文｜魏科（中國科學院大氣物理研究所研究員）

近期，北京及我國東部地區的大風天氣引發了全國高度關注。北京市氣象臺4月10日10:30發布的預報顯示，“平原地區陣風9~11級，延慶、昌平、門頭溝等區的部分地區陣風11~13級，山區局地陣風可達13級以上并伴有沙塵和強降溫天氣”。為此，北京市發布了近10年首個全市大風橙色預警。

由于預報提前發布，大家進入了“等風來”的狀態，全社會緊急動員起來，很多超市里人頭攢動，蔬菜等商品被搶購一空。但也有部分公眾的感受與實際有較大差別。4月12日和13日兩天，有一些老老實實“宅家”的網友發現，室外的樹木似乎搖得不夠夸張；有些網友出門后表示“不算大”“沒有什么風”“等到現在一直沒啥動靜”……有些人甚至懷疑氣象局的預報是“小題大做”。

實際上，從氣象局發布的氣象公告顯示，實際情況與預測的基本一致。氣象觀測數據顯示，北京門頭溝區的高山玫瑰園站記錄到的最大風速為45.8米/秒，相當于14級風。北京海淀區12日13時55分記錄到的最大風速為36.7米/秒，屬于12級風。這些情況完全符合“陣風11~13級，山區局地陣風可達13級以上”的預報。大風吹倒了近2000棵樹木，據統計，截至4月13日11時，北京市園林綠化系統第一時間處置倒伏樹木1884棵、折枝5065處。這次大風還帶來了強烈的沙塵活動和明顯降溫。

被風吹折的樹。崔雪芹/攝

那么，為何公眾的感覺和實際有較大差別？這里首先涉及專業術語的解讀。氣象預報出現13級大風，被很多人解讀為一天24小時都刮著13級大風。然而，氣象業務中并不是這么認定的。

目前，所有觀測站都采用自動觀測系統。觀測站的風速測量儀器大約每秒采4個數值，即0.25秒就能采集一個數據。在計算陣風風速時，氣象規范是以3秒鐘的平均風速來算，即觀測站在3秒鐘內會記錄下12個數據，然后對這些數據進行平均。如果一次大風過程中有3秒的風速達到13級，就認為本次大風過程中有陣風超過了13級，這和很多人認為的“一整天都刮著13級大風”當然差別很大。

也有人以為，北京發布全市大風橙色預警了，應該是所有地方都達到橙色級別，這也與氣象業務不符合。最大風速通常出現在特殊地形區域。例如，兩山之間的夾縫地帶、山頂高海拔區域，或者山脈迎風突出的高地，這些地方的風力尤為強勁。例如，新疆阿拉山口位于阿拉套山和巴爾魯克山之間，每年有超過160天出現8級以上大風天氣，是著名的大風口。

在本次大風過程中，門頭溝的高山玫瑰園站是北京最大陣風出現的地方。這個觀測站就是山區突出的高地，從高山玫瑰園站向東延伸，便是廣闊的平原區域。13日13至14時北京最大陣風風速出現在延慶區海陀山頂附近，達到37.0米/秒（13級）。從延慶的海坨山山頂向下望，延慶區盡收眼底。這些地方刮起大風是意料之中的。

許多人可能會認為，大風一旦刮起來就會持續一整天，但實際并非如此。如果仔細觀察室外的樹葉或旗子，就會發現風力并非持續不變，而是呈現出紊亂特征。這種現象在物理學上被稱為湍流，即風力強弱和方向不斷變化，時而強勁，時而微弱，時而向一個方向擺動，時而又向另一個方向擺動。

湍流問題在科學領域中幾乎是最難解決的問題之一。傳說德國著名物理學家、量子力學奠基人海森堡在臨終前曾說，當他遇到上帝時，一定要問兩個問題：一個是相對論是什么，另一個就是湍流是什么。后人對此進行演繹，說上帝聽到問題之后，會這樣回答他：“你有兩個問題，第一個我有答案，但第二個……我也不知道。”這些“段子”說明了研究湍流的難度有多大。

大氣運動的雷諾數遠超湍流的臨界值，使大氣運動呈現湍流的特征，加之大氣中無處不在的風切變、熱力對流、地形和地表摩擦，使得大氣運動變得復雜和不規則。例如，建筑的迎風面和背風面風速風向有別、1樓和10樓的風速風向有別，甚至一個地方上一分鐘還風平浪靜，下一分鐘便突然大風卷起塵土等。要做到“定時定點定量”地精確預報風速風向，目前還不可能，尤其是目前天氣預報的數值模式，無論多么“高精度”，都做不到區分一座建筑兩面、一條街道兩面，甚至做不到區分山峰兩面的距離，遑論對某個具體點做“定時定點定量預報”了。

然而，冬春季的冷空氣預報依然是天氣預報里準確度最高的。這是因為冬春季的冷空氣范圍比較大，比如這次過程橫掃我國南北，空間范圍達到數千千米。造成這樣的冷空氣活動的中緯度擾動的空間范圍一般都在三四千千米，無論在衛星云圖還是在傳統的天氣圖上，都可以清晰準確識別。對這樣大尺度的預報，無論是基于數值天氣預報、人工智能天氣預報，還是傳統的天氣圖分析，都可以比較準確地把握其過程，從而提前數天做出較準確的預報。

大風是一種災害性天氣，在我國氣象災害歷史上，大風造成的人員傷亡和財產損失比比皆是。盡管這次大風造成了不小損失，在有些地方還比較嚴重，但得益于我國基礎設施建設的長足進步，特別是預報預警水平的提高和完善，加上相關部門提前部署、全社會積極應對，總體上人民群眾的生命和財產安全得到了最大幅度保護，沒有出現重大人員傷亡。這一切都充分體現了氣象預報和預警的巨大價值。