龙卷风如何预报?上海气象部门利用X波段相控阵雷达精准捕捉
9月20日15时45分左右,上海市青浦区发生龙卷风,一时间,一巨大风柱穿天接地。此前,15时30分,上海中心气象台研判认为出现龙卷风的概率较大,指导青浦区气象台相继发布大风黄色、橙色预警信号,并指出“局地可能发生龙卷风”。
预报是如何做出的呢?
上海中心气象台预报技术总工戴建华表示,彼时,虽然台风“普拉桑”已经远离上海,但其外围仍然存在低空风切变大、对流能量强的龙卷潜势条件,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“龙卷涡旋”,值班团队研判认为出现龙卷风的概率较大,强对流值班首席当机立断,果断做出判断。
9月20日下午,有网友发布照片和视频称,上海青浦疑似出现龙卷风。网络图
龙卷风在我国发生概率极低,且具有尺度小(直径一般几米至几十米,强的几百米)、生命史短(几分钟至几十分钟)、演变快等特点。因此,对龙卷风进行准确的监测和预报预警,是天气预报工作的难点之一,龙卷风预报被认为是世界性难题。
近些年,上海市气象局对标“观测精密、预报精准和服务精细”的要求,在多波段组网天气雷达自适应协同观测方面科技创新,提升了龙卷风等灾害性天气监测的时效性和强对流判识的精准度,助力超大城市多灾种早期预警。
戴建华表示,天气雷达是监测龙卷风天气的“慧眼”,也是短临天气预报预警的“利器”,为天气预报员提供了重要的参考数据。在以往的预报中,气象部门主要通过S波段雷达(“大雷达”)识别龙卷风等强对流天气系统,它就像是一个“大局观”很强的指挥官,能够看得更远,监测大范围的天气情况,但受到波段和扫描方式的限制,捕捉强对流云团时容易出现盲区。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,但在识别龙卷风精细结构方面存在困难。
如今,在上海气象部门,X波段相控阵雷达(“小雷达”)强势加盟强对流天气监测队伍。X波段相控阵雷达则像一个“细节控”,可以针对强对流天气系统进行垂直观测,使得它能够深入了解天气系统的垂直结构,突破了S波段雷达盲区。戴建华称,本次龙卷风强度较弱,但X波段相控阵雷达精准捕捉到短暂且特征并不明显的“龙卷涡旋”,给龙卷风预报提供了有力的依据。
近年来,随着极端天气频发,传统的雷达组网模式已不能完全满足超大城市精细化治理需求,上海气象部门积极探索多波段组网天气雷达自适应协同观测试验,以弥补传统雷达盲区、提升精细化观测能力。
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