暴雨如何更早、更准地被“捕捉”？长江防汛如何更智能？
“十四五”期间，中国气象局武汉暴雨研究所交出了一份扎实的“科研答卷”——
锚定暴雨研究 守护江河安澜
导语
抓创新就是抓发展，谋创新就是谋未来。2020年以来，中国气象局武汉暴雨研究所（以下简称“暴雨所”）迎来改革发展的关键阶段。在气象现代化和长江流域防洪体系建设加速推进的时代背景下，暴雨所坚持以科技创新为牵引、以防灾减灾为使命、以暴雨研究中心建设为新起点，通过平台引领、基础攻坚、创新突破、应用赋能、开放协同和人才强基等多重举措，逐步打造国家级暴雨科技创新高地，为江河安澜提供坚实科技支撑。
平台拔节扬优成势
创新体系跃升带来持续动能
以暴雨、强对流为典型的极端天气气候事件多发频发，新一轮科技革命和产业变革大潮涌动……对于湖北而言，如何找到以一域服务全局的气象科技密钥？实践给出的答案是：暴雨研究。
近年来，暴雨所将平台体系建设摆在发展全局的重要位置。全国暴雨研究中心由湖北省政府与中国气象局共建，科学咨询委员会汇集5名院士和30名专家，为暴雨科研明确更高层级的战略指引。以此为依托，暴雨所推动国内首个暴雨科研项目谱系规划落地实施，形成“从哪儿研究、研究什么、谁来研究”的系统化布局。暴雨研究开放基金的设立，让全国40余家单位的136项研究得以共同推进，暴雨科技创新网络的雏形逐渐清晰。
目前，“暴雨东湖论坛”已成为中国科协认定的重要学术会议，有力汇聚海内外暴雨科研力量。《暴雨灾害》核心期刊被国际数据库收录，为国内原创成果提供更广阔的展示舞台。《暴雨年鉴》连续发布十大暴雨事件：系统梳理全国典型暴雨过程，为科研、业务和风险管理提供权威参考。
图为2024暴雨东湖论坛暨暴雨·次生灾害国际学术研讨会
同时，多架构支撑的实验室体系不断成熟。中国气象局流域强降水重点开放实验室、暴雨监测预警湖北省重点实验室和三峡国家气候观象台共同构成暴雨所研发体系的坚实地基。这里汇集了从基础机理研究到技术研发再到成果转化的全链条力量，使暴雨研究具备了“源头创新+业务导向”的双重属性。
观测试验能力的跃升则让暴雨研究拥有更多“看得见、摸得着”的科学依据。长江中游暴雨监测野外科学试验基地经过系统扩容后，形成了“固定与移动结合、地基与空基融合”的立体观测体系，从藏东南延伸至长江中下游的监测网络内布设了140余套观测设备。基地获得国家级评价认可，为暴雨研究提供了高水平的观测数据支撑。
图为长江中游暴雨监测野外科学试验基地
为了让暴雨研究拥有更强大的“算力引擎”，暴雨所打造了峰值计算能力达2.2PFlops的高性能计算机集群，为新一代暴雨区域数值预报模式的业务化运行和模拟研究提供了可靠且可持续的算力基础，也为后续原创性突破创造了条件。
图为高性能计算机集群
原创突破不断涌现
创新成果量质齐升推动暴雨学科高质量发展
暴雨预报一直是世界性难题,特别是定时、定点、定量预报。依托不断完善的平台体系和观测网络，暴雨所近年在暴雨研究的多个方向取得进展，为突破长期困扰我国的强降水监测和预报瓶颈提供了新解法。
在多尺度暴雨机理研究中，连续观测试验让梅雨锋暴雨的生命史被完整捕捉-从生成、发展到消亡，三维宏微观观测资料为暴雨研究提供了难得的样本。2020年启动了“地一空一星”一体化观测试验2023至2024年建立固定与移动式结合的跟踪体系，使我国成功具备暴丽全链条观测能力。基于丰富的观测及分析数据，暴雨所揭示了长江流域云雨宏微观特征演变新规律，阐明梅雨锋暴雨能量转换机制，也明确热力过程在锋生锋消中的主导作用：提出引发山地突发性暴雨的新见解，即地形重力波与对流系统耦合作用，填补了我国山地突发性暴雨机理研究的空白。
2020年长江中下游梅雨期降水地-空-星基联合观测试验
车载L波段风廓线雷达、毫米波云雷达、微波辐射计在大别山联合观测
与机理研究并行的是暴雨监测预警数值预报体系的深化。暴雨所研发下击暴流、龙卷和冰雹快速智能识别预警算法，有效提升短临预警能力；优化云物理方案，突破双偏振雷达直接同化技术，并基于地形扰动构建了集合预报方法，助力提升数值模式预报能力……这些成果被纳入国家级、省级业务系统，显著推动暴雨强对流预警预报服务升级。
图为暴雨洪涝监测预报产品
暴雨与流域洪涝紧密相关。为充分发挥暴雨监测、预报在流域暴雨洪涝防灾全链条中的技术优势，暴雨所着眼水文气象专业模式的研发，构建长江中上游流域的洪水天气学及雨洪定量关系模型，研发流域面雨量风险概率和水文集合预报新方法，推动水文集合预报技术发展与成型，有效提升流域水文气象定量化预报能力，有力护佑流域安澜。
图为水文预报产品
科研成果也在不同场景中展现出“从实验室走向防灾一线”的价值。龙卷、雷暴大风、冰雹等分类识别预警技术陆续在十余省市落地，应用于全国气象短临业务系统。全球导航卫星系统(GNSS)水汽解算、雷达组网等新技术在多地中试。暴雨区域数值模式为“21·7”河南特大暴雨、湖北随州柳林特大暴雨气象服务提供科技支撑。流域水文气象实时预报系统支撑长江流域暴雨洪涝防灾减灾，入选科技部支撑防汛救灾技术装备成果清单。
2024年6月18日，基于分类识别预警技术识别武汉新洲雷暴大风
暴雨所研究成果持续释放多元价值，近5年先后获省部级奖励8项，其中“强对流灾害预警技术"“山地暴雨机理”分获湖北省科技进步奖。多项成果直接应用于国家气象中心、长江水利委员会等30余家科研业务单位，为发挥气象防灾减灾防线作用提供了有力支撑《极端暴雨的形成与危害》等科普讲解以及“十大暴雨事件遴选”等活动助力暴雨防灾减灾科普传播，持续提升全民气象科学素养。
协同高地加速成形
开放交流与人才体系释放长效活力
近年来，暴雨所愈加重视开放合作，将视野投向世界暴雨研究前沿。2024年，暴雨所举办暴雨·次生灾害国际学术研讨会，吸引5个国家和地区300余名专家学者参与；连续多年征集亚洲大洋洲地球科学学会、美国气象学会等国际学术会议议题,在全球学界展现更具辨识度的声音；与美国亚利桑那大学佐治亚理工学院等高校共建研究团队，为科研人员提供更多前沿交流机会,推动暴雨研究攀上更高的学术平台。不断扩大的“国际朋友圈”成为暴雨所科研创新的重要增量。
在全国层面，全国协同创新的“全国一盘棋”研究格局形成：全国暴雨研究中心组织实施2020至2024年暴雨科技重大进展评选；与国家气象中心、中国气象科学研究院、中国气象局地球系统数值预报中心等国家级单位共建创新团队。
人才是源头活水。近年来，暴雨所通过“引育用留”并重的机制，使团队结构明显优化：高层次人才不断涌现,现有正研15人、博士22人、领军人才3人、首席专家1人、荆楚工匠3人、青年英才4人、湖北省楚天青年拔尖人才1人。引进院士团队为数值模式提供高水平学术指导，邀请知名国际专家赋能学科建设，拓展国际视野。9个研究员团队与中国气象局创新团队协同攻关，为科研组织提供强有力支撑。近5年暴雨所论文、专利、标准量的显著增长，也印证了人才体系带来的科研活力和创造力。
中国气象局武汉暴雨研究所大楼
回望非凡之旅，暴雨所把创新驱动贯穿科研与业务的每一个链条，抓住了牵动全局的“牛鼻子”，通过扎实的平台建设、连续的原创突破、显著的业务成效、广泛的协同网络和不断壮大的科研梯队交出了一份亮眼的发展答卷。
未来，暴雨所将继续聚力暴雨研究，守护江河安澜，为国家防灾减灾事业贡献更加坚实的科技力量。
科技成果
突破暴雨强对流短临预警业务技术瓶颈
围绕雷达资料质控（速度退模糊、偏振量订正和杂波识别）、多型号大小雷达组网拼图、分类强对流天气识别预警等核心方向研发系列关键技术，构建暴雨强对流短临预警体系，整体技术水平达到国际先进。成果已在国省市多级业务转化，推动短临预警精度、时效性和服务能力显著提升。
构建梅雨锋暴雨科学试验体系
聚焦梅雨锋暴雨的多尺度环境场、云微物理和降水结构精细化探测，形成从藏东南至长江中下游的梅雨锋暴雨科学试验体系。2020年组织实施长江中下游梅雨锋暴雨“地一空一星”首次一体化综合观测试验，2023年至2024年开展“固定+移动”式梅雨锋暴雨跟踪观测试验，建立多种梅雨锋暴雨观测数据集。
揭示暴雨多尺度机理新认识
首次提出潜热加热过程和扭转过程对梅雨锋锋生锋消的主导作用，科学阐释长江上游山地河谷多种地形与低涡切变线、低空急流等多尺度天气系统对暴雨发生发展的协同作用、地形重力波与对流耦合作用引发山地突发性暴雨的机制，揭示长江中游大别山迎（背）风坡不同生命史降水日变化机制和弱天气强迫下鄂西地形动力和热力效应触发极端降水对流的机理。
构建新一代暴雨数值预报技术体系
聚焦暴雨精准预报中云微物理过程、资料同化及集合预报等重难点方向，优化适用于梅雨锋降水模拟的云微物理参数化方案，研发双偏振雷达、星载雷达、雷达反射率“伪水汽”反演等系列资料同化技术，创新性提出适用于复杂地形暴雨的“地形扰动”集合预报方案，相关成果已应用于覆盖长江流域、逐时更新的新一代暴雨数值模式（CMA-BY）和武汉城市圈百米分辨率数值模式系统，实时支撑汛期预报服务。
自主发展流域水文气象实时预报系统
创新流域水文气象耦合技术体系，融合雨量站和雷达定量降水估测（QPE）等多源监测数据、多模式数值预报产品、水文模型模拟技术,自主研发集水文气象监测、预报于一体的流域水文气象实时预报系统，实现淹没范围、流量、流速、风险等级的预报，有力支撑长江流域水旱灾害防范与水资源调度等重大决策气象服务。
发展历程
2020年
4月，《暴雨灾害》入选中国科协地学领域高质量科技期刊T2级目录。6月至7月,首次组织长江中下游梅雨锋暴雨“地一空一星”一体化综合观测试验。
8月，流域水文气象实时预报系统支撑长江暴雨洪涝防灾减灾，并入选科技部支撑防汛救灾技术装备成果清单。
2021年
3月，暴雨强对流短临预警成果融入国家气象中心平台。5月，成功举办“2021暴雨东湖论坛”。7月至8月，区域暴雨数值模式支撑“21.7”河南暴雨、湖北柳林特大暴雨等气象服务。
2022年
5月，长江中游暴雨野外科学试验基地（大洪山站）成立，构建“气象科研+旅游文化”融合发展新格局。9月，获批国家自然科学基金重点项目“基于跟踪观测的长江流域梅雨期极端降水触发和维持机制研究"。9月，“科技创新支撑湖北暴雨防灾减灾对策研究"获湖北发展研究三等奖。11月，中国气象局流域强降水重点开放实验室获批成立。12月，暴雨强对流短临预警两项成果获评全国气象雷达应用大赛一等奖。
2023年
3月，成功举办“2023暴雨东湖论坛”，首次发布2022年度国内十大暴雨事件，并被中国科学技术协会发布的《重要学术会议指南(2023)》收录。10月，“肖艳姣创新工作室”上榜第一届全国气象行业示范性劳模和专家人才创新工作室。11月，长江中游暴雨监测野外科学试验基地获中国气象局野外科学试验基地评估“优秀"等次。12月，“强对流灾害天气识别预警和短临预报关键技术及应用研究"获湖北省科学技术进步奖三等奖。
2024年
1月，全国暴雨研究中心在武汉成立。4月，印发《全国暴雨研究开放基金项目管理办法（试行）》，国内首个暴雨科研项目谱系规划发布。
6月，全国暴雨研究中心管理委员会、学术委员会成立。
10月，重大科研基础设施和大型科研仪器开放共享获评科技部考核“良好等级”。
10月，“2024暴雨东湖论坛”暨暴雨·次生灾害国际学术研讨会召开，首次发布2020至2024年暴雨科技重大进展。
10月，国家重点研发计划项目成果“西部山地突发性暴雨形成机理与预报理论方法研究”获中国气象局气象科技成果评价“优秀”等级、湖北省科学技术进步奖三等奖。
2025年
6月，暴雨数值预报业务模式（CMA-BY）实现业务化应用。
11月，“2025暴雨东湖论坛”召开。
《中国气象报》2025年12月1日第4版
作者：史光浩 王亮
策划：赵娴婷 肖艳姣 王晓芳 周志敏 殷志远 张文刚
编辑：史光浩 王亮 刘钊
发布：卜钰
供图： 中国气象局武汉暴雨研究所
审核：段昊书
本文标题：7.21暴雨
本文链接：http://www.hniuzsjy.cn/cxzt/caiku/292744.html
