“555”定律在暴雨預(yù)警中的應(yīng)用

摘 要 通過對(duì)暴雨預(yù)警信號(hào)與暴雨出現(xiàn)的實(shí)況的對(duì)比分析，認(rèn)為暴雨預(yù)警的現(xiàn)狀不能很好滿足社會(huì)需要；通過分析暴雨實(shí)例，認(rèn)為真正對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生危害的暴雨是強(qiáng)暴雨，這種暴雨是強(qiáng)對(duì)流性的、時(shí)間短、致災(zāi)重，是暴雨預(yù)警的主要目標(biāo)。分析大量的強(qiáng)暴雨5分鐘降水時(shí)間序列，可以得到“555”定律，即當(dāng)5 min降水量超過5 mm，且有明顯依據(jù)能確認(rèn)未來降水將持續(xù)1 h-3 h，則未來1 h-3 h內(nèi)將出現(xiàn)50 mm以上的的強(qiáng)暴雨天氣。應(yīng)用“555”定律進(jìn)行暴雨預(yù)警能提前30分鐘以上，為有效防范暴雨的不利危害起到積極作用。

關(guān)鍵詞 暴雨預(yù)警現(xiàn)狀；“555”定律；應(yīng)用

中圖分類號(hào) O642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)062-0110-02

暴雨是影響我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的首要災(zāi)害性天氣。氣象部門對(duì)暴雨的定義是某地24 h內(nèi)降水量≥50 mm且＜100 mm；若24 h雨量≥100 mm且＜250 mm為大暴雨，24 h雨量≥250 mm為特大暴雨。2011年7月27日，國務(wù)院副總理回良玉在國家防汛抗旱總指揮部全體會(huì)議上說，及時(shí)準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)、預(yù)警是最有效、成本最低的災(zāi)害防御辦法。為此各級(jí)氣象部門都開展了暴雨預(yù)警業(yè)務(wù)工作，為防范暴雨的危害作出了貢獻(xiàn)。

1 暴雨預(yù)警的現(xiàn)狀

暴雨預(yù)警信號(hào)分四級(jí)，分別以藍(lán)色、黃色、橙色、紅色表示。暴雨藍(lán)色預(yù)警信號(hào)：12小時(shí)內(nèi)降雨量將達(dá)50 mm以上，或已達(dá)50 mm以上，可能或已經(jīng)造成影響且降雨可能持續(xù)。暴雨黃色預(yù)警信號(hào)：6小時(shí)內(nèi)降雨量將達(dá)50 mm以上，或已達(dá)50 mm以上，可能或已經(jīng)造成影響且降雨可能持續(xù)。暴雨橙色預(yù)警信號(hào)：3小時(shí)內(nèi)降雨量將達(dá)50 mm以上，或者已達(dá)50 mm以上，可能或已經(jīng)造成較大影響且降雨可能持續(xù)。暴雨紅色預(yù)警信號(hào)：3小時(shí)內(nèi)降雨量將達(dá)100 mm以上，或者已達(dá)100 mm以上，可能或已經(jīng)造成嚴(yán)重影響且降雨可能持續(xù)。統(tǒng)計(jì)2011年8月1-14日江西全省所有雨量站，共出現(xiàn)了267站次暴雨，最多一天（13日）出現(xiàn)了77站次，最大降水量達(dá)163.4 mm。而同期江西省氣象臺(tái)只發(fā)布短時(shí)強(qiáng)降水預(yù)警3次，雷電預(yù)警10次，顯然針對(duì)性指導(dǎo)性不強(qiáng)；同期縣站發(fā)布暴雨預(yù)警7次，其中有2次未出現(xiàn)暴雨，真正有意義的只有5次，暴雨預(yù)警比例只占2%，這顯然滿足不了社會(huì)需要。統(tǒng)計(jì)還發(fā)現(xiàn)大多數(shù)臺(tái)站發(fā)暴雨預(yù)警只是暴雨出現(xiàn)后才發(fā)布預(yù)警信號(hào)，這顯然不利防范暴雨的危害。比如我國暴雨造成危害最代表性的有兩例：河南“75·8”特大暴雨洪澇和甘肅舟曲“8·8”特大山洪地質(zhì)災(zāi)害。1975年8月上旬，河南南部洪汝河、沙穎河和唐白河流域上游的丘陵區(qū)發(fā)生了歷史上罕見的特大暴雨洪澇災(zāi)害。8月4-8日中心測(cè)站4天最大降水量達(dá)1631 mm，1天最大降水量為1005 mm，6 h最大降水量685 mm，3 h最大降水量495 mm，1 h最大降水量189.5 mm，有不少測(cè)點(diǎn)1 h雨量超過100 mm（資料來自中國天氣網(wǎng)）。這次特大暴雨造成24萬人遇難。2010年8月7日，舟曲縣西北方向上游的迭部縣代古寺21-23時(shí)2 h雨量83.8 mm，舟曲縣城東南部10 km的東山鎮(zhèn)23-1時(shí)2 h雨量88.2 mm。這次暴雨形成特大山洪地質(zhì)災(zāi)害，造成1 500人遇難。

可見真正有危害的暴雨往往是在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)降下的。暴雨預(yù)警一定要提前發(fā)布才會(huì)效果。從氣象服務(wù)效果上來考慮，一定要考慮到暴雨預(yù)報(bào)反應(yīng)時(shí)間、預(yù)警信號(hào)傳輸時(shí)間與用戶應(yīng)對(duì)防范時(shí)間，這三個(gè)時(shí)間總量一定要小于暴雨降水持續(xù)的時(shí)間。這就要求氣象部門更早更精細(xì)化進(jìn)行暴雨預(yù)警?！?55”定律可以在暴雨達(dá)到之前進(jìn)行預(yù)警，從而為防范暴雨?duì)幦×藭r(shí)間。

2 “555”定律

漆梁波等研究認(rèn)為“各種類型的局地強(qiáng)對(duì)流幾乎沒有持續(xù)

3 h以上的”，這表明突發(fā)性的小范圍暴雨往往是在1 h-3 h內(nèi)形成的，由于時(shí)間短，防范不及，造成巨大損失。尹潔等研究后認(rèn)為，2010年6月17-20日江西北部出現(xiàn)的典型梅雨鋒暴雨過程由12個(gè)B中尺度對(duì)流系統(tǒng)產(chǎn)生，每個(gè)B中尺度對(duì)流系統(tǒng)發(fā)展時(shí)有強(qiáng)降雨區(qū)對(duì)應(yīng)，19日8-14時(shí)出現(xiàn)1 h40-68 mm強(qiáng)降雨。斯公望研究得出“暴雨和強(qiáng)對(duì)流是中尺度對(duì)流系統(tǒng)產(chǎn)生的天氣現(xiàn)象”，“觸發(fā)暴雨和強(qiáng)對(duì)流發(fā)展的是中尺度移動(dòng)性重力波，特征周期是5 min-30 min，

最長周期可達(dá)90 min”，“小中尺度組織和對(duì)流單體則分別屬于中尺度B和r系統(tǒng)。中尺度B系統(tǒng)時(shí)間尺度3 h-1 d，水平空間尺度10 km-100 km；中尺度r系統(tǒng)時(shí)間尺度1 h，水平空間尺度

1 km-10 km”?！?0 min最大雨量可以反映對(duì)流單體的最大降水強(qiáng)度”，“對(duì)流單體的生命時(shí)間為0.1 h-0.5 h（6 min-30 min）”。湘中中、小尺度天氣系統(tǒng)試驗(yàn)基地暴雨組[5]研究后也認(rèn)為“在一次暴雨過程中，單站降水量的時(shí)間演變上，可表現(xiàn)出周期約3 h的降水過程”。 綜上所述，真正有危害的就是強(qiáng)暴雨。所謂強(qiáng)暴雨，顧名思義就是強(qiáng)對(duì)流暴雨，是指1 h-3 h內(nèi)累計(jì)降水量在50 mm以上的強(qiáng)對(duì)流天氣。在短短的1 h-3 h內(nèi)降水量就達(dá)到50 mm以上，有時(shí)甚至超過100 mm，同時(shí)伴有強(qiáng)雷電、低能見度、大風(fēng)甚至冰雹等惡劣天氣。強(qiáng)暴雨具有時(shí)間短、雨強(qiáng)大、范圍小、致災(zāi)性重、讓人猝不及防等特點(diǎn)。強(qiáng)暴雨由于時(shí)間短降水大能見度低，在城市往往造成內(nèi)澇和交通癱瘓，直接經(jīng)濟(jì)損失巨大。而在農(nóng)村往往形成山洪暴發(fā)，引發(fā)次生氣象災(zāi)害，造成巨大的人員財(cái)產(chǎn)損害。

統(tǒng)計(jì)分析大量強(qiáng)暴雨實(shí)例，可得到強(qiáng)暴雨 “555”定律：當(dāng)５ min降水量超過５ mm，且有明顯依據(jù)能確認(rèn)未來降水將持續(xù)1 h-3 h，則未來1 h-3 h內(nèi)將出現(xiàn)50 mm以上的的強(qiáng)暴雨天氣。未來1 h-3 h必須有持續(xù)的降水或者說未來降水時(shí)間必須持續(xù)1 h-3 h，這是“555”定律的重要前提條件

3 “555”定律在永修縣暴雨預(yù)警中的應(yīng)用

2012年1-6月永修縣站出現(xiàn)了4次暴雨過程，分別為2月6日的56.4 mm，3月30日的60.0 mm，4月24日的167.0 mm，4月29日的122.1 mm。2月6日和3月30日的暴雨預(yù)警信號(hào)漏發(fā)。4-6月發(fā)布暴雨預(yù)警信號(hào)8次，除4月24日和29日的大暴雨預(yù)警發(fā)布正確外，其余4次均空?qǐng)?bào)錯(cuò)發(fā)。4月24日和29日的藍(lán)色紅色預(yù)警正是依據(jù)“555”定律才作出的，而且這兩次大暴雨過程是同時(shí)段內(nèi)全省的強(qiáng)降水中心，不僅預(yù)報(bào)準(zhǔn)確，服務(wù)及時(shí)到位，針對(duì)性強(qiáng)，全縣未出現(xiàn)一例人員傷亡人員轉(zhuǎn)移和重大財(cái)產(chǎn)損失，取得了非常好的服務(wù)效果。這說明“555”定律在有重大影響的暴雨預(yù)警中能發(fā)揮積極的作用。具體情況見下面各圖表。

4 結(jié)束語

真正能產(chǎn)生危害的暴雨是暴雨預(yù)警的首要目標(biāo)，而產(chǎn)生危害的暴雨必定是強(qiáng)暴雨天氣，“555”定律在強(qiáng)暴雨天氣的預(yù)警中能發(fā)揮積極的作用，至少時(shí)間上可以提前30分鐘以上，從而為應(yīng)對(duì)此類氣象災(zāi)害贏得的時(shí)間。當(dāng)然“555”定律也有缺陷，一是有時(shí)有空?qǐng)?bào)，報(bào)了暴雨只出現(xiàn)30多mm的強(qiáng)降水；二是具體的降水量預(yù)報(bào)還要借助其它手段進(jìn)行精細(xì)化；三是目前研究的不夠深入，比如5分鐘降水量出現(xiàn)10 mm以上，后面是不是就一定會(huì)出現(xiàn)100 mm以上的大暴雨或250 mm以上的特大暴雨，這要進(jìn)一步細(xì)致的研究。

參考文獻(xiàn)

[1]曲曉波，張濤，劉鑫華等.舟曲“8.8”特大山洪泥石流災(zāi)害氣象成因分析[J].氣象，2010，36(10):102-105.

[2]漆梁波，陳雷.上海局地強(qiáng)對(duì)流天氣及臨近預(yù)報(bào)要點(diǎn)[J].氣象，2009，35(9):12-17.

[3]尹潔，鄭婧，張瑛等，一次梅雨鋒大暴雨過程分析及數(shù)值預(yù)報(bào)模擬[J].氣象，2011，37(7):827-837.

[4]斯公望.暴雨和強(qiáng)對(duì)流環(huán)流系統(tǒng)[Ｍ].北京:氣象出版社，1991:1-351.

[5]湘中中，小尺度天氣系統(tǒng)試驗(yàn)基地暴雨組.中尺度暴雨分析和預(yù)報(bào)[Ｍ].北京:氣象出版社，1988:1-29.