■ 賈朋群 李兆明

2020年11月17—18日，2020年全國龍卷學(xué)術(shù)交流會在美麗的佛山市南海區(qū)召開，來自全國12個?。▍^(qū)、市）的氣象業(yè)務(wù)部門以及北京大學(xué)、中山大學(xué)、成都信息工程大學(xué)等高校近140位學(xué)者就龍卷研究、災(zāi)調(diào)、模擬等多個主題，以大會報告和分會場報告（線上和線下）方式，開展了較為深入的交流。會議還增加了龍卷災(zāi)調(diào)培訓(xùn)講座，深受到會青年學(xué)者的歡迎。

目前，美國是世界上龍卷發(fā)生最多的國家，實際上，在二次大戰(zhàn)前，歐洲對龍卷的研究要多于美國，同時形成了針對龍卷的統(tǒng)計，對其起因研究形成了不同學(xué)派（圖1）。來到近代，因為龍卷在美國最頻繁出現(xiàn)且隨著探測和預(yù)報技術(shù)的進步，龍卷預(yù)報氣象業(yè)務(wù)逐步在美國氣象部門形成（參見本期姚聃等文章）。

圖1 歐洲900多年龍卷發(fā)生的統(tǒng)計（左）和解釋龍卷成因的3個主流學(xué)派（右）

在中國，近年來因為龍卷幾乎每年光顧，且造成較為嚴重的生命和財產(chǎn)損失，氣象學(xué)界一直對龍卷興趣不斷。一方面，如佛山市科學(xué)技術(shù)協(xié)會黨組書記、主席鄭偉雄在會議致辭中所言，龍卷可以與地震、海嘯并列，是給人類帶來巨大災(zāi)難卻難以預(yù)報的自然災(zāi)害；另一方面，近年來包括自動氣象站和天氣雷達在內(nèi)的我國氣象監(jiān)測網(wǎng)的完善，以及改進的強對流模擬能力，為包括龍卷在內(nèi)的中小尺度天氣災(zāi)害預(yù)報預(yù)測帶來希望。這些進步直接帶來了針對龍卷業(yè)務(wù)進步：從以災(zāi)害發(fā)生的事后分析為主，轉(zhuǎn)到試圖借助最新的探測和龍卷規(guī)律認識，實現(xiàn)提前預(yù)報預(yù)警。

1 新探測平臺捕捉龍卷信息，為預(yù)報打下堅實基礎(chǔ)

龍卷是生命期一般在30 min左右，最長伴隨其附著的系統(tǒng)可以維持數(shù)小時。龍卷的活動區(qū)域一般在數(shù)十千米范圍內(nèi)。目前較為成熟的天氣預(yù)報模式，因為模式格距一般在10 km左右和數(shù)小時的時間更新尺度，以及模式對中小尺度動力和熱力過程解析能力的限制，真實的龍卷，甚至是類似的流場等，在模式結(jié)果輸出中都難見其蹤影。龍卷預(yù)報必須在研究層面上，借助時空分辨率更高和分辨率更好的模式，開展研究和試驗性預(yù)報。

全球最早開展國家天氣雷達網(wǎng)建設(shè)的美國，也同時是世界上龍卷發(fā)生最多的國家，中國氣象局許小峰研究員在會上介紹的美國新一代雷達網(wǎng)設(shè)備上，龍卷成為這類專門探測設(shè)備的重要標簽（見本期3頁圖1）。同時指出天氣雷達在氣象監(jiān)測業(yè)務(wù)發(fā)展中仍將處于難以取代的地位，需要在發(fā)展布局中優(yōu)先考慮，保持其生命力和先進性。

2 識別龍卷需要得到各種中小尺度強對流天氣的精確素描

本次會議很大比例的報告，涉及到災(zāi)調(diào)這一針對龍卷天氣獨有的研究方式。災(zāi)調(diào)既是確定是否發(fā)生龍卷及其等級的最令人信服和科學(xué)的方式，更是精確給出風(fēng)災(zāi)損失不可或缺的程序。會議很多報告將災(zāi)調(diào)結(jié)果與雷達監(jiān)測對比開展分析，這些分析得到的啟發(fā)，對于一線預(yù)報員無疑最有意義。當然，如許小峰介紹，美國很多龍卷案例的精確認知，得益于“追風(fēng)者”無畏的更專業(yè)化和實時、準確的一手資料，這些資料的獲知并與雷達數(shù)據(jù)相互印證，能夠得到更加詳實的事實，甚至成為說服美國國會投資的最重要依據(jù)。本次會議揭示的中國龍卷多發(fā)地區(qū)，尤其可稱為龍卷小型“通道”的，分別位于以佛山為中心的珠江三角平原地區(qū)、江浙和東北。未來，也還會出現(xiàn)一些專業(yè)的中國追風(fēng)志愿者隊伍，為龍卷等強對流天氣的預(yù)報帶來轉(zhuǎn)機的機會。

圖2 近年來我國龍卷高發(fā)的3個地區(qū)

3 龍卷預(yù)警在佛山等地入列氣象業(yè)務(wù)，引領(lǐng)強對流天氣的深刻認知

業(yè)務(wù)化龍卷預(yù)報的成熟，需要科研持續(xù)陪伴，是典型的研究型業(yè)務(wù)。正如國家氣象中心鄭永光研究員在報告中發(fā)問：（業(yè)務(wù)預(yù)報的）關(guān)鍵信號在哪兒？回答這個問題學(xué)者有自己的感覺，或許為未來研究方法的多樣性描繪了藍圖。如鄭永光對AI技術(shù)寄予希望；而美國俄克拉何馬大學(xué)薛明教授在遠程視頻報告中則瞄準了渦度，尤其是針對低層龍卷渦度來源進行深耕，期待更準確地把握龍卷發(fā)生機制。不管怎樣，北京大學(xué)孟智勇教授團隊針對近年來龍卷發(fā)生地的統(tǒng)計，給出的全國龍卷高發(fā)“窗區(qū)”或者小“走廊”（圖2）已經(jīng)引起了氣象部門重視，個例積累到一定程度的少數(shù)地區(qū)，如會上交流的信息表明，在佛山和江蘇部分地區(qū)業(yè)務(wù)化龍卷預(yù)報已經(jīng)在路上。其中，佛山市龍卷風(fēng)研究中心黃先香首席介紹了業(yè)務(wù)化龍卷預(yù)報的流程，是我國氣象預(yù)報業(yè)務(wù)延伸到龍卷的重要標志。誠然，會上嘗試開展預(yù)報試驗的業(yè)務(wù)機構(gòu)，都如實給出預(yù)報各種指標，既有成功預(yù)報的喜悅，也有誤報、空報的不解與遺憾。但是這些數(shù)字在業(yè)務(wù)初創(chuàng)期是必然的，手里每年有比中國多10倍以上個例的美國同行，目前龍卷空、誤報次數(shù)也在量級上等同于準確預(yù)報。更何況黃先香首席介紹的業(yè)務(wù)化流程，目前還主要基于距離佛山較遠的廣州雷達，而佛山最新建成并成功業(yè)務(wù)化的7部（很快更新到9部）相距30 km的相控雷達陣列的投入使用，讓人們有了更多期待，甚至彎道超車也不算意外，這是多數(shù)會議代表在佛山市龍卷風(fēng)研究中心了解到其最新業(yè)務(wù)能力后心中的感悟和期盼。

本次全國龍卷學(xué)術(shù)交流會是我國氣象行業(yè)首次以龍卷為專題的學(xué)術(shù)盛會，包括特邀報告16個、專題報告22個，覆蓋面較廣，總共吸引了13萬人次在網(wǎng)上參會，是2020年末得到學(xué)界和業(yè)界廣泛關(guān)注的成功交流。會后，與會專家還前往佛山市龍卷風(fēng)科普展廳進行調(diào)研，重點了解佛山在龍卷等強對流天氣監(jiān)測、預(yù)警試驗、科研攻關(guān)、災(zāi)害調(diào)查等研究成果。正如廣東省氣象局梁建茵研究員在開幕式致辭中指出的，作為國內(nèi)首次專注于龍卷的學(xué)術(shù)會議，今后要辦下去，并吸引全球目光、打造平臺和品牌。中國龍卷人用不多的案例，已經(jīng)開啟了高起步的龍卷以及相關(guān)的強對流研究。