柳龙毅
广东省阳西县气象局 529800
摘要：近些年来，经济发展与天气状况之间的联系日益密切，同时社会各界针对天气预报服务也提出了更高标准的要求。雷暴与强对流天气过程发生时不仅会严重影响人们的日常生产生活，严重时甚至危及生命。因此，如何做好雷暴与强对流天气预报工作引起相关部门工作人员及社会大众的高度关注。本文首先简述了临近天气预报技术现状，后重点探讨了雷暴与强对流临近天气预报技术研究进展，对于增强我国临近天气预报的精确性，方便民众日常生产生活、工农业生产及交通运输等具有重要意义。
关键词：雷暴；强对流；临近天气预报；研究
引言
阳西县位于广东省的西南沿海地区，地理坐标为东经111°22′28″~111°48′43″及北纬21°29′~21°55′之间，其东邻江城区阳东县，南临南海，西接电白县，北靠阳春市，全县总面积为1435平方千米，境内属背山面海的丘陵地带，整体呈西北高、东南低的倾斜趋势。阳西县隶属于亚热带季风气候区，境内阳光充足、雨量充沛。特殊的地形与气候条件导致该地区雷暴等强对流天气现象多发，严重威胁了当地民众的生命财产安全，因此，做好雷暴与强对流临近天气预报刻不容缓。近些年来，随着科学技术的飞速发展，卫星云图、多普勒天气雷达等先进技术在临近天气预报技术中得到广泛应用，并逐渐发展成为气象部门开展气象部门的常用手段。然而，随着工农业的快速发展，未来人们对气象服务的需求明显增加，且要求也显著提升。因此，气象部门工作人员必须不断改进与完善雷暴与强对流天气预报技术，以确保天气预报结果的准确性更高。
1临近天气预报技术进展现状
当前，雷暴与强对流天气造成的影响及危害日益严峻，因此迫切需要做好其临近预报工作。近些年来，雷暴与强对流临近天气预报技术逐渐引起国内外众多学者的高度关注，并纷纷开展了一系列的研究工作，且成效显著。国内陈明轩等学者以风暴体为研究对象，重点使用雷达识别功能识别与跟踪风暴体数据，同时建构概念模型探讨了其数值预报技术。1978年，为准确预测灾害性天气，国外学者Rinehart在研究当中提出了有关雷暴精准化识别的TREC算法，之后Li在评估雷暴过程中对Rinehart的成功经验进行综合，后推出了COTREC算法，把那个将其广泛应用于实践研究当中。另外，COTREC算法在我国也有成功应用的案例，其中曾小团重点研究了COTREC算法在雷暴预测中的应用，以有效识别与预警风暴信息，进而使研究状态达到最佳。
除此之外，概念模型预报技术作为一种最新研究出的先进技术，要求学者应当重视收集与分析气象卫星资料和雷达监测数据，并重视在对数据进行整理整合的基础上建构概念模型，同时设置NCAR专家系统，以科学研究临近天气预报技术，进而使预报精确度实现显著提升。
2雷暴与强对流临近天气预报技术研究进展
2.1 SCIT
NSSL提出风暴单体识别与跟踪算法，即为SCIT。该算法要求专家学者以风暴的单体形状为依据，按照一定的顺序设置一系列的阈值，既能够将全部的雷暴单体识别出来，又能准确分析所有的三维雷暴数据，最终确定三维雷暴的质心坐标。在对雷暴位置进行跟踪之后，再对比前后雷暴的位置。最后，再以雷暴前后的质心坐标为依据对雷暴下一时刻具体位置的全部信息进行预测。美国学者为准确对雷暴与强对流天气进行预测，在WSR-88D当中融入SCIT算法，并将其作为WSR-88D的基础与核心算法。除此之外，我国临近天气预报的范围也逐渐拓宽，除了跟踪风暴单体外，还积极开展STI临近天气预报技术研究，并在其中融入SCIT算法，以高效监测雷暴及强对流天气，进而达到有效防范自然灾害的目的。
由此可见，SCIT算法为雷暴及强对流临近天气预报带来了极大程度的便利。因此，应当强化对SCIT算法的实践应用研究。
2.2 TREC
TREC属于一种利用跟踪雷达技术，以期能够以流型为依据对图像特征进行识别与跟踪。近些年来，随着科学技术的飞速发展，TREC在雷暴及强对流临近天气预报中的运用也取得了明显进展，主要包括以下两个层面：
（1）最初开发该技术的主要目的在于对雷暴及强对流天气产生的数据进行综合，因此，在研究时，专家基于图像数据识别、临近天气预报技术跟踪等优势研发了TREC技术。在实践应用过程中，天气预报工作人员应当使用交叉算法对雷达某一仰角的某个回波型进行跟踪与扫描，并以该过程为依据，对反馈的信息进行解决处理，以实现跟踪回波的目的，再对得到的雷暴数据进行整理后形成图像，以确保及时对雷暴与强对流天气进行预报预警；
（2）在TREC的基础之上推出了CTREC技术，并将其应用于垂直坐标上。为有效监测雷暴与强对流天气现象，要求相关学者在使用CTREC技术时与雷达提供的资料数据相结合，并将跟踪区域划分为若干个像素，同时确保各划分区域的尺寸均在标准范围之内。一旦尺寸过小往往会明显减少获得的数据，导致无法截取有效信息；而尺寸过大还会明显降低回波分辨率。
另外，TREC算法还有其独特的优势，主要表现在使用该技术可调节方形区域的大小并对其进行跟踪利用，进而改变雷达回波的内部结构。除此之外，还要与Z-R关系相结合，使用TREC技术还能外推反射率因子，并以获取的降水率场为依据，对未来时间的降雨量进行预测。
2.3 TITAN
TITAN被称为雷暴识别跟踪分析与临近预报技术，该技术与SCIT技术基本保持一致，都属于一个对流风暴的外推系统。该技术也使用垂直坐标，且以雷达为中心，通常情况下规定一个对流雷暴单体的回波强度大于35dBz，体积应当在50m3以上。另外，该技术在单部雷达与多部雷达当中也得到广泛应用。TITAN技术的优势在于不仅能够简单、有效识别雷暴单体，还能获取雷暴的质心坐标及体系与投影面积，之后再以椭圆为依据模拟出雷暴水平面上的投影面积，即为该雷暴区域的大小。与SCIT技术相比，TITAN技术不仅能够获取雷暴的质心位置及投影面积，还能显著提升雷暴监测的准确率。之后，在原有技术的基础之上，开发者对TITAN算法进行了优化，将以往使用椭圆获取的水平投影方式换成了多边形，以大大降低雷暴单体识别的错误率。
2.4卫星云图
近些年来，随着科学技术的飞速发展，气象卫星在气象观测领域的应用愈加广泛。卫星云图指的是使用气象卫星从上而下对云层覆盖及地表面进行观测而获取的图像，该引用在应用过程中被引起高度重视。以卫星云图获取的红外云图、可见光云图等反馈信息为依据，通过掌握对流层的状况以达到监测的目的。之后，相关工作者又研发了“V”性特征，在确保开口向下的基础上，为天气预报工作人员获取精准的气象信息提供一定的帮助。同时还能强化对冰雹、雷雨大风等各种天气系统的识别能力，并对其发生区域进行确定，后预测其发生发展趋势，进而据此做好临近天气预报，并使预报准确率实现显著提升。
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作者简介：柳龙毅（1988.06）男，汉族，安徽省临泉人，本科学历，助理工程师，从事工作：农业气象、设备保障、预报服务等。