“极端天气那么特别，难道还不好预报吗？”从去年冬季到今年3月，北京的天气不太寻常，先是极冷，后是极暖，接着又出现了近十年最强的沙尘暴天气。极端天气频发，一些公众对于极端天气的预报，却产生了这样的疑惑，认为极端天气非常明显，从预报上来说应该是很容易预报出来的。

而事实却恰恰相反，其实极端天气是很难预报的。由于天气预报指标及概念模型的凝练需要长期的、一定量的历史极端事件的积累和统计分析，而极端天气出现的概率低，历史事件少，因此对于极端天气预报经验的可参考依据有限。也就是说，由于极端天气很少见，较难开展对其规律的深入认识。

北京市气象台的预报员们正在做预报分析

记者了解到，各种天气都有出现极端的可能，像极端暴雨/雪、极端高/低温、极端大风/冰雹、沙尘暴、台风等都属于极端天气。极端天气气候事件就是指天气(气候)的状态严重偏离其平均态，在统计意义上属于不易发生的事件。通俗地讲，极端天气气候事件指的是50年一遇或100年一遇的小概率事件。

但在极端天气下，公众更需要参考天气预报，那么究竟极端天气预报难在哪儿，记者采访了北京市气象局为您解惑。

大暴雨：时间强度难判断

说到极端雨水天气，就让人想起那场印象深刻的“721特大暴雨”。虽然北京市气象部门当时报出来了这场雨，但降雨的强度、降雨持续的时间等仍有偏差，“这就是之前没怎么见过如此大暴雨的原因。”市气候中心主任王冀说。

北京容易出现明显降雨的时间基本上集中在“七下八上”的主汛期，这期间副热带高压北抬，水汽输送充沛，对北京来说更容易形成降雨。一般来说，冷空气和水汽输送配合才能降雨，而如果雨下得大，则必须得有非常充沛的水汽输送，说白了就是得源源不断有水汽过来。“721特大暴雨”就是因为冷空气和水汽输送配合得非常好，水汽输送持续不断。

王冀表示，雨的预报本来就不容易，而要赶上这种特大暴雨的极端天气，就更是难上加难了。具体来说，降雨预报的难点在于持续时间、影响最强的时段以及路径。目前根据短期雷达，能相对精准地看到降雨系统的移动路径，但如果根据预报模式来判断，则还存在一定的局限性，难就难在对地表变化很难有一个精准的判断。“如果系统在移动过程中，城市热岛效应比较强，会对降雨有促进作用；倘若遇到迎风坡或者在山前，也都会促进降水。”王冀说，这些因素都会给预报增加难度。

目前的预报水平，报是否有降水出现，已经是非常准确了，但难就难在降水量、降水落区和时间的判断上，这也是未来预报水平需要进一步提升的方向。

强降雪：雨雪转换难把握

北京最容易出现降雪的时间是每年的11月和2月，从时间上来看，是刚入冬和冬春交替的时期。但下的每一场雪，从相态上来说其实都不尽相同，有的是雪，有的是雨夹雪。

记者了解到，其实冬季降雪、夏季降雨，两者的机制是一样的，只不过是冷空气位置和水汽输送位置有所区别。还稍有不同的是夏季冷空气的来源地比较广泛，而冬季的冷空气则都是从极地过来的为主。

王冀告诉记者，降雪预报最难的点，正是在于对相态转换的把握。由于雪是在高空形成的，降落过程中，大气层温湿分布状态不同，一场雪的相态可能会在雪、雨夹雪和雨中频繁转换。另外，城市热岛效应、大气中的气溶胶，也都会对降雪产生影响。“如果全是降雪，相对来说预报就更容易，而北京经常有雨雪相态的转换，但什么时候发生相态转换，雨会下多少雪又能下多少，这就很难判断了。“王冀说，从量上来看，一场中雨的量，如果下下来的全是雪，就能达到一场大雪以上的量级。

初雪的预报又是难上加难的。2009年11月的那场降雪，由于副高极端北抬，水汽输送条件特别好，加上极地的冷空气比较强，横扫京津冀地区，北京也是降下了罕见的大雪。当年北京虽然预报报出了雪，但是对量的估计，还没有做到非常精准，也没有把握好雨和雪的相态转换量级。

北京市气象台的预报员们正在做预报分析

沙尘暴：输送变数不可控

沙尘暴天气本就是一种极端天气，而对沙尘暴的预报，也没有想象中那么容易。

市气象台首席预报员雷蕾表示，今年3月15日的这场沙尘暴天气，是近十年最强的一次，属于极端天气事件。对这种极端性天气的定量预报，目前来说还非常难，也就是说，定性基本没问题，难的就是定量。

由于北京沙尘天气的沙源主要来自上游地区，而对上游沙源地情况的判断，目前能获取的数据还不足，加上研究资料有限，会在一定程度上影响预报判断。“沙尘暴近十年来确实没怎么见到，这些年研究的样本都较少，已经跟五六十年代沙尘暴偏多时期的情况完全不一样了，资料有限也影响了预报员的判断。”王冀说。

从沙尘暴的预报角度来说，最难的就是在传输过程中的变数。雷蕾说，因为沙源地起沙之后，地表的情况影响非常大，加上在传输过程中，沉降情况如何，影响也非常大，而对这些问题目前都很难判断。

雷蕾告诉记者，针对这次沙尘天气过程，气象部门提前发布了相应的预报预警，提前12小时提示第二天北京将受沙尘天气影响。但在预报预警发出时，沙尘天气还处于中蒙边界，虽然能看到蒙古国出现大范围沙尘，但由于还没有进入我国内蒙境内，很难判断这其中的各种变数。加上沙尘从蒙古国起源，等影响到北京，要经历这么远的距离和这么长的时间，路途中是否会减弱或者能减弱到什么程度，这些也都是判断上的难点。

有了3月15日的经验，在今年3月28日第二场沙尘暴天气到来前，预报员们在复盘总结经验的基础上，充分考虑到今年冬季的极端气候特点，以及上游沙源地的起沙机制，做出了更准确的判断。“认识、预报、再认识、再预报，不断总结，以此提升预报能力。”王冀说。

科技助力提高预报精准度

天气预报是以气象探测为基础，以数值天气预报为核心，依靠预报员的综合判断分析而最终形成的。近年来，随着新的探测设备和新技术的发展，对于极端天气预报的能力也在不断提高。最根本的一点，人类对大气运动机理的认识在逐步提升，随着人类对大气运动客观规律的认识不断加深，科学家们对于大气运动的描述越来越逼近真实状态，对于极端天气的预报起到很好的基础作用。

王冀告诉记者，近年来由北京市政府支持的X波段雷达组网建设，对暴雨等局地突发性天气征兆提供技术支撑。此外，一些智能化气象监测手段将在监测大气立体变化方面得到很好应用。各种探测资料的充分融合应用，组成了时刻监视大气运动和变化的观测网，预报员可以更早地发现大气运动的细微变化。

随着数值预报、集合预报、人工智能等技术的发展，近年来，北京市气象局还研发了针对北京地区复杂地形下的中尺度数值预报模式体系——睿图模式，这可以在一定程度上弥补大尺度数值模式的不足，对极端性天气的预报能力也会有一定程度的提升。同时，有各种数值预报模式和AI技术研发产品的集成应用，也确保预报员有更多手段支撑灾害天气的预报。“AI能起到一个辅助的作用，预报员在AI预报的基础上，再根据自己的经验进行订正。”王冀说。

有一次在汛期期间，一个飑线天气过程影响北京，飑线天气过程范围小、时间短，当时欧洲、美国和日本等预报模式都没有反应，而睿图系统的数值预报子系统通过实时吸收上游的天气雷达观测数据，在上午11时就已经显露出讯号。预报员清楚地记得：“当时有一点征兆，但感觉雨量不大，而到了下午2点的时候，就非常清楚了。”果然在当天下午，北京就出现了由飑线天气系统带来的一次强对流降雨过程。

据悉，这种天气过程不仅强度大，而且天气系统走得非常快，往往北京从西到东，只需要3个小时就过去了，对天气预报来说确实是非常难的。而正是因为睿图系统的应用，形成了快速更新的精细到1公里的预报产品，所以才准确地预报出了此次过程。

极端天气发生，公众应如何做好防护？

极端天气下，气象部门肯定会发布相应的气象预警信号，那么公众在看到气象预警信号时，应该如何加强科学防护？

根据2019年修订的《北京市气象灾害预警信号与防御指南》，预警种类划分为暴雨、暴雪、寒潮、大风、沙尘（暴）、高温、干旱、雷电、冰雹、霜冻、大雾、霾、道路结冰等16类。不同颜色的预警信号表示不同等级，分为蓝、黄、橙、红四种颜色，对应气象灾害可能造成的危害程度、紧急程度和发展态势。

一般来说，当公众看到最低一级的预警信号就要注意出行安排了。比如对于北京来说，当最低一级的暴雨“蓝色”预警信号发布的时候，应该谨慎考虑远行、郊游或者去地势低洼地区的计划，随时关注天气的变化；当暴雨“橙色”或更高一级的预警信号发出时，应尽可能地留在安全地带，减少外出，并做好相关准备。

极端天气对社会造成的影响很大，建议公众通过电视、报纸或新媒体平台，及时关注滚动更新的预报预警信息，提高自我防范意识，关键时刻不“轻敌”。切不可“视而不见”或者“听而不闻”。