龙卷风能预警吗?

能预警的原理是什么?不能预警的难度是什么?
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2016年6月24日补充:
这是去年针对长江客轮倾覆事件(后来被确认为是下击暴流)的回答,今天因为阜宁龙卷风被翻出来了。
我想就我的答案:能和不现实进行几点补充
1. 可以预警,但是很难预测。就是说如果发生了,我们可以警告民众:强对流生成啦,还有一个小时,马上到咱们这了,大家注意——这叫预警;还没有发生,我们预测会不会发生:明天下午五点咱们这会生成龙卷风——这叫预测。预警能做到,预测非常难
2. 为什么在中国不太现实:如果要求我们按照美国的标准建立龙卷风预警系统,这不太现实。因为美国每年发生1200个龙卷风,中国只发生十来个灾害级的,我们肯定要把更多资源投入更紧要的问题上去。
3. 那是不是我们的气象部门就做的够好了?完全不是。首先,就像我提到的,龙卷风是强对流天气的一种,我们一般关注强对流天气就行了。但是像是阜宁这样的龙卷风多发地区,气象部门是否应该在预警中考虑到龙卷风的可能性?这次的龙卷风有没有被侦测到,有没有发布警报?其次,气象部门的科普工作亟需加强,别说对公众了,首先对自己工作人员的科普就不够:这是气象局官网的文章如何预测龙卷风,配图是错的,配了个超级雷暴单体的图。然后题目说能预测,正文都在讲观测和预警的手段

——以下是原文——

谢邀~看到匿名用户以一线气象预报员的视角指出龙卷风不能预报,我首先对一线工作的同志表示敬意,其次也提点不同意见。
龙卷风能预警吗?我的答案是能,但是在中国不太现实

为什么能呢?因为有人做到了。谁啊?美国人。美国的龙卷风预警历史可以追溯到1880年代。1948年,美国科学家做出了首次成功的龙卷风预报,预测到五天后的龙卷风。这里需要注意,预警和预测是不一样的。预测是在龙卷风还没形成的时候根据天气形势的预测,预警则是龙卷风形成后的警报。虽然美国人早在60年前就做出了五天的预报,但是由于龙卷风系统复杂,即使在今天,美国在预测今后一到两天的准确度也就是“比猜测高一些”。而龙卷风预警则参考了天气预报,多普勒雷达以及风暴监测网络(包括民间的气象爱好者等),在袭击某地之前通过电视、电话、电传、网络以及高音喇叭等方式发出警报,提醒居民躲避。

所以说龙卷风是能预警的,但是为什么在中国不现实?简单说,国情不同。美国由于特殊的地理情况,龙卷风的数目远远超过其他国家,大概是全欧洲数量的四倍。每年龙卷风给美国很大的损失,所以他们有必要建立健全的龙卷风预警网络。而在中国,龙卷风并不是常见的自然灾害,以至于这次的新闻发生后,知乎上问“中国/长江真的有龙卷风吗?”这类问题的一棍子打到一大片,可想而知广大人民群众见过、听过的龙卷风并不多。所以并不是很有必要建立像美国一样的龙卷风预警网络。

那我们该怎么办?首先这次长江客轮倾覆,目前据说确实发生了龙卷风,但到底是不是龙卷风导致了客船倾覆还没有一定的结论,我们还是应该再等等调查结果。不过如果确实是龙卷风导致的,那么这次的事件可能是龙卷风造成的最大破坏之一了。就目前而言,有没有龙卷风预警并不是特别紧要的事,因为龙卷风不会平白无故地出现,一般都是源自于雷暴、飑线、台风等天气系统。所以大家注意强对流天气预警,大风暴雨预警即可。而气象部门则是应该进一步完善强对流天气预报,短时临近预报。社会媒体及公共服务部门应该与气象部门加强合作,让预警能第一时间为公众所知

对美国龙卷风预警感兴趣的可以参考这篇文章 journals.ametsoc.org/do
龙卷风可以预警,但是现阶段很难预报。

龙卷风的主要是因为因为强对流造成的(severe weather, deep convection),现阶段的的预报水平对强对流天气系统可以很准确的预报,但是龙卷风不但尺度小而且生成带有随机性,因此基本上靠预报员的的经验和雷达数据来做短时间预警。

在美国龙卷风的预警过程一般是:首先提前一两天预报强对流天气,让大家有个心理准备。然后等到当天,用多普勒雷达网络严密监视有可能出现龙卷风区域,一旦发现有可能发生龙卷风的区域,就通过各种方式发出警报,包括类似防空警报. 大家听到警报后就近躲进逃生室(shelter),在龙卷风多发的州,法律规定公共场所必须有足够数量的逃生室。当然存在大量的错误预警,false positive 和 false negative(实在不知道中文怎么翻译)。 false positive还好,大不了虚惊一场。 但是false negative非常危险,美国龙卷风造成的伤亡很多都是因为false negative。加上一些机器学习的方法也许可以提高预警的精度,但是个人认为提高的精度可能有限。

美国是龙卷风多发国家,下图记录了2011年4月发生在美国南方的龙卷风灾害。这次灾害天气无论是在龙卷风的强度还是在数量上都创下了记录。 当时答主在深红色的区域读书,想象一下龙卷风警报从头天下午断断续续响到第二天早上的情景。 龙卷风过后答主当时所在的城市断电五天,宵禁五天。

(From ustornadoes.com/2014/05

另外,楼上答案中有一幅图其实不是龙卷风,是dust devil (真不知道中文是什么)。 Dust devil是地表空气受热造成的,和龙卷风的机理完全不同,尺度和强度也小了很多很多。