夏秋之交，時晴時雨，是強對流天氣易發時段。長風，變幻莫測，雲雨，轉瞬即逝。如何精準捕捉這些飄忽不定的大氣現象，實現對災害性天氣的監測和預報？近日，記者採訪了南京大學大氣科學學院趙坤教授，聽他談談強對流天氣的監測和預報。
天氣預報，尤其是強對流預報難在哪？趙坤告訴記者：“強對流天氣是發展速度快、局地性強、破壞性大的災害性天氣，對其進行定量監測和預報一直是天氣研究領域的難題。主要有兩大難點，一是大氣初始狀態變化莫測，二是預報的物理模型難建。”趙坤錶示，想將很是“任性”的大氣信息刻畫，難度可想而知。
前不久，在江蘇省科學技術獎勵大會上，由趙坤教授牽頭的《強對流天氣定量遙感和預報的關鍵技術》項目獲二等獎。該項目通過遙感等手段，精準捕捉強對流天氣細微變化，讓從前不完整的“模糊”雷達監測變得精確、立體可感，並通過遙感定量建模，提高強對流天氣的監測和預報。
趙坤解釋，我們平日在一些天氣App 應用中，看到的多是雷達監測形成的回波。“通過看回波，就知道今天是否會下雨、颳風，但具體會有多少毫升降水量，風速多大、風向如何，這些精細信息，只看回波，並不知道。”他表示，定量遙感建模，就是將紛雜的氣象運動變化，進行三維“生動刻畫”，由此認識天氣的結構和發生機理。
“這一過程類似於人體做C T 掃描，通過對人類不同部位進行層面掃描，最後立體成像，我們是用雷達為天氣做C T ，讓強對流天氣的相關情況變得立體可感。”他說，利用雷達反演的三維風場信息，將具備形成龍捲風母體風暴的旋轉高度、強度等數據信息，直觀確定，實現對龍捲風預警，藉此技術所達到的預警時間目前比肩國際先進水平。同時，基於該技術形成的軟件系統，也被應用到中國氣象局短時臨近預報平臺，進行2- 6 小時的短時強對流天氣的預報。
此外，該技術的觸角也在不斷延伸，多次開展國內強對流災害事件的科學調查。例如，針對2015 年的“東方之星”號客輪翻沉事件進行氣象原因調查中就應用到了此項技術。同時，該項技術也為鹽城阜寧龍捲風的主要成因提供科學支撐。
“無論國內還是國外，對強對流天氣的監測和預警都是大難題。”趙坤告訴記者，例如美國龍捲風的預警，早在上世紀90 年代中期就可以提前9- 10 分鐘預警，之後美國科學家針對龍捲風做了大量實驗和定量技術研究，20 多年過去了，目前對龍捲風的預警時間也僅有10 幾分鐘。不斷找尋新的觀測手段，掌握大氣運動規律，認知它、繼而優化模型，每個環節都難，可對研究者而言，“進一步有進一步的歡喜”，這也是大氣這門古老學科的魅力。
閱讀更多 蘇科家園 的文章
