我国气象观测技术实现重大突破 冬季降水全天候监测精准度明显提高

冬季降水形态多变,是我国多地冬季气象灾害风险的重要变量之一。尤其寒潮南下与暖湿气流北抬相遇时,雨、雪、冻雨的相态往往在短时间、局地范围内快速切换,直接关系到“路面是否结冰、道路是否需要管控”“电力线路是否可能覆冰”“城市运行是否会承受突发压力”等现实问题。要把这些风险回答得更快、更准,观测的连续性、要素的精细度和预报的可用性缺一不可。 问题首先在于“看得见、看得准、看得全”。以往冬季降水观测在低温环境下容易出现设备冻结、转动机构失灵等情况,数据一旦中断,对降水量、相态转换和累积效应的判断就可能偏差。此外,仅知道“是否降雪”已难满足当前需求:交通更关心道路结冰的时间窗与强度变化,电力更关心线路积冰厚度的增长速率,冰雪运动与旅游则关注雪质与积雪结构。需求越细,对观测与预报的基础数据要求就越高。 原因在于冬季降水的物理过程更复杂、影响更具连锁性。冻雨多出现在“高空冷、近地层偏暖”或“近地层存在冷垫”的结构中,降水下落过程中可能经历融化、再冻结或过冷却等过程,既考验对温度层结的刻画,也依赖地面与高空要素的同步监测。积雪变化同样不只由降雪量决定,还与雪密度、含水量、风吹再分配以及融化再冻结有关。观测出现缺口,就难以支撑精细化的过程判定。 围绕这些痛点,北京自2025年11月1日起完成冬季降水观测设备升级,采用称重式雨量传感器替换在严寒条件下易冻失灵的翻斗式雨量计,增强降水的全天候连续观测能力。称重式设备通过质量变化记录降水累积,对雨、雪等形态变化更适应,可在低温条件下减少漏记、误记和断测,为相态识别与降水评估提供更稳定的基础数据。 在雪深与结冰监测上,超声波、激光等雪深探测设备已较为广泛部署,并支持远程传输监测数据,形成滚动更新的雪深信息。天气现象视频观测系统将图像识别与自动观测结合,可对雪深、结冰等要素进行辅助识别,并对电线积冰等关键风险点开展针对性监测。多源观测叠加,使“降水落地后的累积效应”能够更及时地捕捉、核验与追踪。 影响层面,观测升级带来的不只是数据增加,更推动服务逻辑从“要素预报”向“影响预报”延伸。涉及的业务体系以高分辨率的降水相态、降水量、新增积雪等预报为基础,更开展雪密度、雪质(如干雪、粉雪、湿雪)研判,并面向道路结冰、电线积冰、高原融雪及雪崩等风险提供更贴近决策的产品。换言之,预报不再停留“会不会下、下多少”,而更强调“会造成什么影响、风险在哪个时段最突出、应采取哪些防范措施”。 对策上,一上要用稳定、连续的观测数据夯实预报底座,尤其低温易冻的关键环节尽量减少中断;另一上要推动业务产品与行业需求衔接,把气象要素转化为可执行的风险提示和行动窗口。例如在交通领域,需要提示结冰路段、出现时段、持续时间与消退条件;在电力领域,需要结合覆冰增长、线路受力与风场变化开展风险分级;在城市运行与应急管理中,则需要将寒潮推进、相态转换和累积降雪的节奏与资源调度匹配起来。 从效果看,观测与预报体系升级已带来可量化提升:积雪智能预报准确率提高3%,冻雨预报达到1小时、1公里的高分辨率能力。对防灾减灾而言,这种“更细时间尺度、更小空间尺度”的信息增量,意味着应急处置可以更早启动、管控范围可以更精准划定、资源投入也更节约有效,并有助于减少“一刀切”带来的次生影响。 前景上,随着冰雪经济发展、跨区域交通网络更密集以及能源保供压力常态化,冬季降水预报服务将继续向精细化、场景化推进。可以预期的是,观测网络将更智能,数据融合更及时,影响预报更可解释,形成从监测到预警、从预警到处置建议的闭环。尤其在极端天气增多、气候背景更不确定的情况下,提升对冻雨、强降雪及其连锁影响的早识别、早研判能力,将成为城市韧性建设的重要组成部分。

气象观测与预报技术的进步,反映了人类认识自然、适应自然的能力提升。从被动应对到主动防范,从粗放预报到精细服务,此转变离不开持续的科技创新。随着观测网络完善、预报模型优化和数据处理能力增强,气象服务对经济社会运行的支撑作用日益凸显。在气候变化背景下,持续加强气象科技创新、提升极端天气预报能力,有助于更好保障人民生命财产安全,并为经济社会高质量发展提供支撑。