每經記者 周逸斐    每經編輯 陳旭    

杭州靈隱寺發(fā)大水、長沙一小時連發(fā)六道洪水預警……

自6月長江中下游地區(qū)進入梅雨季節(jié)以來，南方強降雨接連而至，諸如“長沙市1小時降雨量相當于54個西湖水量”等與暴雨相關的新聞持續(xù)沖上熱搜。

6月24日10時，中央氣象臺發(fā)布了今年首個暴雨紅色預警，這也是中央氣象臺正式啟用預警發(fā)布機制以來第三次發(fā)出國家級的暴雨紅色預警。25日，中央氣象臺繼續(xù)發(fā)布暴雨紅色預警。

紅色預警意味著什么？在什么樣的情況下中央氣象臺會發(fā)布這一最高級別的預警信號？紅色預警還會持續(xù)多久？預報員如何準確預報暴雨等極端天氣？存在哪些預報技術挑戰(zhàn)？

圍繞上述問題，《每日經濟新聞》（以下簡稱NBD）記者獨家專訪了中央氣象臺首席預報員符嬌蘭、中央氣象臺中長期天氣預報首席蔡薌寧，一一進行揭秘。

《每日經濟新聞》記者探訪中央氣象臺 每經記者 周逸斐 攝

紅色預警基于未來24小時降水量預測，尚難提前多日精準預測

NBD：暴雨紅色預警意味著什么？在什么樣的情況下中央氣象臺會發(fā)布紅色預警？

符嬌蘭：按照我國發(fā)布的預警等級，暴雨紅色預警是預警等級中的最高級別，意味著降水強度已達到極為嚴重的程度。

發(fā)布暴雨紅色預警有嚴格的標準：當過去24小時內有兩個省份的部分地區(qū)降雨量超過100毫米，且至少5個站點降雨量達到250毫米，同時未來還將持續(xù)100毫米以上的降水；或者未來24小時內有兩個省份的部分地區(qū)降雨量達到250毫米，且出現分散性的400毫米以上降雨，便會發(fā)布紅色預警。

NBD：迄今為止，我國共發(fā)過幾次國家級暴雨紅色預警？

符嬌蘭：自有紅色預警發(fā)布的機制以來，這是我國第三次啟動這一最高級別的預警。

2011年，我們曾發(fā)布過一段時間的紅色預警；去年華北“23·7”強降雨也觸發(fā)了暴雨紅色預警。

今年，針對長江中下游地區(qū)持續(xù)強降雨的嚴峻形勢，我們于6月24日上午10點起正式發(fā)布暴雨紅色預警，并在25日進行了續(xù)報。

NBD：未來的降雨量還會達到發(fā)布紅色預警的標準嗎？

符嬌蘭：從6月26日開始，長江中下游地區(qū)的降水預計將有所減弱，但具體的預警級別還需根據實際氣象情況進一步研判確定。

關于未來的降水趨勢，我們預計在6月30日之前，長江中下游地區(qū)仍將經歷持續(xù)性的強降水過程。具體來看，26日到27日期間，該地區(qū)預計將出現大到暴雨，局部地區(qū)達到大暴雨級別。而到了28日到30日，還將有一次自西向東的強降雨過程。

7月1~3日，降雨強度將有所減弱，但長江中游部分地區(qū)仍可能出現中到大雨、局部地區(qū)暴雨量級的降水。

圖片來源：中國氣象局

NBD：是否可以提前多日精準預測紅色預警的具體發(fā)布日期？

符嬌蘭：目前尚無法提前多日精準預測紅色預警的具體發(fā)布日期。

氣象預報是一個持續(xù)動態(tài)調整的過程，我們無法僅憑當日的信息精確預報未來幾天的氣象變化，需要結合最新的氣象預報數據和實時天氣狀況，進行細致的分析和研判，以確定發(fā)布何種級別的預警。

紅色預警的發(fā)布通?；趯ξ磥?4小時內降水量的預測，一旦預測結果顯示未來24小時降水量將達到紅色預警的標準，我們將立即啟動發(fā)布程序。

預報機制從中期向短期過渡，預報過程需模式預報和人工訂正結合

NBD：天氣預報根據時長進行劃分，可以分為哪些階段？

符嬌蘭：根據預報時間長短可以細致劃分為多個階段。

一是中長期預報，通常指的是未來4天至2周內的天氣預報，旨在提供天氣趨勢預報。

二是短期預報，這一階段的預報范圍覆蓋未來1~3天。

三是短時預報，這種預報主要針對強對流天氣等可預報性相對較低的天氣現象，通常涵蓋未來2至12小時內的天氣變化。

四是臨近預報，這種預報更為精細，側重于未來2小時甚至更短時間內的天氣狀況。這一階段的預報，主要基于實時的天氣觀測結果進行外推預報。

NBD：這次暴雨紅色預警，涉及哪些不同時段的天氣預報？

符嬌蘭：針對6月21日到24日出現的那一輪強降雨過程，我們提前一周就已經預報出來。

進入短期預報階段時，我們會不斷滾動更新天氣預報，進一步細化具體的強降雨落區(qū)、影響區(qū)域以及降雨的具體時段和強度。

以6月21日~24日那輪強降雨舉例，中期預報會概述成“6月21日到24日將有一次強降雨過程，預計部分地區(qū)將出現大到暴雨”等趨勢性信息對外發(fā)布。而隨著預報時間的縮短，進入短期預報階段后，我們會更具體地指明哪些地區(qū)可能會出現強降水。

NBD：針對這次強降雨，中央氣象臺是提前多長時間開始預報的？準確度如何？

蔡薌寧：這次強降雨預報工作始于中期預報階段，我們中期預報團隊提前兩周就準確預測出這輪強降雨的位置和強度。

其實，每年6月的梅雨季都是我們重點關注的時段。今年4月，華南地區(qū)以一輪強降水開啟了前汛期序幕，之后強降水過程頻發(fā)。我們在做好華南前汛期降雨預報的同時監(jiān)測到西南季風暴發(fā)，雨帶將逐漸北移，長江中下游和江淮地區(qū)即將迎來梅雨季節(jié)。

為此，我們在6月13日組織了一場2024年梅雨專題會商，專門邀請長江中下游地區(qū)相關省市的氣象臺專家以及國家氣候中心專家，共同研判梅雨的發(fā)展趨勢。經過會商研判和細節(jié)討論，我們得出共同結論：長江中下游地區(qū)預計在6月17日前后進入梅雨期，而江淮地區(qū)在20日前后迎來梅雨。

根據最新的實況數據，我們當時的預測與實際情況高度吻合。從預報技術的角度來看，這一準確預測結果主要得益于中期預報員對大尺度環(huán)流系統的準確判斷。

中期預報員會在各種模式預報的基礎上，綜合考量不同模式的預測結果，并結合我們多年來積累的梅雨預報經驗，如副熱帶高壓的位置和強度、中高緯度冷空氣的影響程度等，對模式預報結果進行訂正。

需要強調的是，預報員并非機械地依賴模型輸出，而是對其結果進行多種技術的后處理，并根據專業(yè)知識和多年的經驗，從大量不確定信息中提煉出盡可能貼近實況的預報結論。

圖片來源：中國氣象局

正探索將AI引入氣象預報領域，提高預報準確度

NBD：中期預報與短期預報使用的技術有何區(qū)別？

蔡薌寧：中期預報的預報時效為兩周以內，我們更加注重使用集合預報。

需要了解的是，我國天氣預報一般使用數值天氣預報，即利用數學模型模擬大氣環(huán)流運動，預報未來天氣系統的演變。

通常數值天氣預報有兩種標準形式：確定性預報模式和集合預報模式。確定性預報是一種早期發(fā)展、至今仍被廣泛應用的單一模式預報。

但即使擁有最好的觀測數據，實際大氣真正初始狀態(tài)也不可能完全精確獲取，模式初值與真實大氣初始狀態(tài)之間總是存在誤差。

集合預報的創(chuàng)新之處是不再使用單一的初值啟動計算，而是一組初值的集合，單一的預報就轉換為一組預報結果。中期預報員對這些預報結果進行“專家會診”，最終判斷出哪種天氣狀況最有可能發(fā)生。通常情況下，這一結果較單一初始預報效果更為準確。

NBD：對于今年強降雨，預報員如何“算”出預報結果？會用到哪些技術手段？

蔡薌寧：中期預報需要體現“早”和“準”。在“早”期，我們主要使用集合預報模式；隨著時間臨近，預報團隊將更加注重預報的精確性，即“準”。因此，我們會使用確定性預報模式和集合預報模式兩種預報結果。

之后，中期預報員在前述模式輸出的預報結果基礎上，運用客觀方法如多模式集成、邏輯回歸等技術手段，并進行不同地理緯度、不同空間層次、不同天氣尺度等多維度人工評判，對預報結果進行訂正，以提高預報的準確性。

符嬌蘭：在短期預報時段，我們開發(fā)了除數值天氣預報技術之外的多種后處理產品。這些后處理產品是基于模式預報結果，以及歷史數據進行進一步深度訓練，是一套比模式預報更好的預報技術。

同時，預報員也會依托實況監(jiān)測信息，研判未來天氣的演變趨勢以及識別出模型可能存在的系統性偏差?；趯崨r監(jiān)測信息和對模型偏差的理解，再進一步調整和優(yōu)化預報結果。

因此，從中期預報到短期預報是一個不斷細化、精確化的過程，一個重要原因就是可供參考的技術變得越來越多，短期預報可使用的模型數量遠多于中期預報。

中期預報使用的模型主要針對全球范圍進行預報，目前我國常用四家模型；而短期預報除了全球模型外，還包含針對中國區(qū)域的特定模型，目前有七八家，為預報員提供了更多可參考的數據和信息。

同時，隨著AI技術的不斷發(fā)展，我們也正在嘗試將AI引入氣象預報領域。

目前，我們已將盤古、伏羲等大模型數據接入平臺，特別是在短時臨近階段，即未來兩小時的預報中，AI模型對于對流系統的外推預報提供了大量準確的信息，極大地提升了預報準確性和可靠性。這是因為短時臨近預報更多依賴實時觀測數據。

局地性、極端性暴雨預報難度大，且技術突破進度緩慢

NBD：預報今年南方大范圍強降雨時，預報員們遇到了哪些難題？

符嬌蘭：對于短期預報員來說，首先，此次降雨過程累積雨量比較大，若想進一步精確預測這些雨量具體集中在哪些特定區(qū)域，比如未來長沙市域的降雨將集中在長沙縣還是其相鄰地區(qū)，很難做到精準預判。

因此，我們可以預測長沙周邊地區(qū)可能會出現強降雨情況，但精確到具體時間和地點，挑戰(zhàn)重重。

其次，關于強降水的極端性。各類模型給我們預估的降雨強度可能是某一具體數值，但實際降雨情況可能會遠超這一預測。因此，精準預報極端降水的極值強度，目前還有極大的難度。

NBD：不同天氣有不同的可預報性，哪類天氣情況預報難度最大？

符嬌蘭：暴雨、強對流等較小尺度的天氣系統，在預報方面面臨更大的挑戰(zhàn)。

第一，暴雨因其局地性、突發(fā)性和活動規(guī)律多變等特點，至今仍是全世界預報領域的一道難題。

第二，技術方面突破的難度也極大。從近十年的預測模型發(fā)展變化來看，我國在其他方面如大尺度系統的預報能力方面有顯著提升，例如副熱帶高壓、高空槽等系統的預報性能有較快提高。不過對于強降水這類小尺度天氣現象的預報，由于其尺度極小，技術進展顯得相對緩慢，較難在短期內實現預報質量的飛躍性提升。

NBD：我們注意到，近些年氣候變化加劇，未來會給天氣預報帶來哪些挑戰(zhàn)？

符嬌蘭：從短期預報角度來看，我們雖然有較多觀測設備，包括高空中的衛(wèi)星、雷達系統以及地面上各類監(jiān)測站點和探空觀測等，但目前尚無法精準捕捉到大氣中極其細微的變化。

此外，我們目前使用的模型做不到極致完美，預測結果與實際狀況之間存在一定偏差。特別是近年來，極端天氣事件的頻發(fā)，無論是從預報員認識層面，還是從模型的模擬和預報能力，都與實際狀況存在差距，因此沒辦法對極端天氣進行完美預報。

蔡薌寧：從中長期預報角度來看，在氣象預報領域，極端強降水釋放的信號不夠明顯，難以在較長的時間尺度內被準確捕捉。

以去年河南極端強降雨為例，那次降雨集中在河南局地小區(qū)域，做到長時效精準預報的難度就比較大。

對于大氣中的一個系統，我們可以根據它的空間范圍和持續(xù)時間來確定這個系統屬于什么尺度?？梢苑譃榇蟪叨?、中尺度、小尺度等，越大的系統，持續(xù)時間越長，影響范圍越廣，可預報性越強；反過來，越小的系統，在越小的時間和空間范圍，則預報難度越大。

比如在梅雨期，會有明顯的雨帶出現，覆蓋面積大，位置往往越容易確定。但極端強降水事件往往呈現出分散性、點狀分布的特點，這種點狀分布的特性使得預報員難以準確捕捉其發(fā)展趨勢和具體影響范圍。

另外，極端強降水事件還面臨諸多復雜因素的影響。比如，模擬系統無法對實際地形、地貌達到百分之百的準確度還原，也會增加預報的誤差。

相比之下，我們對極端氣溫（如極端高溫或寒潮）的預報相對容易把握。因為氣溫變化一般呈現線性趨勢，預報人員可以根據歷史數據和氣象模型進行較為準確的預測。此外，針對氣溫預測研發(fā)出的客觀預報方法，使用效果也比較好。

封面圖片來源：每經記者周逸斐攝