7月5日，14时30分左右，受强对流天气影响，山东菏泽东明县出现龙卷风。据山东省菏泽市东明县应急管理局通报，此次龙卷风极端天气导致1人死亡、79人受伤。

哪里最常发生龙卷风？龙卷风预报预警难度何在？该如何破解龙卷风预报预警？中央气象台首席预报员张涛进行了一一解读。

龙卷风是怎么形成的？

据张涛介绍，龙卷风是一种局地性、小尺度、突发性的强对流天气，是在极不稳定的天气状况下，空气对流运动造成的强烈的、小范围的空气涡旋。龙卷风的时空尺度很小，直径平均在200米至300米，发生至消散的时间在几分钟到几十分钟。

强对流天气是龙卷风产生的基本条件。在低空急流较强的情况下，龙卷风发生的概率也会大大增加。

在我国，龙卷风主要分为四个等级。其中，一级龙卷风强度弱，对应EF0级及以下；二级龙卷风强度为中，对应EF1级；三级龙卷风强度为强，对应EF2和EF3级；四级龙卷风强度为超强，对应EF4和EF5级。

在我国，平原地区是龙卷风相对高发的地区。对于我国来讲，长江中下游平原、珠三角、东北平原、华北平原等地都是龙卷风发生较多的地区。我国大部分省份都有过龙卷风的踪迹，其中江苏、广东、湖北、安徽等省是我国发生龙卷风次数较多的地区，其中江苏和广东省最多，年均龙卷风分别为4.8个和4.3个；湖北和安徽省次之，均为2.0个。

时间上看，春季和夏季是龙卷风多发季节，4至8月龙卷风个数占全年的92%。其中4月、7月龙卷风分别占全年的18.5%和29.5%。又以午后到傍晚最为多见。

龙卷风预报预警难度何在？

张涛表示，龙卷风监测预警仍有很大不确定性，是国际上公认的难题。与其他灾害性天气相比，龙卷风是一种少见的局地性、小尺度、突发性强的强对流天气，其空间尺度很小，且生命史很短，较难被观测捕捉和记录，不确定性极大，对龙卷风的预报预警更加困难。

即便是在龙卷风频发、灾害严重、研究较为充分的美国，其龙卷风预警的平均提前量也只有不到20分钟，且准确率有限。

具体来看，龙卷风科研业务难点最初的源头和关键——它太小了。尽管在公众看来，龙卷风“巨大”的风柱接天连地，宛若魔幻大片，但对比上千公里的台风系统，龙卷风的个头实在太小。这是一种少见的局地性、小尺度、突发性强对流天气，直径一般只有几十米至数百米，最大的也只有1公里左右；持续时间短，一般为几分钟到几十分钟；其发生发展相当“任性”——如果从高空能看到的话，几乎就是一闪即灭。

即使地面气象观测站间距已部分实现公里级，也难以直接“捕捉”到龙卷风；天气雷达则受限于探测范围、分辨率和地球曲率及地形遮挡等而无法直接探测到龙卷风本身。现实中，一场龙卷风发生了，通常只能依靠龙卷风母体系统的发展去寻找一些信号。

如何破解龙卷风预报预警？

“目前，基于数值天气预报模式和综合资料研判，可对龙卷风形成的环境参数（低层垂直风切变、水汽条件、不稳定能量、风暴相对螺旋度等）进行预报，可提前预判龙卷风发生的可能性。在临近预报时，可通过快速循环中尺度数值天气预报模式对回波演变进行预报，对龙卷风生成的时间和区域进行预判，通过风云气象卫星和气象雷达并结合人工智能算法等进行加密监测，尝试开展预警。”张涛说。

具体来看，2000年之前，我国的龙卷风研究大多基于少数研究者对个例的分析；2000年左右，随着我国新一代天气雷达站网布设，龙卷风开始引起部分研究者的关注。

2009年，国家气象中心强天气预报中心组建，强对流业务逐渐得到加强。

2013年，广东省佛山市气象局成立国内首个龙卷风研究中心。

2017年，中国气象局组织龙卷风高发的江苏、浙江、安徽、湖北和广东等省气象部门，由国家气象中心牵头中国气象科学研究院等单位共同开展龙卷风监测预警业务试验。

“在监测与预警方面，如果说大范围织密观测网成本过高，那么在龙卷风高发区，针对不同区域不同特点局地织密‘小网’，则更具有可行性。龙卷风探测专项科学试验已在龙卷风多发地苏北、皖北开展。在建设雷达硬件的同时，提升雷达应用水平也十分急迫。中国气象局气象探测中心（雷达气象中心）已在试点省市开展多波段雷达协同观测试验和算法中试，着力提升强对流雷达监测预警能力。”张涛表示。