我國是多暴雨的國家，雨帶在遼闊的地域隨季風從南向北推進，造就了不同區(qū)域、不同類型的暴雨——華南前汛期暴雨、江淮流域梅雨鋒暴雨、華北暴雨、東北暴雨等，其中有一類暴雨，沒有明顯的冷空氣參與和天氣系統(tǒng)強迫，在高溫高濕環(huán)境下，小小的擾動便能觸發(fā)暴雨，它就是暖區(qū)暴雨。

暖區(qū)暴雨局地性和突發(fā)性強。目前，數(shù)值模式等對暖區(qū)暴雨的準確預報有一定局限性，想要準確捕捉它是預報業(yè)務(wù)的難點之一。

暖區(qū)暴雨并非華南專屬

暖區(qū)暴雨最早由氣象學家黃士松提出，指發(fā)生在地面鋒面南側(cè)暖區(qū)，或是南嶺附近至南海北部沒有鋒面存在，華南沒有受冷空氣或變性冷高壓脊控制時產(chǎn)生的暴雨。20世紀70年代末，我國開展華南暴雨試驗研究，肯定了華南前汛期暴雨和大暴雨主要是暖區(qū)暴雨的觀測事實，并指出暖區(qū)暴雨產(chǎn)生的降水量遠大于鋒面系統(tǒng)形成的降水量。

對于暖區(qū)暴雨的研究雖起步于華南，但近年來，隨著觀測資料的不斷豐富和研究的不斷深入，氣象學者發(fā)現(xiàn)不僅在我國華南地區(qū)有暖區(qū)暴雨，在江南、江淮地區(qū)，甚至是華北地區(qū)也有暖區(qū)暴雨的蹤跡。專家分析發(fā)現(xiàn)，不同地區(qū)暖區(qū)暴雨的影響系統(tǒng)和形成機理有顯著差異。如華南的地形和海陸分布對暖區(qū)暴雨的形成有重要影響，江南地區(qū)的暖區(qū)暴雨與地形分布有關(guān)，暖區(qū)暴雨表現(xiàn)為強降水中心分散，多發(fā)于山地、平原和湖泊交界處。

暖區(qū)暴雨預報仍是難點

難以捉摸的落區(qū)、出人意料的降水量，是暴雨致災的重要原因。

暖區(qū)暴雨研究的重點、難點是對流的觸發(fā)和組織化，對流的觸發(fā)決定了降水位置，而對流的組織化發(fā)展決定了降水強度。一般來說，降水是由于冷暖氣團交匯而產(chǎn)生，但暖區(qū)暴雨產(chǎn)生條件并無明顯的冷空氣活動，天氣圖上沒有明顯的天氣系統(tǒng)，難以對其進行預報。

“引發(fā)暖區(qū)暴雨的機理較為復雜，對流的觸發(fā)和組織化過程是預報難點，比如邊界層的低層水汽輻合、侵入的淺薄冷空氣、低空急流或邊界層急流，都可以觸發(fā)暖區(qū)對流。”國家氣象中心天氣預報室技術(shù)總師諶蕓介紹，“暖區(qū)暴雨的觸發(fā)條件也很復雜，在高溫高濕的環(huán)境條件下微小的擾動，如風速脈動、矮小的山脈等便可觸發(fā)對流?！?/p>

中國氣象局地球系統(tǒng)數(shù)值預報中心（以下簡稱“數(shù)值預報中心”）模式技術(shù)室研究員劉奇俊表示，暖區(qū)暴雨的發(fā)生，與大氣邊界層過程、云降水微物理過程也有較大關(guān)系。暖區(qū)暴雨發(fā)生地往往水汽充足，云中的相變潛熱較強，并常伴有雷暴大風、暴雨和冰雹等強對流天氣。另外，暖區(qū)暴雨常伴有深厚的對流云群，0℃層以上的冰相過程復雜，各種水凝物的形狀、尺度、密度、落速等不同。因此，在數(shù)值預報模式中參數(shù)化復雜的云降水微物理過程，對提高暖區(qū)暴雨預報準確率大有裨益。

捕捉暖區(qū)暴雨的“硬核支撐”

暖區(qū)暴雨突發(fā)性強，短時雨強大，易引發(fā)洪澇災害。作為世界級難題，更深入的機理研究、更精確地觀測預報，一直是氣象工作者共同面臨的難點和努力方向。

目前，我國通過地基雷達、衛(wèi)星遙感和探空等多種手段開展暴雨觀測體系建設(shè)。“地空天一體的現(xiàn)代化觀測設(shè)備、高分辨率數(shù)值模式預報，以及預報員豐富的一線經(jīng)驗，是捕捉暴雨的主要技術(shù)手段?！敝R蕓說。

暖區(qū)暴雨有明顯的中小尺度特征，其來臨時經(jīng)常伴有大風、冰雹、下?lián)舯┝鞯葟妼α魈鞖?，多種波段的地基雷達能精細化監(jiān)測降水云團的位置和強度，可“核磁共振”般的精準監(jiān)測強對流云團；毫米波云雷達、風廓線雷達等可監(jiān)測云粒子空中分布狀態(tài)、大氣邊界層內(nèi)的風向風速，與C、S和X波段雷達互為補充，對強對流云團的發(fā)生和發(fā)展進行精準“把脈”；“雷達網(wǎng)”能大尺度地“嗅探”云團的內(nèi)部情況……這些，已成為捕捉暖區(qū)暴雨的“硬核支撐”。

針對難以捕捉的暴雨，氣象部門建立了從短臨、短期到中長期的無縫隙預報體系。“數(shù)值模式中的全球同化預報系統(tǒng)（CMA-GFS）、中尺度天氣數(shù)值預報系統(tǒng)（CMA-MESO）等全球模式和區(qū)域模式都可對其進行預報，尤其是CMA-MESO，能提供1公里至3公里的智能網(wǎng)格預報產(chǎn)品?！眲⑵婵≌f。

另外，國家氣象中心暴雨暴雪團隊通過分析研究建立了暖區(qū)暴雨的預報判據(jù)，研發(fā)出專門針對暖區(qū)暴雨的客觀預報技術(shù)。諶蕓表示，“最重要的是，經(jīng)過多年的暴雨預報實踐，預報員對暖區(qū)暴雨的認識有了顯著提高，積累了許多暖區(qū)暴雨的預報經(jīng)驗。”

對于未來如何提高暖區(qū)暴雨的預報準確率，劉奇俊表示，數(shù)值預報中心將重點發(fā)展高分辨率CMA-MESO，提高對暖區(qū)暴雨濕熱層結(jié)、對流觸發(fā)過程和云微物理過程的精細參數(shù)化能力，并將更多地以雷達為主的稠密的地基觀測資料同化到CMA-MESO中。

“隨著新技術(shù)的發(fā)展和各種能力的提高，捉摸不透的暴雨天氣逐漸被人們所認識，但目前各種數(shù)值預報模式對暖區(qū)暴雨的預報能力還有待提高，我們還需要運用多種現(xiàn)代化手段，加強中小尺度災害性天氣形成機理的研究。在數(shù)字化升級、智能化轉(zhuǎn)型的背景下，預報員應(yīng)充分利用預報經(jīng)驗，基于AI等新技術(shù)，開展客觀預報方法的研發(fā)?！敝R蕓提醒。

（作者：唐淼?責任編輯：曹銳怡）