雷暴與強對流臨近天氣預報技術進展

陳光輝，曹 暉，李 丹

（開原市氣象局，遼寧 開原 112300）

近些年來，天氣雷達和衛星云圖等工具媒介不斷被應用于臨近天氣預報技術中，成為相關部門開展氣象服務的有效手段。但是，隨著農業、種植業等領域的飛速發展，在未來一定階段內，人們對于氣象服務的需求有增無減。因此，相關部門的人員必須切實做好天氣預報工作，尤其是臨近天氣預報。以及在第一時間內向公眾報道短時間內可能發生的明顯的天氣狀況變化。這就意味著相關部門和人員必須認識到現階段臨近天氣預報技術的不足，加大對強對流天氣臨近天氣預報技術的優化與鞏固力度。

1 臨近天氣預報技術進展

近些年來，隨著衛星云圖和氣象雷達等技術的普及，天氣預報業務幾乎已經擴展到各行各業。很多針對雷暴雨強對流天氣而研發的預報技術應運而生，跟蹤雷達回波、雷暴識別跟蹤分析與臨近預報技術、基于云圖的雷暴臨近預報等各放異彩，成為我國現階段開展臨近天氣預報的重要手段。下面，我們將對這幾種雷暴雨強對流臨近天氣預報技術的進展情況作出詳細介紹：

1.1 跟蹤雷達回波

跟蹤雷達回波又稱TREC，現在現階段臨近天氣預報中最為常用的一種業務手段，這項技術可以看作是圖像特征識別技術以及圖像特征追蹤技術的融合。跟蹤雷達回波技術的特點在于其獨特的初始算法，也即，分鐘回答回撥可以利用交叉相關方法對雷達的某一個仰角進行實時追蹤，這樣就可以對桌面上的二維回波型進行精確掃描。最后，在某一個固定的等高面上，實現雷達的回波追蹤。跟蹤雷達回波可以被歸類于流行辨識技術，通過將這項技術與雷暴與強烈的天氣預報的充分融合，在臨近天氣預報中將會取得顯著成果。比如說，在跟蹤雷達回波技術的前提基礎上，對其進行適當改進和創新就可以推出CTREC技術。而在上述等高面中，只要利用這項新技術輸入相關的雷達體掃資料，就能在相應的直角坐標系中把反射率因素場劃分為若干區域，使每一個區域都含有極多的像素，滿足雷暴與強對流天氣臨近預報的需求。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“區域”做交叉相關，結合雷達體掃資料分析，準確找出做交叉相關的時刻與上一時刻中反射率因子分布形態相關系數最大的區域。

1.2 TITAN技術

TITAN技術也就是雷暴識別跟蹤與臨近預報技術。這項技術最為鮮明的特征是利用了直接坐標的對流風暴外推系統，也就是說，直接在三維直角坐標系中插入單部或多部雷達的發射率因子，進而完成雷達數據的處理和整合。最終，再考慮到臨近天氣預報的實際需求，將臨近的天氣情況以三維數字化拼圖的形式展現出來。除此以外，雷暴識別跟蹤與臨近預報技術所衍生出的雷暴靈鏡預報系統在強對流天氣的預報工作中也發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報系統，這項技術主要借助衛星云圖可見光以及相應的紅外特征識別、追蹤和預報雷暴。但是，受到技術局限性的影響，這項技術難以探測雷暴內部狀況。也就是說，利用基于云圖的雷暴連接預報系統很難精確探測出雷暴強度，但其在資源獲取以及資料輸入方面具有較強優勢，能夠精確識別與外推雷暴天氣。

2 數值預報模式在臨近天氣預報中的應用

2.1 提供最新環境參數

在氣象服務中，相關部門一直把雷暴雨強隊的臨近天氣的預報作為一項重點服務內容。隨著相關技術的完善與更新，人們已經能夠借助高分辨率數值預報模式來探析雷暴與強對流天氣的發生頻率，并能在第一時間獲取近風暴環境參數，作出可靠性有保障的雷暴與強隊的天氣預報。

2.2 延長天氣預報時效

在對雷暴與強對流進行臨近天氣預報時，高分辨率數值預報模式能與雷達回波外推進有效結合，在這樣的運行模式下，臨近天氣預報的時效能夠被大幅度延長。一般來說，在傳統的氣象服務中，相關氣象部門一般會依據超級單體風暴與強颮線等大多數雷暴的雷達回波外推時效做出對雷暴與強對流天氣的臨近預報，一般為1～3h。但是，倘若采用高分辨率數值預報，那么雷暴與強對流連接天氣的預報模式將會被大幅度優化，延長天氣預報時效，使其穩定在0～6h。

3 結語

綜上所述，在現階段氣象服務中，雷暴與強對流天氣的臨近天氣預報始終是社會各界人民關心的重點所在。因此，相關氣象部門必須提高臨近預報技術的可靠性和技術性，將跟蹤雷達回波、雷暴識別跟蹤、雷暴連接預報系統等技術與高分辨率數值預報模式相融合，使其更加適應現代社會對于天氣預報技術的需求。同時，借助這些新技術提供最新環境參數、延長天氣預報時效，提升天氣預報業務水平。