氣象防災減災中短時臨近天氣預報應用分析

摘 要：現(xiàn)階段，短時臨近天氣預報在氣象防災減災中發(fā)揮出重要的作用，依托短時臨近天氣預報，可全面提升氣象防災減災能力。從農(nóng)業(yè)災害預防、城市災害預防、災害天氣預警3個方面探討了短時臨近天氣預報在氣象防災減災中的應用場景，并提出了全面增強氣象防災減災中短時臨近天氣預報應用效果的舉措，積極形成基于短時臨近天氣預報的氣象防災減災格局，提高監(jiān)測預報預警能力。

關(guān)鍵詞：氣象災害；短時臨近天氣預報；災害天氣

中圖分類號：S421 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）12–0-03

氣象事業(yè)是基礎(chǔ)性社會公益事業(yè)，在護佑民生福祉和促進國家經(jīng)濟社會發(fā)展的過程中發(fā)揮著重要作用。在新形勢下，黨和國家強調(diào)堅持發(fā)揮氣象防災減災的第一道防線作用，全面提高氣象防災減災能力。當前，在氣象防災減災中，短時臨近天氣預報已經(jīng)得到廣泛且有效的應用，可通過短時臨近天氣預報獲取精準的氣象災害信息，在此基礎(chǔ)上落實氣象防災減災措施。結(jié)合已有的文獻資料，進一步探究氣象防災減災中短時臨近天氣預報的應用。

1 短時臨近天氣預報概述

在短時臨近天氣預報中，短時預報是指未來0～12 h

天氣參量的描述，0～2 h預報則是臨近預報。在臨近預報業(yè)務中，重點是進行災害天氣的監(jiān)測和預警，主要是冰雹、暴雨、臺風、雷電、龍卷、雷雨大風、雪暴、下?lián)舯┝鳌R線[1]。當前，短時臨近天氣預報水平得到提高，能夠保證天氣預報的時效性、準確性、有效性。因此，短時臨近天氣預報在氣象防災減災工作中得到廣泛應用，已經(jīng)成為氣象防災減災過程中的強有力抓手。

短時臨近天氣預報擁有現(xiàn)代氣象觀測技術(shù)的有效支撐，主要是氣象衛(wèi)星云圖、新一代天氣雷達。以新一代天氣雷達為例，可以探測與監(jiān)測強對流天氣，還可以定量估測降水、獲取風場信息。在氣象服務及氣象防災減災中，新一代天氣雷達的應用場景主要是災害天氣的監(jiān)測和預警、定量估測大范圍降水、增強人工增雨效果。當前，我國的新一代天氣雷達已經(jīng)有良好的發(fā)展，有7種型號，在C波段，包括CA、CB、CC、CD型天氣雷達；在S波段，包括SA、SB、SC型天氣雷達，已經(jīng)基本上實現(xiàn)國土全覆蓋，能夠很好地支持短時臨近天氣預報。

第一，時效性強。相較于傳統(tǒng)天氣預報而言，短時臨近天氣預報的突出特點是時效性強，可以準確地獲取0～12 和0～2 h的氣象信息，能夠及時、準確地預測突發(fā)性的氣象災害，在此基礎(chǔ)上有效落實氣象防災減災措施[2]。在新一代天氣雷達、氣象衛(wèi)星云圖等先進氣象技術(shù)的支持下，短時臨近天氣預報的時效性處于不斷增強狀態(tài)，有效減少氣象災害的危害。

第二，針對性強。相較于傳統(tǒng)天氣預報，短時臨近天氣預報有更廣泛的應用范圍，同時具有很強的針對性，為氣象防災減災提供針對性的服務。從災害天氣的監(jiān)測和預警這一角度而言，短時臨近天氣預報可以提供針對性的服務，尤其是可以通過短時臨近天氣預報對雷雨、大風、臺風、暴雨、冰雹等災害天氣進行監(jiān)測和預警，有效提高應對災害天氣的綜合水平。此外，將短時臨近天氣預報與信息共享技術(shù)、人工智能技術(shù)有效結(jié)合，可進一步提高短時臨近天氣預報的服務水平，短時臨近天氣預報更具高效性和針對性，可以為市政道路建設(shè)部門、農(nóng)業(yè)部門、衛(wèi)生部門等提供針對性的服務。

第三，精確度高。短時臨近天氣預報所應用的氣象技術(shù)具有先進性，因此觀測到的氣象數(shù)據(jù)可以確保精確度，正基于這一優(yōu)勢，氣象防災減災越來越依賴于短時臨近天氣預報，要求獲取精確度高的氣象數(shù)據(jù)。

2 氣象防災減災中短時臨近天氣預報應用場景

2.1 農(nóng)業(yè)災害預防中的應用

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動容易受到氣象災害的影響，甚至會導致農(nóng)作物絕收，因此必須科學有效地預防農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的氣象災害。在當前階段進行農(nóng)業(yè)災害預防時，通過短時臨近天氣預報，可以提高農(nóng)業(yè)氣象災害監(jiān)測預報預警能力和防災減災能力，一是強調(diào)精密氣象監(jiān)測，二是精準氣象預報。在農(nóng)業(yè)災害預防中，可以從以下幾個方面應用短時臨近天氣預報。

第一，利用衛(wèi)星云圖，動態(tài)監(jiān)測風力的分布狀況，綜合分析短時期雨層運動狀況，確定可能出現(xiàn)的農(nóng)業(yè)氣象災害，在此基礎(chǔ)上落實防護措施[3]。第二，優(yōu)化風云氣象衛(wèi)星空間布局，構(gòu)建起農(nóng)業(yè)災害預防所需的全時全域全要素立體氣象觀測體系，對農(nóng)業(yè)氣象災害的重點區(qū)域進行觀測站網(wǎng)建設(shè)，從而取得短時臨近天氣預報的良好效果，提高農(nóng)業(yè)氣象災害監(jiān)測能力。第三，臨近天氣預報的應用中注重實時觀測云層上方情況，在發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)遭遇旱情時，可以結(jié)合實際情況采取人工降雨方式，緩解干旱對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害[4]。第四，氣象災害預防中所獲取的短時臨近天氣預報具有很強的時效性，必須在短時間內(nèi)將獲取的氣象信息向農(nóng)戶進行全方位的通告，當前可以重點利用廣播、電視、微博、微信公眾號、抖音，支持農(nóng)戶采取農(nóng)業(yè)氣象災害的應對措施。第五，加強與農(nóng)業(yè)部門的溝通和互動，建立起農(nóng)業(yè)災害的監(jiān)測預報預警組織部署機制、部門間聯(lián)動協(xié)同機制，確保短時臨近天氣預報在農(nóng)業(yè)災害預防中最大限度地發(fā)揮作用，服務保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全。第六，強調(diào)農(nóng)業(yè)災害的精細化評估，建立起數(shù)字化全國農(nóng)業(yè)氣象災害風險分析應用系統(tǒng)，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)氣象災害的預報精準，提高農(nóng)業(yè)氣象防災減災能力[5]。

2.2 城市災害預防中的應用

城市人口數(shù)量激增，對城市的交通、建設(shè)、衛(wèi)生、生態(tài)環(huán)境等提出了較高要求。在城市的發(fā)展過程中，會不可避免出現(xiàn)氣象災害，尤其是災害天氣未得到精準預報時，則會對城市的安全與發(fā)展產(chǎn)生嚴重的危害。應用短時臨近天氣預報進行城市災害預防，可以動態(tài)、準確發(fā)現(xiàn)城市氣象災害，有助于實現(xiàn)城市的突發(fā)事件應急處置、氣象災害防御、重大活動保障。當前，短時臨近天氣預報已經(jīng)為城市健康發(fā)展和災害預防提供有效保障，城市災害預防越來越依賴于短時臨近天氣預報，科學應用短時臨近天氣預報是重中之重。

城市災害預防中應用短時臨近天氣預報，重點利用新一代靜止軌道氣象衛(wèi)星觀測系統(tǒng)，獲取城市發(fā)展中5個領(lǐng)域的觀測數(shù)據(jù)，即災害天氣預警、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、數(shù)值天氣預報、通信導航安全、氣候預測服務。當前，新一代靜止軌道氣象衛(wèi)星觀測系統(tǒng)成功搭載快速成像儀，可以進行1 min間隔多譜段連續(xù)觀測，靈活且精準地對城市的災害天氣進行監(jiān)測，提高了城市的防災避災能力、自救互救能力。從精準氣象預報的角度而言，當前已經(jīng)有冰雹、強降雨、雷暴等城市極端天氣的專業(yè)預報模式系統(tǒng)，氣象部門在先進氣象技術(shù)的支撐下成功建設(shè)短時臨近預報預警業(yè)務，可以確保中短期預報準確率，既可以及時發(fā)布城市極端天氣信息，也可以在城市極端天氣預防中提供精細化的服務。較多城市會出現(xiàn)霧霾天氣，可以通過短時臨近天氣預報實時監(jiān)測霧霾天氣，尤其是可以獲取未來12 h

內(nèi)的霧霾天氣變化情況，在此基礎(chǔ)上向城市居民發(fā)布霧霾天氣信息，從而有效加強針對霧霾天氣的自我防護。

此外，城市災害預防中應用短時臨近天氣預報，高度重視城市氣象防災減災標準體系的建設(shè)與完善。若是處于氣象災害的高風險區(qū)、敏感區(qū)、脆弱區(qū)，則城市要積極完善氣象防災減災標準體系，結(jié)合短時臨近天氣預報大力進行防風、防凍、防雷、防高溫等工程建設(shè)，更好地支持城市災害預防[6]。以內(nèi)蒙古地區(qū)為例，該地區(qū)會出現(xiàn)沙塵暴，內(nèi)蒙古地區(qū)要高度重視沙塵暴預報專業(yè)氣象中心的建設(shè)，且在全過程中應用短時臨近天氣預報，實現(xiàn)沙塵暴這一災害天氣的精準預報和風險預警，降低沙塵暴對城市的危害。

2.3 災害天氣預警中的應用

當前，在進行災害天氣預警的過程中，可以精密監(jiān)測未來0～12 h的災害天氣，及時發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的災害天氣，在此基礎(chǔ)上統(tǒng)籌力量與整合資源，增強全民的防災抗災意識，借助短時臨近天氣預報提高防災減災救災能力。

在災害天氣預警中應用短時臨近天氣預報時，重點強調(diào)天氣雷達監(jiān)測分析、短臨預警。冰雹、局地龍卷、短時強降水等災害天氣具有災害性強、發(fā)生時間短、難以精準預報等特點，易產(chǎn)生山洪、泥石流等次生災害。為達到短時臨近天氣預報的良好效果，可以重點應用立體的遙感監(jiān)測技術(shù)，以衛(wèi)星、雷達等遙感監(jiān)測設(shè)備為主，提前開展災害天氣的預警與防范，切實發(fā)揮氣象防災減災的第一道防線作用[7]。

天氣雷達重點將云和降水作為監(jiān)測對象，重點監(jiān)測預警風暴生消過程、強對流天氣，獲取雷達回波、速度、譜寬等重要參數(shù)，在此基礎(chǔ)上識別和發(fā)現(xiàn)災害天氣，確定出天氣系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和特征。在災害天氣預警中采用雷達探測手段時，綜合分析徑向速度、反射率因子、譜寬等參數(shù)信息，選擇性地應用各種監(jiān)測和預警產(chǎn)品，準確獲取想要的天氣信息[8]。

多普勒天氣雷達是一種先進且重要的遙感探測工具，新一代多普勒天氣雷達監(jiān)測網(wǎng)、新一代天氣雷達網(wǎng)均得到有效的建設(shè)，可以加強對災害天氣的監(jiān)測和預警，且具備對暴雨雨量及雨區(qū)的定點預警與定量預警功能。在應用新一代天氣雷達時，是以互聯(lián)網(wǎng)探測為目標，重點監(jiān)測預警臺風、暴雨、強對流等災害天氣，實現(xiàn)跨區(qū)域監(jiān)測和預報。后續(xù)應進一步在災害性天氣的監(jiān)測和預報中應用多普勒天氣雷達，支持短時臨近天氣預報的應用，尤其是可以將多普勒天氣雷達作為2 h內(nèi)短時臨近天氣預報的重要手段[9]。

此外，在災害天氣預警中應用短時臨近天氣預報時，注重深度挖掘行業(yè)需求，進一步發(fā)揮天氣雷達探測與雷達產(chǎn)品的優(yōu)勢。以能源行業(yè)的電網(wǎng)設(shè)備為例，確定出雷達可監(jiān)測的范圍，然后將輸電線路的敏感氣象因素監(jiān)測和預警系統(tǒng)有效設(shè)置在可監(jiān)測范圍內(nèi)，由此可以監(jiān)測和預警突發(fā)性強對流天氣，這一過程中還可以應用激光雷達、微波輻射計、閃電定位儀、風廓線雷達等遙感探測設(shè)備，減少或避免災害天氣對輸電線路造成破壞[10]。

3 增強氣象防災減災中短時臨近天氣預報應用效果的舉措

做好氣象防災減災工作至關(guān)重要，必須重視短時臨近天氣預報的應用，并且強調(diào)從多個方面全面增強短時臨近天氣預報應用效果。在氣象防災減災工作中，當前基于短時臨近天氣預報的優(yōu)勢，可以確立以防為主、防抗救相結(jié)合這一工作方針，在持續(xù)應用短時臨近天氣預報的過程中積累經(jīng)驗，全面提高氣象防災減災能力[11]。具體來講，在氣象防災減災中應用短時臨近天氣預報應用時，應重點落實以下3個方面的舉措。

第一，進一步攻關(guān)短時臨近天氣預報中的核心技術(shù)，注重發(fā)展新型觀測技術(shù)、協(xié)同觀測技術(shù)，堅持將多普勒天氣雷達、新一代天氣雷達應用于短時臨近天氣預報[12]。同時，重視災害天氣影響預報和風險預警，對涉及的技術(shù)手段進行研究，加強專業(yè)化氣象人才隊伍建設(shè)。

第二，在短時臨近天氣預報應用過程中，重點強調(diào)統(tǒng)籌發(fā)展“陸?？仗臁睔庀蟊O(jiān)測業(yè)務，有序推進觀測站網(wǎng)建設(shè)，大力完善智能數(shù)字預報業(yè)務，確保有更為完善的短時臨近天氣預報業(yè)務，提高中短期預報準確率[13]。

第三，氣象防災減災中高度依賴于精細氣象服務，應強調(diào)通過短時臨近天氣預報推進精細氣象服務，建設(shè)智慧化的短時臨近天氣預報服務業(yè)務。在面對重大活動、重大工程、重要領(lǐng)域的氣象防災減災工作時，應全過程進行短時臨近天氣預報，重點落實4個方面的氣象服務工作，即生態(tài)風險氣象預警、生態(tài)狀況氣象監(jiān)測、生態(tài)經(jīng)濟氣象支撐、生態(tài)治理氣象保障工作。此外，還應注重短時臨近天氣預報的應用，完善氣象防災減災全社會動員參與機制，鼓勵社會公眾參與氣象防災減災活動，提高自救互救能力、防災避災能力[14-19]。

4 結(jié)束語

短時臨近天氣預報對氣象防災減災有至關(guān)重要的作用，廣泛應用短時臨近天氣預報具有深遠意義。當前，在氣象防災減災中應用短時臨近天氣預報，尤其是可以在災害天氣預警、農(nóng)業(yè)災害預防、城市災害預防中應用短時臨近天氣預報，并取得一定成效。未來，要進一步拓寬短時臨近天氣預報在氣象防災減災中的應用范圍，同時注重完善短時臨近天氣預報中的技術(shù)手段，充分發(fā)揮人才、技術(shù)優(yōu)勢，更好地發(fā)揮短時臨近天氣預報的抓手作用。

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收稿日期：2024-08-10

作者簡介：孔祥宇（1996—），男，河北青縣人，助理工程師，研究方向為天氣預報服務。