如来佛有时候也拿我没辙——强对流专题3：我在哪？

　　一篇【1】中我将强对流天气系统形容为百变暴君。经过照妖镜鉴别，原来他竟是会七十二般变化的齐天大圣孙悟空！这就难怪了，强对流天气系统忽大忽小的不同时空尺度变化与孙猴子及其金箍棒的特质相当契合。

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　　每当致灾强对流天气发生，或者只是下了一场你意料之外的雷阵雨，我们总会收到万年不变直击灵魂的暴击伤害三连拷问：“气象局报了吗？”“发预警了吗？”“为什么不。。。？”

　　好吧，本篇权且假扮一回如来佛，谈谈我们是如何抓孙猴子的——强对流天气的预报预警。

　　我尽量简言之，不过还是想请大家复习下【1】【2】，也相当于预习了，理解本篇会更容易些。

　　首先，请想象一个挥舞着金箍棒乱跑乱打的三头六臂的孙猴子，我们直接感受的风雨雷电冰雹龙卷其实就相当于金箍棒砸下的结果。对于预报受众而言，只关心什么天气什么时候出在哪，因此我们发布的天气预报也就只说结果：主要包含了时间、地点、类型、强度等信息，核心就是那个圈圈（天气落区）。下图就是典型的中央气象台发布的强对流天气预报。

　　2021年6月13日早间中央气象台发布的强对流天气预报

　　1、强对流天气预报——潜势篇

　　看到上面的预报后，吃瓜群众有话要说：小半个中国都圈进去了，时间跨了整整12个小时，就这？

　　对不起，我们的预报产品就这样。。。中央台的预警产品，也就这样，不同之处就是觉得天气会比较厉害，厉害得达到了预警标准。

　　这预报怎么理解?

　　这其实是个潜势预报：就望文生义好了，潜在的趋势预报，即强对流天气还没发生，但发生的可能性很大。对应于孙猴子问题，就相当于我们预测猴子可能会在哪里出现。

　　其实所有的天气预报本质上在我们预报员这里都是一个可能性预报。我猜你们都是这么想的：“可能？不听不听我不听，你就告诉我到底有没有！”那好吧，我就画个圈，圈内有圈外无。。。这就是所谓确定性预报。可是，有与无，黑与白，世间事哪有如此简单而确定呢？何况是未来的事。

　　为什么不能确定？

　　因为从科学的角度，强对流天气系统（猴子）的出现需要具备很多物理条件，比如我们常说的，你可能听说过的：某个地方某个时段有“不稳定的大气层结（蟠桃/仙丹/唐僧/妖怪）”，猴子一般都在有这些东西的地方出现，于是我们可以分析这些条件来预测猴子的出现了。分析条件是否具备（有没有蟠桃），是否足够（有几个什么药力的仙丹）等等。可是这些数据会受观测和模拟的误差影响，还受我们尚不知道的某些因素影响。这些已经足以影响预报结果的准确度了，但其实还有更重要的原因就是：有蟠桃仙丹唐僧妖怪的地方并不总有孙猴子啊！所谓必要但非充分条件就是这个意思了。这是潜势预报的最主要的困难，所以不论预报的把握大还是小，它只能是个可能，术语叫概率。

　　那潜势预报可信么？能报多久？

　　制作这个预报，我们其实是通过猴子的习性来预测他会在哪里出现，然后把他可能出现的地方画成圈圈。猴子的习性虽然很复杂，但经过动物（气象）学家们多年的研究，我们预测猴子的行踪已经很靠谱了。

　　强对流天气的潜势预报，一般可以提前几个小时到几天做出，可以说在大致的时间、大致的区域、大致的天气类型和强度，都有很高的可信度，但确实不能精准知道猴子准确出现的时间地方，更不用说他那金箍棒砸哪了。这个只能靠监测+临近预警/警报。

　　2、强对流天气预报——临近预警/警报篇

　　若要简单的理解，潜势预报是没出现时预测其出现可能性，已经出现或部分出现之后的预报就叫临近预报/警报？临近预警报的制作依赖于监测，就是我们已经看到孙猴子或者它身体的某个部位（尾巴？金箍棒？）出现了，然后我们盯紧他的动向，向他将要去的地方发出预警或警报。下图就是一个中央气象台的临近预警报产品：

　　中央气象台短时临近预报产品

　　（左图为雷雨天气的雷达图像及动向，右图为预警影响区域）

　　因为中国天气预报由国省市县四级气象部门合作发布，中央气象台是国家级，主要制作潜势预报，因为时间不等人，临近预警报主要靠省市县地方气象台独立制作。中央台会根据天气情况不定时发布上述内部产品供地方参考，相当于与地方进行实时会商。

　　想知道夏季强对流预警情况典型的一天吗？嗯。。。百闻不如一见，请看：

　　2021年6月13日14至14日14时省级雷电预警区域示意图

　　上图中每个小色块就是一个地方气象台发布的雷电预警产品，每一个产品代表了你收到的那些各色（蓝黄橙红）预警信息短信，实际的产品文本是这样的：

　　地方气象台发布的雷电预警示意图（节选）

　　蓝黄橙红预警信号是啥意思？

　　哦，这个说简单也很简单。就是颜色升级意味着天气的强度和影响范围越大。说复杂很复杂。比如中央台的预警甭管啥颜色其实都是潜势预报，省市县三级地方台的各色预警信号，有的相当于临近预警报，有的类似潜势预报，这根据不同的天气情况和不同的发布单位而不同，省级的更接近于潜势，市县的更接近临近。另外，不是每个省的每种天气都具备4个颜色的预警信号，这又有地域气候特点和历史业务沿革的因素在里面，实话跟您说，我都没记住几个。

　　临近预警很准吗？能提前多久？

　　如果与潜势预报相比，当然是准太多了，因为已经看到了嘛。但与绝对意义上的精准相比，依然做不到。因为你看到的孙猴子可能会乱跑。就算他不乱跑，来到了蟠桃会，但你无法准确的知道他是去拿蟠桃还是拿仙丹。这里面情况很复杂太专业，我头发都白了也没完全整明白呢，你就理解为这取决于孙猴子的心情吧，虽有规律但无定数的。

　　既然泼猴强对流已经出现，那得赶紧为玉皇大帝您发出预警对吧，临近预警报是相对精准的，但这个时间只能提前几分钟到几个小时，完全取决于猴子现身后想玩多久。而且有时候猴子太狡猾，现身的时过快或者变得太小，那这种临近预警报的提前量就是负值了，也就是发生后才能报告。这也就是短时临近的含义。

　　如何做监测和临近预警？

　　这个技术有一部分与潜势预报相通，相当于琢磨孙猴子的习性和心情。但另外还依赖一个与潜势预报迥异的技术路线。简单说就是不管孙猴子的习性和心情如何，最重要的是盯紧他！

　　我们目前主要通过天气雷达、气象卫星和加密的地面气象观测等资料来捕捉强对流天气，然后根据它的踪迹和周边物理条件预测其移动和生消演变。这里面其实有很多的困难，我挑点容易说清的，比如大网捞小鱼。

　　大网捞小鱼是怎么回事？

　　原则上，综合应用各种观测手段的优点我们基本可以很准确的抓到孙猴子了。但是，每种观测手段都有其局限和缺点，如果正好孙猴子处于所有缺点的隐蔽之下，就会漏掉。

　　比如说，龙卷风直径一般只有几十米到几百米，我们看看各种最主要最强大的工具如何抓它。

　　地面气象站：当前加密测站的距离最近也有几公里（几十年前更是相距上百公里）以上；

　　气雷达：且不说它有时候会眼瞎的问题吧，单说近视（分辨率），也就是雷达图像上一个像素点的大小所代表的实际空间大小，离雷达近的可以有几百米范围，离雷达远的几公里甚至十几公里，像素点的标值其实是这一大片地方的平均值！

　　气象卫星：能24小时盯着一个地方看的卫星叫静止气象卫星，但它在赤道上空3万6千公里，可见光图像一个像素点代表至少方圆1公里大。离得近的极轨气象卫星一个像素点倒是能到几米几十米了，但一般它一天只能看同一个地方两次，相隔12小时。什么？你想要气象卫星能24小时盯着一个地方看还要清清楚楚？好吧，请你先努力摁住牛顿同学的棺材板！

　　龙卷风就是这些观测大网里面的漏网小鱼。这也就是如果没有目击，我们就只能通过调查灾情的特点来确认是否有龙卷风的原因。

　　面对这样的孙猴子和他的莫测行为，即便是如来佛也没辙的，你以为孙悟空逃不出如来手掌心？可如来预料到他在手指头尿的那一壶了吗？

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　　总结一下：

　　强对流天气的预报大致分两步走两个类型：

　　1、潜势预报：强对流天气系统尚未发生，它可能会在哪里发生？——孙猴子可能在哪里出现？

　　2、临近预警/警报：强对流天气系统已经发生或部分发生，它如何生消？会去哪里？是风雨雷电什么天气？什么强度？——孙猴子已经现身或漏出了尾巴，他会往哪跑？他的金箍棒会打哪？

　　这两者虽然结果表现为同一个形式，但技术路线方法、准确度和时间提前量其实是大不相同的。这也就意味着开篇您的灵魂发问三连击，其实答案并不像表面的那么简单。

　　我举一个极端的例子吧。

　　问：“**地方的龙卷你报出来了吗？”

　　答：“我去年就报出来了：‘明年5-7月，在江苏、黑龙江、广东的某个地方一定会有龙卷’”

　　你认吗？当然不认？这连潜势预报都算不上，这是个气候态知识。可你细品下，这答对应于那问有毛病吗？

　　我当然不是耍赖，我只想说，很多你喜欢的看似简单的问，其实答案是不简单的，因为简单的问约束条件就会很弱，答就会很开放，开放的你无法接受。

　　看了本文，你是否有了更多的困惑，比如这样预报在国际上是个什么水平？如何靠这样的预警报来防范强对流天气呢？这会是我第4篇和第5篇的内容。

　　已经太长了，就此打住。最后奉上去年拍的一个短视频，或许可以帮助您理解天气预报。