作者 ｜ 辛雨 韓揚眉

凌晨4點，中央氣象臺預報大廳。

此時北京的天空依舊暗沉，離破曉還有一段時間。

電腦前，孫軍正在檢視雷達回波圖，畫著降水量預報圖，來回對比分析各種天氣資料。

作為中央氣象臺首席預報員，他需要指導早間天氣公報，稽核簽發暴雨預警。

電話不停地響，不斷有同事拿材料向他詢問……

而這僅僅是一天工作的開始。接下來，孫軍要準備每天8點“雷打不動”的全國天氣會商，與重點地區的預報員會商天氣趨勢，並稽核各種預報產品，向決策服務部門提供預報材料，應對媒體記者採訪……同時，他還要時刻關注並調閱各類天氣圖，組織天氣會商，與同事一起分析和判斷天氣形勢。

“每一次天氣過程下來，都感覺像打了一場仗。”孫軍說。

這是一份特殊的職業。因為天氣變化分分秒秒變幻莫測、從不停歇。

7月21日，鄭州特大暴雨之後，中央氣象臺二樓會商室全國早間天氣會商現場。 中國氣象局供圖

偏不得，錯不得

2019年8月10日凌晨兩點，颱風“利奇馬”在浙江溫嶺一帶沿海登陸。

中央氣象臺颱風與海洋氣象預報中心預報員向純怡是當天大夜班的預報員。

“那晚整個中央氣象臺大樓燈火通明，大家緊盯著螢幕，幾乎整晚沒有休息。”她回憶說。

通宵達旦，對所有預報員來說是家常便飯。

雖然可以白班、小夜、大夜三班倒，但他們一直“聞天而動”，隨時到崗。

尤其在4~9月汛期、7~9月臺風活躍時期、重大事件或活動的氣象保障期，以及較高災害性天氣預警級別情況下，他們幾乎連軸轉。預報大廳裡的氛圍更是緊張凝重。

向純怡幾乎全程參與了“利奇馬”的預報工作。她說，那幾天承受的壓力如泰山壓頂般令人窒息。

“我們的每一句預報結論、每一次預報調整都可能影響防災減災部署。偏不得、錯不得。”

與其他預報不同，颱風預報還有一項特殊任務——與國際接軌。“我們需要在每天的8個預報時次，定時向國際發報。”

向純怡告訴《中國科學報》記者，在觀測平臺上，預報員需要緊盯地面觀測資料、雷達資料和衛星雲圖資料的實時更新。

在仔細分析資料的基礎上，當值預報員需要每3個小時滾動做一次颱風路徑、強度預報，並在整時整點對外發報，不得有任何拖沓滯後。

“我的心情就像運動員參加奧運會為國爭光一樣。因為向國際釋出颱風預報，代表著我們國家的官方預報水平。”向純怡說。

沒有完美的預報

預報總會存在偏差，偏差小則表示預報做得好。尤其是強天氣過程，預報難度非常大，極容易出現偏差。

2005年的颱風“麥莎”就因預報失誤一度成為公眾關注的焦點。當時，預報“麥莎”將給北京帶來“十年來最大暴雨”，使全城上下枕戈待旦，但最後發現是虛驚一場，甚至成為網上的笑料。

缺乏颱風預報經驗是預報不準的原因之一。“預報經驗極其重要。否則在極端天氣事件面前，未經‘世故’的預報員很容易‘心中無數’。”孫軍說。

2012年“7·21”北京特大暴雨的預報也出現過比較明顯的偏差。作為當時的值班首席，孫軍覺得沒有做出較準確的降水量級預報，心裡十分沉重。

“當時我們報的24小時最大降雨量約為150毫米，但實況監測顯示，這個數值已經超過了400毫米。”談及當時的預報偏差，孫軍直言，那時的他們還“不太敢報”。

歷史上，北京幾乎沒有出現過這麼強的極端降雨，超過100毫米的降雨都很少。

可想而知，預報員缺乏這類強降雨的預報經驗。

此外，預報員尚未完全掌握極端暴雨複雜的機理和影響因素。不過，在孫軍看來，在當時的預報技術水平下，他們的工作已經做得很好了。

“畢竟預報經驗和水平都有限，我們在預報時非常慎重。即使看到有強暴雨的可能，也不敢貿然做判斷，不會輕易報這麼大的降雨量。”孫軍說，有了多次極端降水預報經驗，對於今年北京的幾場暴雨預報，他們做到了“心中有數”。

即使“心中有數”，每當遇到較大天氣過程時，當值的預報員仍舊吃不好、睡不好。“報了一場大雨，我們預報員其實是希望它能下來的。沒下來，我們心裡很焦慮。”

半夜睡不著，預報員經常會找把椅子坐在陽臺上，仰頭望著天，等雨來。

報得準太難了，這讓預報員又焦慮又糾結。

2017年7月，吉林永吉縣出現極端強降水過程，暴雨引發洪水。緊張的時刻出現了，水庫眼看就要滿了，需要作出緊急判斷，是否進行炸壩分洪。如果炸壩，要提前部署水庫下游防禦措施及人員疏散轉移。

“當時，我們估計如果未來的24小時降雨量超過40毫米，就得炸壩。”面前的路非常清晰，只需要判斷降雨量會不會超過40毫米，而他們必須在短時間內迅速拍板。

“事情變得簡單又困難。”這是孫軍遇到最難的預報之一，事關重大，他反覆分析著各種資料圖，“結論必須儘量做到準確”。

經過中央氣象臺、吉林省氣象臺、吉林市氣象臺所有預報員的不斷會商，最後，他們作出降雨量不會超過40毫米的預報判斷，這也避免了炸壩帶來的影響。

今非昔比，“方程”亦難解

“預報明天有大暴雨，到底幾點下？”

“水庫那邊雨會有多大？”

“果園這裡會下冰雹嗎？”

……

大到國家工程的生產建設，小到百姓的工作生活，人們對天氣預警預報水平的提高寄予更多期待。不管是颱風預報，還是極端降水預報，預報員身上都扛著壓力。這種壓力從他們步入這個崗位起就開始了。

“就目前預報技術而言，很難滿足需求。”孫軍向《中國科學報》坦言，跟過去相比，現在的預報比以前進步了很多。

“天氣預報怎麼做？就是蒐集大量的氣象資料，利用數學方法求解未來天氣的‘方程式’。”

1989年，孫軍參加工作時，全國的氣象觀測站也就有2000個左右，能獲得的觀測資料非常有限。就拿衛星資料來說，預報員也僅依靠日本和美國的氣象衛星雲圖分析天氣系統，能看的只不過是幾張列印的雲圖照片。數值預報資料更加有限，可參考的數值預報模式很少，而且基本不提供降水預報。

“沒有足夠的資料資料，我們就‘巧婦難為無米之炊’。”孫軍的話語中透出了些許無奈。

現在，我國已擁有世界上在軌數量最多、種類最全的氣象衛星，自動氣象站達6萬多個，數量、密度位居世界首位，氣象資料的密集程度非常可觀。但這些都無法保證天氣預報完全準確。利用數值模式預報產品，結合預報員自身的主觀經驗，這是當前預報員開展預報業務的主要手段。

“天氣預報不是純確定性的工程技術，不能做到精準預報，預報員需要依靠自身經驗修正數值預報的結果，這裡存在很強的個體主觀性。”成都資訊工程大學大氣科學學院教授肖天貴表示。

天氣預報員需有“科味”

“要鼓勵培養科研型天氣預報人才！”

這是中國工程院院士、天氣動力和數值預報專家李澤椿日前接受《中國科學報》專訪時特別提出的建議。

在李澤椿看來，“預報員是戰鬥在第一線的人，如果他們在面對一手資料時，能針對現實問題即時研究、即時判斷，那將是一支非常重要的生力軍”。

當前，氣象預報體系以數值天氣預報模式為核心。肖天貴表示，數值模式不可替代，但其也呈現出難以克服的不完整性和不確定性，因此，更加需要氣象預報員注重研究性思維。

“尤其在面對一些極端天氣的新特徵、新形勢、新要素時，對預報人員的準確判斷和及時決策提出了更高的要求，也對數值模式的效能提出了更高的要求。”南京資訊工程大學大氣科學學院副院長陳耀登說。只有對特殊個例進行研究總結，深入理解其中原理機制，才能尋找相應的預報著眼點，不斷改進模式預報系統，進而提高預報能力。

從實踐中獲得的研究成果往往是數值模式無法反映的，卻為預報提供了很好的理論依據。

比如，孫軍等人透過對北京2012年“7·21”特大暴雨的實況診斷和極端性成因分析，提出了透過氣象要素的異常表現來診斷和預報極端降雨的方法，並給出了華北暖區暴雨發生發展條件和極端強降水預報思路，為預報員建立極端強降水預報思路提供了重要參考，並在一定程度上對數值模式作出了訂正。

“兩張皮”掣肘 改革進行時

專家們坦承，在預報領域，科研與業務“兩張皮”的現象還十分嚴重。

以數值天氣預報為例，相關研究顯示，中國論文產出量排名全球第五。科研院所和高校是數值天氣預報領域的主力軍，但論文的影響力普遍偏低，且與國際上主要數值天氣預報業務中心相比，中國的全球預報能力和技術尚有差距。

事實上，我國大專院校、科研院所不乏具有應用價值的科技成果，但多數研究尚未得到應用。談及原因，陳耀登認為，這和高校和科研院所“重論文”的科研評價機制有直接關係。在李澤椿看來，更重要的是缺乏應用平臺，導致這些成果停留在論文層面，未能引領並驅動業務發展。

此外，肖天貴介紹，高校氣象專業教師多為從學校到學校，博士畢業便就職教師崗位。沒有業務實踐經歷，便很難把握研究的應用性。

另一方面，中央氣象臺天氣預報室主任張恆德指出，雖然現在大多數預報員都在業務和科研兩手抓，但實際上預報員提出和解決科學問題的動力和能力仍然不足。預報員面臨著繁重的預報服務例行任務，預報難度大，他們自覺提煉科學問題的能動性還沒有充分調動起來。

“預報員崗位特別辛苦，相對不易出成果，職稱晉升壓力大，很多學生畢業後可能會選擇其它相對輕鬆且易出成果的崗位。”陳耀登表示，這對高校人才培養提出了新的要求。

2011年，中國氣象局成立了首批國家級專家型預報員創新團隊，圍繞颱風、暴雨、強對流3個專業領域分別組建了3支專家創新團隊。

2019年，中國氣象局提出“研究型業務”發展思路，計劃逐步破除體制機制障礙，以科技創新驅動業務發展，以業務需求牽引科學技術進步。

同時，氣象事業的能力和水平取決於集體的技術累積研究，而不是個人能力。

據中國氣象局訊息，有關國家級專家型預報員創新團隊的相關研究內容正在改革計劃中，將增加氣候變化等研究方向。

除了解決以上預報難題，團隊還將加強預報技術的開發和研究，根據模式偏差和資料產品的實際應用，開發新演算法，做出新型預報產品。