极端天气现状与案例 - 湖北省武汉市气象台发布高温红色预警信号 预计4日白天最高气温将升至39℃~40℃ 部分街道可达41℃以上 [1] - 北京市气象台发布暴雨橙色预警信号 预计4日12时至5日8时大部分地区将出现1小时雨量70毫米或6小时雨量100毫米以上的强降水 [1] - 北京市升级发布暴雨红色预警信号 预计最强降雨集中在4日18时至5日5时 防汛指挥部启动全市防汛一级应急响应 [1] 极端降水预报挑战 - 2021年郑州"7·20"特大暴雨案例显示 目前科学水平仍难预测具体小时降雨量如201.9毫米的极端短时强降水 [2] - 美国大型冰雹观测计划投入上千万美元 配备4部移动雷达车等设备 预报24个冰雹日中仍有5~7次未发现冰雹 [2] - 极端降水可预报性受限于观测系统误差 天气预测模型局限 以及天气系统本身的非线性动力过程 [3] - 大气温度升高导致水汽容纳能力增加 大气不稳定性越强可预报性可能越低 [3] 极端天气形成机制 - 华北平原大气环流统计显示 北京近期147小时强降雨与2021年郑州暴雨同属T8型环流 历史上北京地区已出现5次以上此类极端降水 [4] - 雷暴 冰雹 龙卷风等因空间尺度小和突发性难以预报 野火因起火原因多样也难预测 [6] - 全球变暖导致局地大气环流变化 如西雅图冬季雨量减少而温哥华降雨增加 可能反映雨带北移 [7] - 热带明显变宽 整个热带的北界和南界都扩展了 副热带高压平均位置可能已发生北移 [7] 预警系统与社会应对 - 世界气象组织提出"全民早期预警"倡议 需要从观测到预警的完整信息链条 涉及政府 科研机构 媒体 公众等多方协同 [9] - 预警链包含六个环节和五道"壕沟" 任何环节出现问题都可能导致系统失效 [9] - 极端天气预警已成为跨学科跨部门的系统工程 包括媒体传播和公众心理等非传统因素 [10] - 城市建设排水能力多基于历史数据 需考虑全球变暖因素更新标准 已建成城市需加强"软件建设"如预警系统和转移预案 [12]