近日，我國南方地區強對流天氣頻發。自3月30日6時起，中央氣象臺連續4天發布強對流預警。3月31日凌晨，江西南昌突發強對流天氣，最大風力達11級，已致當地4人死亡、10余人受傷。

那么，什么是強對流天氣？能否對其精確預警？預警的可信度又有幾分？
什么是強對流天氣？

強對流天氣是指出現短時強降水、雷暴大風、冰雹和龍卷等現象的災害性天氣，一般具有范圍小、發展快、移速快等特點。強對流天氣破壞力極大，天氣預報經常對應有“局地”“瞬時”等限定詞。
國家防災減災救災委員會辦公室、應急管理部發布的2023年全國自然災害基本情況顯示，2023年我國共出現33次強對流天氣過程，共觀測記錄到26個龍卷風，其中強龍卷風9次；風雹災害（雷暴大風、冰雹和龍卷等）共造成605.3萬人次不同程度受災，因災死亡57人，農作物受災面積1174.5千公頃，直接經濟損失117.3億元。
強對流天氣的多種災害性天氣經常混合出現，其中，雷暴大風是指伴隨強雷暴天氣而出現的強烈短時大風，即在電閃雷鳴時出現風力大于8級的瞬時大風，主要表現為由下沉氣流引起的向四周輻散的近地面爆發性氣流，常造成大樹連根拔起、建筑物倒塌、農作物倒伏，造成重大人員傷亡和經濟損失。
我國雷暴大風的氣候學特征顯示，青藏高原是雷暴大風最集中的地區，華北北部、新疆西部、陜西北部、江南北部為次多發區。雷暴大風季節變化特征明顯，3至5月青藏高原中東部、云貴高原和江南地區是多發區；日變化也很明顯，發生頻次最主要時段是14至20時，最少是2至8時。
為何仍是世界性科學難題？

雷暴是積雨云的產物，積雨云發展迅速、云體高大。相對于只伴有陣雨的一般雷暴，強雷暴伴有大風、冰雹、龍卷等，其形成所需大氣熱量、動量和外界抬升力都更激烈。從雷暴大風的直接致災天氣系統看，中小尺度對流系統是造成短時強降水、雷雨大風和龍卷等災害性天氣的重要系統。
天氣系統按其空間、時間尺度，可分為大尺度、中尺度和小尺度三類。我們日常接觸到的氣旋，如春季沙塵暴；反氣旋，如華北夏季桑拿天；鋒面，如江淮梅雨、云貴高原陰雨，以及臺風等，都是大尺度天氣系統。水平尺度在幾百至幾千千米、生命期長達一天至幾天，其動力和熱力特征通常用經典流體力學方程描述，因而常規氣象觀測儀器較容易捕獲其生成、發展和消亡（以下簡稱生消）的信號。
強雷暴屬于中小尺度天氣系統，其水平尺度在幾十米至二三百千米、生命期約為幾分鐘至十幾小時。中小尺度對流系統醞釀、發生、發展和消亡的物理過程，受制于大尺度系統的演變以及環境、大氣等物理條件的影響，它們既可能是由大尺度系統演變而來，也可能是由局地中尺度環流演變而來。
由于短時強降水、雷暴大風、冰雹和龍卷發生的物理條件閾值有很大重疊，即使可預見強對流天氣發生，如何進一步區分仍非常困難。強對流一旦發生，將劇烈改變周圍大氣的物理條件，與環境大氣形成相互作用，可能誘發新的雷暴生消。因而，研究雷暴大風直接致災系統的生消機理及其所致災害性天氣的復雜性和地域性，仍是世界性科學難題。
強對流天氣可以看作大中小尺度系統相互影響的聚集體，其內部結構演變和生消移動難以監測和預判；而各氣象臺站間隔大于強雷暴、龍卷風等中小尺度系統的空間尺度，好比漁網捕魚，網眼稍大即漏掉大蝦。因此，天氣預報是概率科學，沒有確定性答案。
預警為何會被認為是“狼來了”？

那么，如何評判災害性天氣預警的可信度？
從強對流天氣預警角度看，強對流天氣預報是受大尺度和中小尺度相互影響的科學問題，分別對應潛勢預報和分類/臨近預報。潛勢預報通過預測大尺度系統演變規律，由中央氣象臺提前幾小時到幾天制作和發布天氣預報，說明強對流天氣的大致時間、區域、類型和強度。其可信度很高，但不夠精準。
分類/臨近預報因中小尺度天氣系統生命期只有幾分鐘至幾小時，且時間不等人，由省市縣三級氣象臺獨立制作和發布，針對強對流天氣的幾種災害性天氣現象，分別滾動發布藍、黃、橙、紅色預警信號。
發布大風橙色預警，意味著6小時內平均風力可達10級以上，或陣風13級以上。這意味著所在區域但不是每個個體所在位置的每個時刻，都一直有吹晃特快列車的風災。如對此有誤解，便會造成預警是“狼來了”的錯誤認知。
雖然雷暴大風等強對流天氣預警非常困難，但隨著衛星、雷達、加密地面觀測等觀測手段，以及高時空分辨率數值預報模式的應用，我國強對流天氣的預報能力、防范預警和監測預報水平迅速提升。
對公眾而言，應對災害性天氣，需要了解預警知識，找好躲避場所；在收到地方級預警信號時，嚴格遵守防御指南。對政府而言，在強對流天氣多發地區和季節，應提前協調應急管理預案，向公眾普及防御知識；提高預警能力，減少人員傷亡和財產損失。

來源: 中國科學報