天氣越來越任性 我們該怎麼辦？

在廣袤大地之上，極致風暴之中，上演著無數驚心動魄的故事。那是追風者的冒險，是氣象學家的探索，也是科普者的使命。極致風暴，宛如一場激烈的交響曲，奏響了自然的力量與變幻。

在這個充滿挑戰與奧秘的領域，中國氣象局氣候服務首席專家周兵憑藉豐富的經驗和深入的分析，引領我們洞察全球氣候變化的趨勢；中國科協氣象學顧問卞贇致力於氣象研究和科普工作，以專業知識和熱情為我們揭示天氣的奧秘；中國首位00後職業風暴攝影師劉屹靖，則用鏡頭捕捉著從雷暴初生到消散的震撼瞬間。三位中國國家地理大講堂線下場《極致風暴》的演講嘉賓，為大家帶來了一場對氣象世界的全新認知之旅。

01 全球沸騰與極致風暴

1975年“全球變暖”被提出，48年後，2023年7月28日，聯合國秘書長古特雷斯提出了全球沸騰時代的概念，標誌著地球進入了一個全新的階段。在2023年北半球的夏季，亞洲、歐洲、北美和非洲等地的最高氣溫不斷刷新紀錄，許多地區遭遇了前所未有的高溫天氣。與此同時，本應處於冬季寒冷季節的南半球，仍有不少國家出現了37度甚至39度的高溫。

前不久，颱風“格美”吸引著1.8億人的關注，它在西太平洋生成後，一路向西北移動，先後在台灣和福建登陸，進入中國內地後，在江西停留了較長時間，隨後向西進入湖南等地，並以低壓的形式繼續影響著當地的天氣。超級颱風格美，正是“全球沸騰時代”到來的一個典型案例。

中國氣象局氣候服務首席專家周兵講解到，儘管從“沸騰”的字面意思來看，人們更容易聯想到頻繁出現的高溫天氣，但實際上，這一概念所涵蓋的範圍更為廣泛，全球沸騰並不僅僅意味著氣溫的升高，降水格局、類型、區域以及颱風路徑等都在發生變化。極端寒冷事件依然存在，而乾旱、旱澇急轉、颶風、颱風、暴雨、洪水等極端天氣則會更加頻繁。

極端天氣的出現與全球變暖密切相關，同時厄爾尼諾和拉尼娜也是重要的推手，它們反映了中東太平洋海表溫度的異常。極端天氣基本有三類：罕見性、強力程度和快速程度。自1900-2022年，全球範圍內遭受自然災害損失最嚴重的國家是美國，龍捲風、颶風、乾旱等給其帶來了巨大損失；澳大利亞的森林大火和洪水也與氣候變化緊密相連；巴基斯坦的暴雨洪澇強度大、持續時間長，其中50%-75%的原因可歸咎於人類活動的影響。

中國同樣面臨著極端天氣的挑戰，比如2020年的超級暴力梅、2021年的鄭州暴雨、2022年南方的持續性高溫等。極端天氣呈現出種類多頻次密、強度大、區域差異大、點多面廣、交替快、複合性等六大特點。

周兵表示：“世界正面臨更熱、更旱和更澇的未來，極端高溫天氣已成為一種新常態”。在應對極端天氣和重大氣象災害時，技術上有兩大法寶：早期預警能夠極大地減少人員傷亡和財產損失；還要以極限思維和底線思維直面創紀錄的極端天氣。

周兵還提醒公眾需要適度掌握極端天氣的特性，例如“兩個30法則”（閃電後30秒內聽到雷聲表明處於雷暴危險區域，雷聲過去30分鐘後表明處於安全區域）可幫助人們判斷雷暴情況，在實際生活中面對颱風時也需要找到最佳防禦位置。

大量科學資料與事實已經理性地告訴人們，地球承載力界限需要人類共同管理與應對。人們需要對“氣候變化”應有清晰的認知，並依靠政策、科技、公眾參與等，快速轉型應對全球變暖，扭轉或延緩氣候臨界點，共同應對氣候危機！

周 兵

中國氣象局

氣候服務首席專家

國家氣候中心新聞發言人、二級研究員、氣候服務首席，中國氣象局新時代高層次科技創新人才計畫首席專家，國家林草局森林草原防火高級專家組特聘專家，中國科協全國氣候變化學科科學傳播首席專家。研究方向為亞洲季風和降水、氣候系統診斷、氣候變化監測、氣候決策服務、氣候變化科學傳播。

02 天氣預報的誕生

氣象學是研究大氣現象和氣候變化規律的科學，它致力於揭示天氣和氣候的形成機制，以及對人類和自然環境的影響。在古代，氣象學更多地像是一種神秘的藝術，充滿了神學和占卜的色彩。古人常常通過觀察天象、感受自然來預測天氣，比如諸葛亮借東風，就是通過觀察天象和經驗來判斷的，古人還會根據一些自然現象，如動物的行為、雲彩的形狀等來猜測天氣的變化。這些方法雖然有時候能蒙對，但更多的時候就像一場賭博，誤差非常大。

現代氣象學和古代氣象學有很大的區別，你知道現代氣象學發展至今，有多少年嗎？其實才100多年！古代氣象學多基於神學、占卜和經驗總結，誤差大；現代氣象學則是為了戰爭和航海需要而發明，利用觀測站捕獲氣象資料，通過數學演算法求解方程來預測天氣，本質是基於數學的高精尖科學。通俗說氣象學其實是一門理科，就是蒐集大量的氣象資料比如說氣溫、氣壓、空氣濕度、風速、風向等等這些資料，蒐集回來以後，利用數學的方法去解一個方程，來求解未來天氣到底是怎樣的一件事。

天氣預報是氣象學的重要應用領域，它讓我們對天氣的預測更加精準和可靠。為了提高天氣預報的精準率，中國採取了多種措施，例如增加氣象站數量、發射風雲衛星、加強地面觀測、提高電腦計算能力等。中國解放初期，全國所有的氣象站不足百個，而且只是在中大型的城市，像北京、上海、南京等等大城市才有這樣好的氣象站。但是到2018年底，中國已經擁有了6萬多個自動氣象站，覆蓋95.6%的鄉鎮，數量、密度達到世界第一的位置。

儘管中國在氣象領域投入了很多，晴雨預報精準率達到88%，在世界氣象組織的評比中處於較高水平，但公眾仍然總會覺得天氣預報不准，有人會問，這12%的不准從那裡來的？

其實有兩方面，一個是地面的變數，就是下墊面的影響。如果是廣袤的平原，沒有動物、人和其他任何東西，我們去計算天氣情況的時候，是相對比較簡單的。但是地表是複雜的，有山川、河流，對大氣環流都有影響。我們要模擬地表面建模，本身就是件很困難的事。

還有一個變數就是人類。我們自己每天就在大量排放各種各樣的氣體、污染物到空氣中，造成了多少能量、污染物的排放，是很難去把控的，這無形中給天氣預測增加了很多變數，加大了準確預測的難度。

另外就是時間變數。當這些不確定性因素不斷疊加，短期內無限接近正確值，時間長了以後，衰減會非常厲害。所以，我們平時看天氣預報，三天之內很準，一周我們就大概看看趨勢。

其實還有一方面，就是需要引導公眾對於氣像這一門自然科學的認知。氣象學的發展是一個不斷進步的過程，我們應該加強對氣象學的瞭解，提高對天氣預報的認知，共同應對天氣變化帶來的挑戰。相信隨著科技的不斷進步和人們意識的提高，天氣預報的精準率會不斷提高，為我們的生活帶來更多的便利和安全。

卞贇說他的工作是兼具科技、愛與勇氣，在氣象道路上，他將不斷前行、不斷努力，希望給大家提供更好的服務。

03 雷暴的一生

拍攝風暴，是一個藝術與科學兼具的事情。

劉屹靖是國內首個職業拍攝風暴的攝影師，被稱為風暴追逐者或氣象科普人，他做的事情彷彿是一場與自然力量的激烈對話。自2020年起，他便憑藉著各種預報資料和資料，提前預判強對流天氣的發生地點，然後奔赴現場捕捉風暴的瞬間，至今已經行駛超過9萬公里。他的工作不僅是為了拍攝出令人震撼的風暴圖片，更是為了通過車頂的氣象觀測站收集珍貴的資料，為科學研究提供有力的支援。

要想真正拍攝好風暴，就必須深入瞭解風暴的本質。劉屹靖專注拍攝的是狹義上的風暴——雷暴，它是風暴的一種常見形式，形成通常經歷五個階段。

在初始形成階段，看似平靜的晴天背後隱藏著巨大的能量。太陽熱烈地照射著地表，使得地面升溫，熱上升氣流將濕熱空氣帶至空中。當這些濕熱空氣遇冷時，便凝結形成雲。此時，高空中的風激流湧動，雖然表面上一切平靜，但實際上風暴的條件已經悄然具備，暗流正在積蓄力量，為後續的爆發做準備。

接著是雲團凝結階段。陽光持續加熱，使得空氣進一步凝結水分。就像呼倫貝爾清晨空中的雲朵，它們看起來宛如棉花糖般輕盈可愛，但實際上可能是風暴的胚胎。在西部乾旱地區，由於水汽稀少，雲大多止步於淡積雲。然而，如果上升氣流能夠保持，雲就會進一步發展成中展積雲或濃積雲。在濃積雲階段，雲團會放熱，導致內部溫度高於周圍，從而自發地向上運動，此時部分雷暴便會在這個階段產生降雨。

隨後，雷暴進入發展壯大階段。當濃積雲的雲頂高度垂直尺度超過底部寬度時，雲團內的上升氣流開始膨脹，推動著雲團不斷髮展，為即將到來的鼎盛時期積聚能量。

鼎盛時期，積雨雲迅速膨脹，形成雲砧，小水滴冰晶化，邊緣變得模糊。此時，積雨雲正式成為一場強大的風暴，它能夠引發暴雨、冰雹、雷暴大風等惡劣天氣。冰雹在積雨雲內形成，這與過冷水和凝結核密切相關。冰雹在雲內隨著上升氣流運動，不斷增大，最後從雲頂墜落地面。

最後是減弱消散階段，在龍捲風的鼎盛階段過後，雷暴開始逐漸減弱。超級單體雷暴在減弱時，可能會引發猛烈的災險天氣，如大風和暴雨。隨著積雨雲的崩塌，雨、冰雹等紛紛落到地面，冷氣團擴散形成弧狀雲。當風暴徹底減弱消散後，天空中可能會出現美麗的彩虹。

劉屹靖在拍攝風暴的過程中經歷了許多艱難險阻，陷車、爆胎等情況時有發生，但他也有幸拍攝到了許多壯觀的景象，記錄下各種類型的閃電、超級單體雷暴、龍捲風等。他的拍攝工作不僅讓人們領略到了風暴的強大和美麗，也為氣象研究提供了寶貴的資料，讓我們對自然的奧秘有了更深刻的認識。 (中國國家地理探索)