

(AI制图)
雷暴大风通常指由强对流天气系统引发的风速≥17 m·s-1的大风,是一种可产生巨大灾害的中小尺度强对流天气。由于雷暴大风具有局地性、突发性和破坏力大的特点,形成机理复杂,目前其精细化临近预报和预警仍存在困难。
已有研究发现,大部分雷暴大风由超级单体、飑线(图1)和弓状回波产生,主要形成机制包括强下沉气流、阵风锋、动量传输、出流与环境风之间的水平气压梯度、中尺度涡旋的动力强迫和累加效应,以及上升气流对低层暖湿入流的抽吸作用等。但是,不同风暴及其发展阶段的主要物理过程存在差异,例如下沉辐散出流、阵风锋前沿的γ中尺度涡旋、阵风锋后与开尔文-亥姆霍兹不稳定性相关的小尺度强下沉气流、重力内波和动量下传等。上述不同物理过程导致的局地强风机制和复杂的相互作用还需要更深入细致的研究。
多普勒天气雷达因其高时空分辨率,目前是雷暴大风临近预报的重要数据来源,相关雷达产品可为预报员提供预报依据。但是,仍需要增加多种观测资料来提高雷暴大风的预报能力。此外,目前很多业务上的雷暴大风预报预警指标仅针对强对流天气,并不是专门针对雷暴大风设计,所以需要进一步研究专门针对雷暴大风的预报预警指标。近年来,图像处理技术和机器学习方法的快速发展为雷暴大风的临近预报提供了新思路,其能够克服人工预报的主观性,提高预报时效,充分利用雷达数据中的潜在信息,从而做出更准确的预报。

图1 一个成熟阶段飑线的剖面和近地面图(引自Johnson and Hamilton, 1988; Houze et al, 1989; Vescio and Johnson, 1992; Wakimoto, 2001; Markowski and Richardson, 2010)
崔新艳,陈明轩,秦睿,杨璐,2025. 雷暴大风形成机理和临近预报的研究进展[J]. 气象,51(7): 773-788.