陳光輝，曹 暉，李 丹

（開原市氣象局，遼寧 開原 112300）

近些年來，天氣雷達(dá)和衛(wèi)星云圖等工具媒介不斷被應(yīng)用于臨近天氣預(yù)報技術(shù)中，成為相關(guān)部門開展氣象服務(wù)的有效手段。但是，隨著農(nóng)業(yè)、種植業(yè)等領(lǐng)域的飛速發(fā)展，在未來一定階段內(nèi)，人們對于氣象服務(wù)的需求有增無減。因此，相關(guān)部門的人員必須切實做好天氣預(yù)報工作，尤其是臨近天氣預(yù)報。以及在第一時間內(nèi)向公眾報道短時間內(nèi)可能發(fā)生的明顯的天氣狀況變化。這就意味著相關(guān)部門和人員必須認(rèn)識到現(xiàn)階段臨近天氣預(yù)報技術(shù)的不足，加大對強(qiáng)對流天氣臨近天氣預(yù)報技術(shù)的優(yōu)化與鞏固力度。

1 臨近天氣預(yù)報技術(shù)進(jìn)展

近些年來，隨著衛(wèi)星云圖和氣象雷達(dá)等技術(shù)的普及，天氣預(yù)報業(yè)務(wù)幾乎已經(jīng)擴(kuò)展到各行各業(yè)。很多針對雷暴雨強(qiáng)對流天氣而研發(fā)的預(yù)報技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，跟蹤雷達(dá)回波、雷暴識別跟蹤分析與臨近預(yù)報技術(shù)、基于云圖的雷暴臨近預(yù)報等各放異彩，成為我國現(xiàn)階段開展臨近天氣預(yù)報的重要手段。下面，我們將對這幾種雷暴雨強(qiáng)對流臨近天氣預(yù)報技術(shù)的進(jìn)展情況作出詳細(xì)介紹：

1.1 跟蹤雷達(dá)回波

跟蹤雷達(dá)回波又稱TREC，現(xiàn)在現(xiàn)階段臨近天氣預(yù)報中最為常用的一種業(yè)務(wù)手段，這項技術(shù)可以看作是圖像特征識別技術(shù)以及圖像特征追蹤技術(shù)的融合。跟蹤雷達(dá)回波技術(shù)的特點(diǎn)在于其獨(dú)特的初始算法，也即，分鐘回答回?fù)芸梢岳媒徊嫦嚓P(guān)方法對雷達(dá)的某一個仰角進(jìn)行實時追蹤，這樣就可以對桌面上的二維回波型進(jìn)行精確掃描。最后，在某一個固定的等高面上，實現(xiàn)雷達(dá)的回波追蹤。跟蹤雷達(dá)回波可以被歸類于流行辨識技術(shù)，通過將這項技術(shù)與雷暴與強(qiáng)烈的天氣預(yù)報的充分融合，在臨近天氣預(yù)報中將會取得顯著成果。比如說，在跟蹤雷達(dá)回波技術(shù)的前提基礎(chǔ)上，對其進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)和創(chuàng)新就可以推出CTREC技術(shù)。而在上述等高面中，只要利用這項新技術(shù)輸入相關(guān)的雷達(dá)體掃資料，就能在相應(yīng)的直角坐標(biāo)系中把反射率因素場劃分為若干區(qū)域，使每一個區(qū)域都含有極多的像素，滿足雷暴與強(qiáng)對流天氣臨近預(yù)報的需求。回波移動矢量的確定主要是通過從反射率因子的分布對上一時刻與下一時刻的“區(qū)域”做交叉相關(guān)，結(jié)合雷達(dá)體掃資料分析，準(zhǔn)確找出做交叉相關(guān)的時刻與上一時刻中反射率因子分布形態(tài)相關(guān)系數(shù)最大的區(qū)域。

1.2 TITAN技術(shù)

TITAN技術(shù)也就是雷暴識別跟蹤與臨近預(yù)報技術(shù)。這項技術(shù)最為鮮明的特征是利用了直接坐標(biāo)的對流風(fēng)暴外推系統(tǒng)，也就是說，直接在三維直角坐標(biāo)系中插入單部或多部雷達(dá)的發(fā)射率因子，進(jìn)而完成雷達(dá)數(shù)據(jù)的處理和整合。最終，再考慮到臨近天氣預(yù)報的實際需求，將臨近的天氣情況以三維數(shù)字化拼圖的形式展現(xiàn)出來。除此以外，雷暴識別跟蹤與臨近預(yù)報技術(shù)所衍生出的雷暴靈鏡預(yù)報系統(tǒng)在強(qiáng)對流天氣的預(yù)報工作中也發(fā)揮了不可小覷的作用。

1.3 Cb-TRAM

Cb-TRAM又稱基于云圖的雷暴連接預(yù)報系統(tǒng)，這項技術(shù)主要借助衛(wèi)星云圖可見光以及相應(yīng)的紅外特征識別、追蹤和預(yù)報雷暴。但是，受到技術(shù)局限性的影響，這項技術(shù)難以探測雷暴內(nèi)部狀況。也就是說，利用基于云圖的雷暴連接預(yù)報系統(tǒng)很難精確探測出雷暴強(qiáng)度，但其在資源獲取以及資料輸入方面具有較強(qiáng)優(yōu)勢，能夠精確識別與外推雷暴天氣。

2 數(shù)值預(yù)報模式在臨近天氣預(yù)報中的應(yīng)用

2.1 提供最新環(huán)境參數(shù)

在氣象服務(wù)中，相關(guān)部門一直把雷暴雨強(qiáng)隊的臨近天氣的預(yù)報作為一項重點(diǎn)服務(wù)內(nèi)容。隨著相關(guān)技術(shù)的完善與更新，人們已經(jīng)能夠借助高分辨率數(shù)值預(yù)報模式來探析雷暴與強(qiáng)對流天氣的發(fā)生頻率，并能在第一時間獲取近風(fēng)暴環(huán)境參數(shù)，作出可靠性有保障的雷暴與強(qiáng)隊的天氣預(yù)報。

2.2 延長天氣預(yù)報時效

在對雷暴與強(qiáng)對流進(jìn)行臨近天氣預(yù)報時，高分辨率數(shù)值預(yù)報模式能與雷達(dá)回波外推進(jìn)有效結(jié)合，在這樣的運(yùn)行模式下，臨近天氣預(yù)報的時效能夠被大幅度延長。一般來說，在傳統(tǒng)的氣象服務(wù)中，相關(guān)氣象部門一般會依據(jù)超級單體風(fēng)暴與強(qiáng)颮線等大多數(shù)雷暴的雷達(dá)回波外推時效做出對雷暴與強(qiáng)對流天氣的臨近預(yù)報，一般為1～3h。但是，倘若采用高分辨率數(shù)值預(yù)報，那么雷暴與強(qiáng)對流連接天氣的預(yù)報模式將會被大幅度優(yōu)化，延長天氣預(yù)報時效，使其穩(wěn)定在0～6h。

3 結(jié)語

綜上所述，在現(xiàn)階段氣象服務(wù)中，雷暴與強(qiáng)對流天氣的臨近天氣預(yù)報始終是社會各界人民關(guān)心的重點(diǎn)所在。因此，相關(guān)氣象部門必須提高臨近預(yù)報技術(shù)的可靠性和技術(shù)性，將跟蹤雷達(dá)回波、雷暴識別跟蹤、雷暴連接預(yù)報系統(tǒng)等技術(shù)與高分辨率數(shù)值預(yù)報模式相融合，使其更加適應(yīng)現(xiàn)代社會對于天氣預(yù)報技術(shù)的需求。同時，借助這些新技術(shù)提供最新環(huán)境參數(shù)、延長天氣預(yù)報時效，提升天氣預(yù)報業(yè)務(wù)水平。