為何花大成本加密觀測
意義重：提高西南地區(qū)對暴雨洪澇等災(zāi)害性天氣的監(jiān)測預(yù)報(bào)能力，同時(shí)也提高我國災(zāi)害性天氣監(jiān)測預(yù)報(bào)能力
加密探空觀測是很要花些人力、物力和財(cái)力的，每放一次氣球大約需要4000元。花這么大成本開展西南渦加密觀測的意義何在？
“為了提高西南地區(qū)對暴雨洪澇等災(zāi)害性天氣的監(jiān)測預(yù)報(bào)能力，同時(shí)也提高我國災(zāi)害性天氣監(jiān)測預(yù)報(bào)能力。”李躍清說，這些探空觀測大氣資料對于天氣預(yù)報(bào)的價(jià)值，如同體重、體溫、脈搏、心電圖、血壓等對于人體健康檢查的意義一樣，是不可缺少的基礎(chǔ)資料。
研究表明，西南地區(qū)位于不同大氣環(huán)流系統(tǒng)上下左右交匯的特殊地區(qū)，是影響我國天氣的高原渦、西南渦、切變線等中小尺度對流系統(tǒng)孕育的“溫床”和“家園”，也是我國災(zāi)害性天氣氣候預(yù)測的強(qiáng)信號區(qū)。由于中小尺度天氣系統(tǒng)往往造成大風(fēng)、暴雨、冰雹等劇烈災(zāi)害性天氣，四川成為中國內(nèi)陸的降水中心，也是全國發(fā)生泥石流、滑坡等山地災(zāi)害最嚴(yán)重的地方之一。
多年來的研究與實(shí)踐證明，把西南渦關(guān)鍵地區(qū)的探空觀測資料輸入到數(shù)值預(yù)報(bào)模式和天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)平臺，有效提高了我國對暴雨等災(zāi)害性天氣的監(jiān)測預(yù)報(bào)能力。
進(jìn)一步發(fā)揮西南渦加密觀測科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)支撐作用，已成為我國第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究和第三次青藏高原大氣科學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要組成部分，觀測實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)資料在大氣科學(xué)研究、業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)、氣象服務(wù)中發(fā)揮了獨(dú)特的重要作用。為期41天的連續(xù)加密探空數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)進(jìn)入四川省氣象臺業(yè)務(wù)平臺、同化到西南區(qū)域數(shù)值預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，顯著提升了區(qū)域?yàn)?zāi)害性天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)能力。
“西南渦加密觀測科學(xué)實(shí)驗(yàn)開展11年來，通過觀測分析、診斷研究和數(shù)值模式等方法，在高原天氣系統(tǒng)影響天氣異常的研究上取得了許多新進(jìn)展，大大豐富了西南渦系統(tǒng)影響災(zāi)害性天氣的理論與技術(shù)，并取得了不少在國內(nèi)外有重要意義的創(chuàng)新性理論研究和技術(shù)研發(fā)成果。”李躍清告訴記者，接下來，科研團(tuán)隊(duì)還將利用風(fēng)廓線雷達(dá)等在金沙江流域開展大氣邊界層結(jié)構(gòu)觀測，進(jìn)一步提高對青藏高原東南緣深切峽谷風(fēng)場演變特征和機(jī)理的認(rèn)識。
回憶
2013年6月末7月初，四川盆地東部發(fā)生一次特大暴雨天氣過程，共有39個(gè)站點(diǎn)降雨量超過100毫米，其中遂寧72小時(shí)累計(jì)降雨量達(dá)到519.5毫米，創(chuàng)雨量歷史極值。
這次災(zāi)害性天氣事件中，西南渦東移加強(qiáng)帶來暴雨的整個(gè)過程，都被西南渦加密觀測實(shí)驗(yàn)科研團(tuán)隊(duì)及時(shí)捕捉到了。
李躍清回憶說：“當(dāng)時(shí)正在開展觀測實(shí)驗(yàn)，加密觀測大氣資料被實(shí)時(shí)傳送回預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)平臺，在這個(gè)西南渦從九龍向盆地移動(dòng)的過程中，預(yù)報(bào)員從天氣圖上發(fā)現(xiàn)了‘她’。特別是7月30日14時(shí)，‘她’在盆地與高原渦耦合加強(qiáng)，被加密觀測逮個(gè)正著。觀測資料一出來，預(yù)報(bào)員就發(fā)現(xiàn)這個(gè)渦非常強(qiáng)烈，及時(shí)作出了未來降水將超過200毫米的判斷。這么大的降水量，預(yù)報(bào)員以前還是難以預(yù)報(bào)的。”
秘密
神秘的“產(chǎn)房”和奇異的東移路徑
11年來，通過分析西南渦加密觀測實(shí)驗(yàn)資料，西南渦的一些重大秘密逐漸被揭示出來：
一是發(fā)現(xiàn)西南渦生成源地之間的相互聯(lián)系。人們原來認(rèn)為，西南渦的三個(gè)源地是孤立的。通過分析實(shí)驗(yàn)資料，科研人員發(fā)現(xiàn)，位于上游的源地對下游盆地的源地有作用，其擾動(dòng)能夠激發(fā)四川盆地的渦源。這說明，三個(gè)源地是有主次之分的，上游渦源的大氣波動(dòng)能傳播并影響到下游渦源，因此位于上游的九龍?jiān)吹貙ξ髂蠝u的生成非常重要。
二是提出了西南渦與其他渦旋的橫向耦合機(jī)制。基于加密觀測資料應(yīng)用，科研人員發(fā)現(xiàn)，西南渦不僅能與高原渦垂直耦合，發(fā)展深厚的西南渦還能與高原渦在橫向上耦合，并且橫向合并、疊加以后的西南渦相對更加劇烈。
最重要的是，科研人員提出了西南渦東移發(fā)展的新機(jī)制，認(rèn)為西南渦的移動(dòng)，跟前后冷暖平流的協(xié)同作用密切相關(guān)。這一科研成果被評為國家973計(jì)劃項(xiàng)目重大成果。
隨著研究深入，科研人員又有了重要發(fā)現(xiàn)——西南渦的三個(gè)源地具有多尺度性。
科研人員對九龍?jiān)吹氐膶?shí)驗(yàn)資料進(jìn)行了精細(xì)化分析，發(fā)現(xiàn)里面還存在幾個(gè)更小的源地。“以前我們只知道西南渦居住在九龍這個(gè)‘大院子’里，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，院子里原來還有很多‘小產(chǎn)房’。而且，從不同房間出來的西南渦具有不同的性格特點(diǎn)，東移的概率不一樣，日變化也不一樣，造成的影響也不一樣。不過，雖然研究上提出了這樣的理論，但實(shí)際上還不能精細(xì)到及時(shí)分辨并合理解釋它從哪個(gè)房間出來，有待進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)。”李躍清說。
□記者 陳婷
