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中央气象台将首次在春运期间应用降水相态预报技术
中央政府门户网站 www.iruorou.com   2014年01月21日 10时28分   来源:气象局网站

  1月16日,马年春运大幕拉开,“雨雪冰冻”等交通高影响天气再次成为关注焦点。当日,记者从国家气象中心获悉,今年中央气象台将首次在春运期间应用“降水相态预报技术”,新增对“雨夹雪”天气的预报。以往,在全国降水预报图中,雨夹雪通常与纯雪划在同一区域之中,而今,雨夹雪将拥有专属“领地”,这将使预报服务产品精细化程度得以提升。

  划清雨雪“界限”莫认“冬雨”为暴雪

  简而言之,“降水相态”指的就是降水的形态,包括液态(降雨)、固态(降雪、冰粒、霰等)以及混合态(雨夹雪)三种。

  “雨夹雪与纯雪之间最大的区别在于是否会产生积雪。”中央气象台领班预报员代刊介绍,一般来说,如若出现10毫米以上的暴雪,就会在地面上形成30厘米—60厘米的积雪,对交通影响极大,如东北地区今年的首场大范围降雪便导致客车停运、高速公路管制、航班停飞等一系列交通受阻事件。和纯雪相比,雨夹雪通常不会制造大量积雪,因此,其对交通出行的危害性会大大减小。

  据代刊介绍,冬季,我国东部和南部的降水形态极为复杂,降水有时会以雪的形态出现,有时会由雨转雪,或者呈现雨雪混杂状态,在无形中增加了预报的难度。以往,在没有“降水相态预报技术”前,通常会将雨夹雪划在纯雪,有时是10毫米到25毫米的暴雪、大暴雪范围之中。而实际情况却是,雨下了很长时间,其中仅仅“潜伏”了几毫米的零星降雪。将这样的雨夹雪划分在暴雪区域之内,会使公众对预报产品产生误解,使其难以正确引导公众的出行。因此,将雨夹雪与纯雪区分开来意义重大。

  两个核心技术:露点温度及低层温度订正

  参与降水相态预报技术研究的中央气象台领班预报员董全向记者介绍,将雨夹雪与雪“划清界限”并非易事。一般来说,制作冬季降水预报产品涉及两个问题:是否会有降水出现;降水以什么样的形态出现。

  判断是否有降水出现涉及对于“露点温度”的预报。“假设我们不断使空气中的温度下降,待到空气中相对湿度饱和时达到的温度就叫做露点温度。”董全说,当大气中的实际气温越接近露点温度时,空气相对湿度就会越大,也就容易为降水形成提供水汽条件。在过去一年中,中央气象台专门应用高精度模式对露点温度进行订正,为预报员判断有无降水提供更为有效的参考。

  而对于“雨夹雪”预报产品的诞生,“低层温度订正”是更为关键的环节。

  降水以何种形态出现对于温度的“感应”最为“敏锐”,随着高度的下降,这一“敏锐指数”还会逐级提升。董全说:“0.5℃的温度差异就会导致雨雪形态的变化。由于越到低层,气温对于降水以何种方式‘面世’影响越大,因此,中央气象台主要针对离地两米的温度进行订正,减少了这一高度的温度预报误差。”

  此前,中央气象台的模式温度预报误差在2℃左右,经过订正后已经缩小到了1℃左右,这就大大提高了降水形态预报的准确性,“雨夹雪预报产品”也由此而生。

  低层温度订正涉及的工作量极其繁重,代刊告诉记者,温度的实况与预报之间通常会存在一定误差,中央气象台使用了大量历史预报以及实况观测数据将逐个站点每天的误差统计出来。此后,根据前期误差的分布特征对当前的预报进行修正,从而降低了整个模式的系统性误差。

  通过减少低层温度预报误差,便可对降水形态进行更加精确的判断,在此基础上,雨夹雪得以与“纯雪”正式“划清界限”。

  技术升级:用“显微镜”参透“云中雨雪”

  “当下,我们主要是通过对低层温度订正后的低层气温和露点温度来判断降水形态。未来,中央气象台还会使用模式进一步模拟出整个降水变化的物理过程,这将触及雨雪变化的本质。”代刊说。

  目前,中央气象台已经着手开发另一种全新的“降水相态预报技术”,在模式之中直接模拟整个云层之中的物理过程,即水滴在云层中转化成冰晶或是形成降雪的过程。云滴、雨滴、冰晶以及降雪之间的相互转化都可以计算成一定的物理量(物理参数)。模式应用这些物理过程,便可模拟出云中雨雪的转化,用同样的原理,还可以模拟出不同大气层高度中出现的到底是降雨、降雪或者雨夹雪,最终推断出落到地面上的降水形态。“这就相当于用显微镜直接‘透析’出隐藏在云层中的降水变幻‘秘密’,发现它们到底是如何‘偷偷变身’的。”董全做了一个形象的比喻。

  运用这种技术,不仅能够更加准确地判断出降水形态到底是雨、雪还是雨夹雪,而且还能扩展出更多的降水形态预报,包括冰粒、霰等等。

  目前,通过订正温度制作雨夹雪预报产品主要利用的是大尺度系统;未来的发展方向则是使用高精度模式做“格点化”预报。这种格点化预报将精确到10公里左右。在此基础上,降水预报的精细化水平也会进一步提升。

  “这一技术有望在明年得到初步的结果。”代刊告诉记者。(记者  贾敏)

 
 
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