如何预测龙卷风?上海气象局利用X波段相控阵雷达精确捕捉

2024-09-23

9月20日15时45分左右,上海市青浦区发生龙卷风。有一段时间,一个巨大的风柱穿过天空,接地。此前,15时30分,上海中心气象台判断龙卷风的概率较高,指导青浦区气象台发布大风黄橙预警信号,并指出“龙卷风可能发生在局部地区”。


怎样做出预报?


上海市中心气象台预报技术总工程师戴建华表示,虽然当时台风“普拉桑”已经远离上海,但其周边地区仍有龙卷的潜在条件,空气切割较大,对流能量较强,有利于龙卷风的生成。同时,X波段相控阵雷达捕捉到短暂的“龙卷涡流”,值班队判断龙卷风的概率较高,强对流值班首席果断作出判断。


九月二十日下午,有网友发布了照片和视频,称上海青浦涉嫌出现龙卷风。网络图


龙卷风在我国的发生概率极低,而且规模较小(直径一般为几米至几十米,强度为几百米)、人生历史短暂(几分钟到几十分钟)、快速进化等特点。因此,准确监测和预测龙卷风是天气预报工作的难点之一,龙卷风预报被称为世界性问题。


近年来,上海市气象局对比了“精准观测、精准预测、精细服务”的需求,提高了龙卷风等灾害性天气监测的时效性和强对流判断的准确性,帮助特大城市早期预警多灾种。


戴建华说,天气雷达是监测龙卷风天气的“眼睛”,也是临近天气预报预警的“利器”,为天气预报员提供了重要的参考资料。在之前的预报中,气象局主要通过S波段雷达(“大雷达”)识别龙卷风等强对流天气系统。它就像一个“大局观”很强的指挥官,可以看得更远,监测大规模的天气情况。但由于波段和扫描方式的限制,捕捉强对流云团时容易出现盲点。比如在龙卷风监测方面,S波段雷达可以捕捉到龙卷风母体-超级单体,但是很难识别龙卷风的精细结构。


现在,在上海气象局,X波段相控阵雷达(“小雷达”)强势加入强对流天气监测队伍。X波段相控阵雷达就像一个“细节控制”,可以垂直观察强对流天气系统,使其能够深入了解天气系统的垂直结构,突破S波段雷达的盲点。戴建华表示,龙卷风强度较弱,但X波段相控阵雷达准确捕捉短暂且特征不明显的“龙卷风涡流”,为龙卷风预报提供了有力依据。


近年来,随着恶劣天气的频繁发生,传统的雷达网络模式已经不能完全满足特大城市精细化管理的需要。上海气象局为了弥补传统雷达的盲点,提高精细化观测能力,积极探索多波段网络天气雷达自适应协同观测实验。


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