□ 本報(bào)記者 張宣 實(shí)習(xí)生 王哲楷

5月底以來(lái)，中國(guó)氣象局發(fā)布多道暴雨藍(lán)色預(yù)警、強(qiáng)對(duì)流藍(lán)色預(yù)警。近一周，暴雨、大暴雨、雷暴大風(fēng)、冰雹等天氣影響我國(guó)多地。6月第一天，江蘇省氣象臺(tái)就發(fā)布了大風(fēng)警報(bào)，分散性雷雨和大風(fēng)即將上線(xiàn)，2日至3日雷陣雨會(huì)來(lái)客串。

可以看出，近期降雨頻繁，而且強(qiáng)降雨、強(qiáng)對(duì)流天氣也不少。實(shí)際上，今年以來(lái)，極端天氣頻頻造訪(fǎng)我國(guó)，尤其是進(jìn)入4月中旬以來(lái)，雷暴大風(fēng)等強(qiáng)對(duì)流天氣多次來(lái)襲。和往年比，今年天氣有異常嗎？面對(duì)極端天氣，江蘇氣象部門(mén)是如何監(jiān)測(cè)預(yù)警的？《科技周刊》記者采訪(fǎng)到氣象專(zhuān)家做分析。

今年天氣極端嗎？全球變暖加劇氣候不穩(wěn)定

沙塵暴、極寒天氣、龍卷風(fēng)，自2021年冬春交接開(kāi)始，極端天氣接連發(fā)生，尤其進(jìn)入4月中下旬以來(lái)，強(qiáng)對(duì)流天氣明顯增加。

國(guó)家氣候中心公開(kāi)的數(shù)據(jù)顯示，一方面，極端天氣頻繁出現(xiàn)。春季沙塵天氣成主角，發(fā)生次數(shù)與2007年?duì)顩r相當(dāng)，進(jìn)入到四五月份后，強(qiáng)對(duì)流天氣又開(kāi)始頻繁出現(xiàn)。另一方面，氣候出現(xiàn)了快速轉(zhuǎn)換。比如1月中旬前非常寒冷，但1月中旬后快速增溫，整個(gè)冬季出現(xiàn)暖冬的現(xiàn)象。

“從今年上半年天氣的總體情況來(lái)看，多災(zāi)害性天氣發(fā)生。”江蘇省氣象臺(tái)首席預(yù)報(bào)員吳海英介紹，今年1月上旬，強(qiáng)寒潮導(dǎo)致大幅度降溫。1月中下旬到2月回暖較快，氣溫處于偏高狀態(tài)。3月，我國(guó)北方地區(qū)多次出現(xiàn)沙塵天氣。到了4月下旬，強(qiáng)對(duì)流天氣增多。4月30日，江蘇遭受雷暴大風(fēng)、冰雹等強(qiáng)對(duì)流天氣襲擊，南通通州灣出現(xiàn)陣風(fēng)15級(jí)的災(zāi)害性大風(fēng)。5月14日至15日，江蘇出現(xiàn)了大范圍的強(qiáng)對(duì)流和大風(fēng)天氣。蘇州突發(fā)龍卷天氣，中心風(fēng)力達(dá)到17級(jí)。

“其實(shí)，最近發(fā)生的極端天氣事件和年初的寒潮，都受到了全球變暖的影響。”江蘇省氣象臺(tái)副臺(tái)長(zhǎng)王嘯華向記者解釋道，“北極上空的極地渦旋本起著將冷空氣禁錮在北的作用，但是由于全球氣候變暖，溫差降低，氣壓梯度力變?nèi)酰�給了冷空氣可乘之機(jī)，偶爾會(huì)沖到緯度較低的地區(qū)。”

如何通俗易懂地解釋氣壓梯度力？王嘯華告訴《科技周刊》記者，從極地的強(qiáng)大高氣壓到赤道海洋的低氣壓之間存在一個(gè)氣壓梯度，使大氣由氣壓高的地方向氣壓低的地方流動(dòng)。大氣一旦運(yùn)動(dòng)，就會(huì)受到地轉(zhuǎn)偏向力的影響，北半球的風(fēng)向右偏轉(zhuǎn)形成了西風(fēng)帶。正常情況下，在極地的“冷”和赤道的“暖”之間的溫差梯度很大，氣壓梯度力強(qiáng)，北半球的西風(fēng)帶穩(wěn)定而強(qiáng)大。但是，全球氣候系統(tǒng)平衡被打破后，兩極與赤道地區(qū)的熱量交換活動(dòng)減弱，西風(fēng)帶開(kāi)始不穩(wěn)定，氣壓梯度改變，這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)寬闊的大槽大脊，引導(dǎo)著冷空氣順著大槽長(zhǎng)驅(qū)南下。“換個(gè)說(shuō)法，就是曾經(jīng)的屏障被打破了，冷空氣有了‘高速公路’，隨處亂竄。”

極地地區(qū)的冷空氣一旦南下，通常勢(shì)力強(qiáng)勁，導(dǎo)致在氣候整體偏暖的情況下，引發(fā)某個(gè)地區(qū)的寒潮、沙塵暴等極端天氣事件。“回溯今年年初，我國(guó)多地寒潮頻頻來(lái)襲；復(fù)盤(pán)4月中旬，強(qiáng)冷空氣帶來(lái)的大風(fēng)，夾帶擴(kuò)散大量沙塵，造成部分地區(qū)的沙塵暴。”王嘯華表示，在這些極端天氣事件的背后，是全球氣溫曲線(xiàn)的不斷攀升、全球變暖趨勢(shì)的持續(xù)發(fā)展。

強(qiáng)對(duì)流、雷暴、龍卷背后的共同主角：大風(fēng)

大樹(shù)電線(xiàn)桿被連根拔起、車(chē)棚屋頂被吹得七零八落、散落的電線(xiàn)在半空中火花四射……4月份至5月中下旬，伴隨大風(fēng)的強(qiáng)對(duì)流天氣在我省部分地區(qū)“肆意揮灑”。省氣象臺(tái)提供的數(shù)據(jù)顯示，今年的大風(fēng)天氣同比增多，程度也變強(qiáng)，其原因是什么？

“4月中旬以來(lái)，不僅是我省，我國(guó)長(zhǎng)江中下游地區(qū)極端災(zāi)害天氣頻發(fā)，表現(xiàn)方式為雷暴、冰雹、龍卷風(fēng)等，這些天氣事件的背后有一個(gè)共同的主角：大風(fēng)。”南京氣象科技創(chuàng)新研究院劉端陽(yáng)博士認(rèn)為。

“我們現(xiàn)在所遭受的大風(fēng)的影響，除了大范圍冷空氣造成的大風(fēng)以外，就是強(qiáng)對(duì)流天氣造成的大風(fēng)。”王嘯華分析，“在大氣處于不穩(wěn)定的情況下，上下層溫差較大，底層暖、高層冷。這時(shí)候強(qiáng)冷空氣突然從高空沖下來(lái)，底層氣塊容易受到浮力影響向上沖，在這種情況下被觸發(fā)的強(qiáng)對(duì)流天氣往往會(huì)造成大風(fēng)。”

“由于全球氣候變暖，底層的大氣較之以前溫度升高，導(dǎo)致強(qiáng)冷空氣與暖氣團(tuán)形成的對(duì)流更劇烈。此外，冷空氣本身攜帶的大風(fēng)，有時(shí)候還會(huì)產(chǎn)生疊加效應(yīng)。”王嘯華補(bǔ)充道，我省4·30風(fēng)災(zāi)就是由于比較強(qiáng)的東北冷渦攜帶冷空氣沖下來(lái)，激發(fā)出強(qiáng)烈的對(duì)流，并產(chǎn)生雷雨大風(fēng)。而伴隨冷空氣而來(lái)的大風(fēng)的疊加，導(dǎo)致了風(fēng)力升級(jí)。今年前期副熱帶高壓、西南暖濕氣流位置偏北，這正說(shuō)明了在全球變暖的趨勢(shì)下，冷空氣的整體實(shí)力偏弱，但它一旦沖出來(lái)程度就很強(qiáng)，也就是今年來(lái)極端天氣事件增多的原因。

王嘯華表示，盡管今年極端天氣事件頻發(fā)，但并不意味著“進(jìn)入氣象災(zāi)害年”。“整體來(lái)看還相對(duì)比較溫和，比如年初還表現(xiàn)出暖冬這樣的跡象。不管從哪個(gè)氣象要素來(lái)看，每年都有一些極端天氣出現(xiàn)，只是近幾年的極端天氣事件確實(shí)有增加的跡象。”

和極端天氣預(yù)警“搶”時(shí)間，氣象部門(mén)科技手段“助力”

極端天氣預(yù)報(bào)是當(dāng)前氣象預(yù)報(bào)中的難題之一。“由對(duì)流風(fēng)暴所導(dǎo)致的極端天氣，一般來(lái)說(shuō)，由于風(fēng)暴發(fā)展演變迅速，預(yù)警時(shí)間很短。像龍卷、冰雹、雷暴大風(fēng)等強(qiáng)天氣，目前還無(wú)法做到提前很長(zhǎng)時(shí)間給出精準(zhǔn)預(yù)報(bào)。”吳海英解釋稱(chēng)。

《科技周刊》記者了解到，對(duì)于非常極端的天氣，在極端的可能性到臨近分鐘級(jí)的時(shí)候，可以做到一定程度的預(yù)警。特別是遇到信號(hào)強(qiáng)的，可以做到提前幾分鐘到十幾分鐘，甚至是小時(shí)級(jí)發(fā)布相對(duì)更精準(zhǔn)一點(diǎn)的預(yù)警。而實(shí)現(xiàn)這種精確預(yù)警，依靠的是科技設(shè)備和技術(shù)的“加持”。

“目前，我省針對(duì)強(qiáng)對(duì)流天氣的監(jiān)測(cè)手段主要以雷達(dá)衛(wèi)星為主，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行臨近預(yù)警。根據(jù)不同的天氣類(lèi)型，預(yù)警時(shí)間也會(huì)有很大差異。” 吳海英介紹，龍卷風(fēng)等尺度較小的強(qiáng)對(duì)流天氣，有局地性、突發(fā)性的特點(diǎn)，其發(fā)展演變往往在十幾分鐘、甚至幾分鐘之內(nèi)，這類(lèi)天氣主要以臨近監(jiān)測(cè)和預(yù)警為主。而臨近監(jiān)測(cè)和預(yù)警依靠的是省市縣一體化預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)平臺(tái)和綜合天氣觀(guān)測(cè)系統(tǒng)。

“全省有9部多普勒天氣雷達(dá)形成覆蓋全省的監(jiān)測(cè)網(wǎng)，1800余個(gè)自動(dòng)氣象觀(guān)測(cè)站安扎在全省各市、縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)，南京、射陽(yáng)、徐州3個(gè)站點(diǎn)通過(guò)釋放探空氣球獲得準(zhǔn)確高空觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)。”省氣象臺(tái)專(zhuān)家介紹，還有風(fēng)云四號(hào)等先進(jìn)氣象衛(wèi)星資料應(yīng)用，風(fēng)廓線(xiàn)雷達(dá)、微波輻射計(jì)等各類(lèi)新型探測(cè)設(shè)備緊盯氣象要素變化，提前提供預(yù)警；比如冷空氣帶來(lái)的大風(fēng)降溫天氣，我省可預(yù)報(bào)性已經(jīng)較強(qiáng)，氣象部門(mén)給出預(yù)警的時(shí)間提前量也大大增加。“針對(duì)今年4月30日的大風(fēng)天氣，江蘇氣象部門(mén)就提前發(fā)布了大風(fēng)預(yù)警信號(hào)，并在公眾預(yù)報(bào)中提到大部分地區(qū)可能有8至10級(jí)的雷暴大風(fēng)。”吳海英說(shuō)。

此外，針對(duì)極端天氣的預(yù)警預(yù)報(bào)，預(yù)警部門(mén)會(huì)通過(guò)微信、微博、短信等不同渠道，確保預(yù)警信息及時(shí)準(zhǔn)確送達(dá)，面向公眾發(fā)布相關(guān)防災(zāi)避險(xiǎn)科普內(nèi)容。江蘇省突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布中心主任、團(tuán)隊(duì)帶頭人李娟告訴記者，“今年4·30大風(fēng)災(zāi)害天氣之后，預(yù)警中心進(jìn)一步與通信和廣電部門(mén)加強(qiáng)合作，開(kāi)發(fā)預(yù)警信息分區(qū)全網(wǎng)發(fā)布、基于基站精準(zhǔn)發(fā)布功能，實(shí)現(xiàn)重大氣象災(zāi)害預(yù)警信息分級(jí)分區(qū)、快速動(dòng)態(tài)、精準(zhǔn)高效發(fā)布。進(jìn)一步擴(kuò)大預(yù)警信息發(fā)布覆蓋面，提高發(fā)布速率和精準(zhǔn)度，為應(yīng)對(duì)強(qiáng)對(duì)流災(zāi)害天氣贏(yíng)得時(shí)間。”