

“成都地形的不规则分布使大气运动相对于平原地区更加复杂，加之热力和动力的影响机制，增加了预报难度。”成都大运会气象台副台长、四川省气象台副台长青泉说。

位于成都东侧的龙泉山主峰海拔约1766米，虽不高，但当东南风气流受南北向的龙泉山抬升作用后，易造成局地强对流天气，一旦强对流天气向西走，便会影响成都市区。四川盆地内通风效果差，偏南气流在经过云贵高原后到达盆地下沉增温，因此，在副高控制下盆地内易出现极端高温天气。

夏季，西面的青藏高原受太阳辐射后温度上升，成为高空大气环流的热源。在热力作用下易形成对流，且这种对流生成和消亡极快，所以它造成恶劣影响的机制异常复杂。

动力作用主要指由于高原地形机械阻挡和摩擦引起的大气动力过程的变化，这种作用相当于汽车的引擎，即是动力的发生装置。当气流经过青藏高原时，要么从上面越过并被加热，要么从侧面绕流形成西南涡等天气系统。

“对症下药”的科技解法

8月6日13时40分，成都大运会气象台发布专报称“未来 3 小时主城区、新津、郫都和温江等赛区有分散性强对流天气，可能出现短时强降水、雷电和阵性大风”。彼时正值女子八人单桨决赛开赛前夕，预报员整合相控阵雷达图、闪电定位图、温度、气压、湿度和风等气象信息分析，认为此次强对流天气对比赛场地省水上运动学校影响较小，有零星阵雨，风力较小。

竞赛组首席技术官结合现场天气会商研判，确认无安全风险，准时开赛。雨中，中国队女子八人单桨选手乘风破浪，一举夺魁。

如此错综复杂的天气形势，给预报准确率和预警及时性带来了严峻挑战。气象部门因地制宜，针对关键技术全力攻关，检验预报能力提升实效，支撑赛事决策。

国家气象中心向大运会提供逐赛场智能网格、针对大运会预研优化的国家级精细化单点预报（STNF）和实时检验产品，并搭建“重大赛事保障支撑产品集成”敏捷研发显示平台，提供上述技术交互式应用。

青藏高原气象研究院研发西南区域快速更新循环同化数值预报系统。结合四川地域特性，更新模式下垫面数据，优化模式调度运行和产品生成策略，引入重力波拖曳物理过程描述次网格地形对大气活动的影响，引入新的地-气能量交换计算方法，采用逐小时的资料同化预报系统，捕捉快速生消的对流活动。

大运会气象台依托国省力量，实现精细数值天气预报模式、天衡天衍气象监测、风云地球业务平台等国家级业务平台以及北京冬奥会“百米级，分钟级”睿图微尺度系统和精细化单点预报系统、“蓉城·夔牛”短临预报系统等关键技术平台落地运用。

而观测，是预报的基础。

织得再密的观测站网都有“网眼”，都有可能在关键的预报服务中出现“漏网之鱼”。自2021年起，一场监测预警“补短板”工程在西南地区全面铺开。

以此为基础，成都气象部门在中国气象局和四川省气象局的指挥部署下，以北京冬奥会观测体系为蓝本，建设8部X波段相控阵天气雷达、11部风廓线雷达、4部激光测风雷达，以及赛事场馆和赛事通勤等近80个各类自动气象站，组成面向赛会服务的天空地一体城市立体气象监测网，有效提高了成都全域中小尺度强对流天气预警能力。此外，还在全市范围布设6套全波形三维雷电探测仪，实时监测雷暴的活动时间、活动区域等信息；布设20套地面电场仪实时监测比赛场馆区域大气电场强度变化。

7月26日，中国气象局气象探测中心开发的大小雷达组网融合产品首次在大运会天气监测服务中亮相，通过组网运行成都的1部S波段业务双偏振雷达和5部X波段小型相控阵雷达，生成空间分辨率250米的组网拼图产品，全面精细地捕捉局地强对流的生消演变过程。

7月27日，气象探空观测仪乘坐“海燕”无人机也成功起航，其捕获的数据实时传输到大运会气象保障业务平台，并引入西南区域数值预报模式运行中。

这个盛夏，青春聚会落幕，但青春之火，永不熄灭。提升西南地区业务能力的气象火种也将经久不息，照耀着同行者前行的路。（安涛、冯勇、张虹、张林、吴蕾对本文有贡献）

（作者：刘倩 赵清扬 郭若水 责任编辑：张林）

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