2021年6月吉林省對(duì)流天氣預(yù)警信號(hào)評(píng)估

張 健陳 曦馬洪波

（1.吉林省突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布中心，吉林長(zhǎng)春 130062；2.吉林省氣象臺(tái)，吉林長(zhǎng)春 130062）

1 引言

6月是東北冷渦集中影響階段，低溫多雨是東北冷渦持續(xù)影響的主要特征之一，另一個(gè)明顯特征就是對(duì)流甚至是強(qiáng)對(duì)流天氣多發(fā)。而且，東北冷渦背景下的對(duì)流天氣其時(shí)空尺度小、突發(fā)性強(qiáng)、致災(zāi)性高的特點(diǎn)更加明顯。對(duì)流天氣種類多，不同種類的對(duì)流天氣其成因和影響也各不相同，因此，對(duì)于對(duì)流天氣特別是強(qiáng)對(duì)流天氣的預(yù)報(bào)預(yù)警一直是冷渦天氣預(yù)報(bào)和服務(wù)的難點(diǎn)。很多學(xué)者針對(duì)東北冷渦發(fā)生規(guī)律、對(duì)吉林省的影響進(jìn)行過(guò)大量有價(jià)值的研究工作[1-9]。

2021年6月，吉林省整體氣候趨勢(shì)為氣溫略低，降水偏多。全省平均氣溫為19.4℃，較常年略低；全省平均降水量為136.2mm，較常年偏多42.2%，但降水空間分布不均，四平、遼源和長(zhǎng)白山保護(hù)區(qū)比常年多80%～90%，白城、松原接近常年，其他地區(qū)比常年多30%～60%；期間全省各地局地性強(qiáng)對(duì)流天氣頻發(fā)?？梢?jiàn)，東北冷渦的影響是2021年6月的主要天氣背景。局地強(qiáng)天氣也給各地帶來(lái)不同程度的災(zāi)害，比如6月14日洮南縣北部半山區(qū)出現(xiàn)局地強(qiáng)降雨，那金鎮(zhèn)出現(xiàn)超過(guò)120mm的大暴雨，最大雨強(qiáng)51.1mm/h，致使該鎮(zhèn)17個(gè)村受到山洪沖擊，農(nóng)田受災(zāi)面積2 690hm2，緊急轉(zhuǎn)移安置110人。

應(yīng)對(duì)東北冷渦背景下的復(fù)雜天氣，預(yù)警工作是最有效的防災(zāi)減災(zāi)手段。其中，預(yù)警信號(hào)的準(zhǔn)確性、精確性和及時(shí)性是預(yù)警工作充分發(fā)揮效益必不可少的要素[10]。近年來(lái)，吉林省各級(jí)氣象部門針對(duì)強(qiáng)對(duì)流天氣開(kāi)展分類精細(xì)化預(yù)警工作，取得了很好的社會(huì)效益。但分類的對(duì)流天氣預(yù)警信號(hào)與其他類型預(yù)警信號(hào)相比，因其具有種類多、區(qū)域范圍小、預(yù)警時(shí)效短等特點(diǎn)，決定了其預(yù)警信號(hào)內(nèi)容復(fù)雜、發(fā)布頻次高、預(yù)警提前量小[11]，也因此對(duì)日常預(yù)警信號(hào)發(fā)布工作有更高的要求。本文針對(duì)吉林省2021年6月省級(jí)氣象部門發(fā)布的強(qiáng)對(duì)流天氣預(yù)警信號(hào)進(jìn)行初步的評(píng)估，以期為今后預(yù)警業(yè)務(wù)和服務(wù)工作提供更多有價(jià)值的參考，更有力地發(fā)揮災(zāi)害性天氣預(yù)警的“防災(zāi)減災(zāi)第一道防線”作用。

2 分類對(duì)流天氣預(yù)警信號(hào)的發(fā)布次數(shù)

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，2021年6月吉林省省級(jí)氣象部門共發(fā)布各類預(yù)警或預(yù)警信號(hào)74次，去掉5次山洪、洪澇和城市內(nèi)澇等與相關(guān)部門聯(lián)合發(fā)布的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警（信號(hào)）和1次系統(tǒng)性大風(fēng)預(yù)警信號(hào)，其余68次均為對(duì)流天氣預(yù)警信號(hào)，日平均達(dá)2.3次。68次預(yù)警信號(hào)包括雷電、冰雹、雷暴大風(fēng)和暴雨4種類型。大多數(shù)國(guó)家將雷電歸結(jié)為一般對(duì)流天氣，根據(jù)吉林省的特點(diǎn)，本文將冰雹（暫不考慮冰雹大?。?、雷暴大風(fēng)和對(duì)流性暴雨看作是強(qiáng)對(duì)流天氣。

分別統(tǒng)計(jì)不同類型的對(duì)流天氣預(yù)警次數(shù)（圖1）發(fā)現(xiàn)，雷電預(yù)警信號(hào)有41次，占比達(dá)60%，日均1.3次，其中只有1次預(yù)警信號(hào)級(jí)別為橙色，其余均為黃色；冰雹和雷暴大風(fēng)預(yù)警信號(hào)次數(shù)相當(dāng)，分別為11次和10次，占比15%左右，預(yù)警信號(hào)級(jí)別方面冰雹均為黃色，雷暴大風(fēng)均為藍(lán)色；暴雨預(yù)警信號(hào)最少，只有6次，其中藍(lán)色級(jí)別為2次，黃色3次，橙色1次。值得注意的是，決定3種不同類型強(qiáng)對(duì)流預(yù)警信號(hào)多少的因素是多方面的：一是與相對(duì)應(yīng)的天氣出現(xiàn)的頻次有關(guān)；二是該類預(yù)警信號(hào)發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)中是否對(duì)影響范圍有限定；三是不同類型天氣的性質(zhì)，比如冰雹和雷暴大風(fēng)是瞬間天氣現(xiàn)象，而暴雨是一段時(shí)間的累積量。

圖1 2021年6月吉林省各類對(duì)流天氣預(yù)警次數(shù)的占比

進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)逐日分類對(duì)流預(yù)警信號(hào)，發(fā)現(xiàn)2021年6月共有22d發(fā)布了對(duì)流天氣預(yù)警信號(hào)（圖2），占比超過(guò)70%。這22d中大多發(fā)布了雷電預(yù)警信號(hào)，有6d發(fā)布的雷電預(yù)警信號(hào)達(dá)到3次，8d發(fā)布2次。22d中16d發(fā)布了強(qiáng)對(duì)流預(yù)警信號(hào)，其中11d發(fā)布了冰雹預(yù)警信號(hào)，每天都是1次；8d發(fā)布了雷暴大風(fēng)預(yù)警信號(hào)，有2d發(fā)布了2次；5d發(fā)布了暴雨預(yù)警信號(hào)，有1d發(fā)布2次。從月內(nèi)強(qiáng)對(duì)流預(yù)警發(fā)布變化大概可以看到分5個(gè)階段：6月2日、6月4—7日、6月9—14日、6月17—21日和6月25—30日。每個(gè)階段的時(shí)長(zhǎng)不同，與天氣系統(tǒng)的移動(dòng)速度和是否存在不斷地更新替換有關(guān)。

圖2 2021年6月逐日吉林省省級(jí)分類對(duì)流預(yù)警信號(hào)發(fā)布次數(shù)

在發(fā)布強(qiáng)對(duì)流預(yù)警信號(hào)的16d中，有6d同時(shí)發(fā)布2種以上強(qiáng)對(duì)流預(yù)警信號(hào)，占比37.5%。6月2日和6月30日，同時(shí)發(fā)布了3種強(qiáng)對(duì)流預(yù)警信號(hào)；11日、19日同時(shí)發(fā)布了雷暴大風(fēng)和冰雹預(yù)警信號(hào)；17日同時(shí)發(fā)布了雷暴大風(fēng)和暴雨的預(yù)警信號(hào)。另有6d單獨(dú)發(fā)布了冰雹預(yù)警信號(hào)，3d單獨(dú)發(fā)布了雷暴大風(fēng)預(yù)警信號(hào)，1d單獨(dú)發(fā)布了暴雨預(yù)警信號(hào)。綜上可見(jiàn)，強(qiáng)對(duì)流天氣，特別是東北冷渦背景下的強(qiáng)對(duì)流天氣具有一定的混合型特點(diǎn)。

3 分類對(duì)流預(yù)警信號(hào)的地區(qū)分布

統(tǒng)計(jì)68次對(duì)流預(yù)警信號(hào)的空間分布（圖3），可以看到對(duì)流天氣預(yù)警有較明顯的地區(qū)差異，基本呈現(xiàn)東西兩側(cè)預(yù)警信號(hào)少而中部多的形勢(shì)，特別是中部偏北的長(zhǎng)春和吉林兩個(gè)地區(qū)，總預(yù)警信號(hào)次數(shù)分別達(dá)到57次和50次。不同類型預(yù)警信號(hào)的空間分布也大體呈現(xiàn)東西兩側(cè)少中部多的特點(diǎn)。其中，雷電預(yù)警信號(hào)各地均在20次以上，說(shuō)明各地發(fā)布雷電預(yù)警信號(hào)的頻次都非常高，白山、吉林、長(zhǎng)春等地雷電預(yù)警信號(hào)超過(guò)30次，平均每天≥1次。強(qiáng)對(duì)流預(yù)警信號(hào)方面，延邊和長(zhǎng)白山保護(hù)區(qū)為0次；白山只有1次冰雹；白城只有雷暴大風(fēng)和暴雨；其余6個(gè)地區(qū)冰雹、雷雨大風(fēng)和暴雨預(yù)警信號(hào)都有發(fā)布，吉林和長(zhǎng)春地區(qū)3類強(qiáng)對(duì)流天氣預(yù)警信號(hào)的發(fā)布次數(shù)都是最多的。

圖3 2021年6月吉林省分類對(duì)流預(yù)警信號(hào)的地區(qū)分布

4 分類對(duì)流預(yù)警信號(hào)的發(fā)布時(shí)間

預(yù)警發(fā)布時(shí)間一方面反映災(zāi)害性天氣的發(fā)生時(shí)間，另一方面也是統(tǒng)計(jì)預(yù)警提前量和評(píng)估預(yù)警防災(zāi)減災(zāi)效果的一個(gè)重要參數(shù)。統(tǒng)計(jì)68個(gè)對(duì)流預(yù)警信號(hào)的發(fā)布時(shí)間可見(jiàn)，最早為04:14，最晚為23:44，發(fā)布預(yù)警時(shí)間主要集中在11—20時(shí)（圖4），這與冷渦背景下對(duì)流天氣多發(fā)生在午后到前半夜有關(guān)。其中，雷電預(yù)警信號(hào)從早到晚都有發(fā)布，雷電預(yù)警信號(hào)首發(fā)多在11:30—12:00，因預(yù)警信號(hào)時(shí)效為6d，因此17:30—18:10為雷電預(yù)警信號(hào)發(fā)布的另一個(gè)集中時(shí)段；冰雹和雷暴大風(fēng)預(yù)警信號(hào)發(fā)布主要在12:00—21:30，特別是14:00—20:00，冰雹比雷暴大風(fēng)發(fā)布時(shí)間略早一些；暴雨預(yù)警信號(hào)主要在19:00—23:00。

圖4 2021年6月吉林省分類對(duì)流天氣預(yù)警發(fā)布時(shí)間統(tǒng)計(jì)

5 預(yù)警信號(hào)發(fā)送至用戶手機(jī)所需時(shí)間

預(yù)報(bào)員經(jīng)過(guò)分析研判，制作發(fā)布相關(guān)的對(duì)流天氣預(yù)警信號(hào)，之后通過(guò)發(fā)布系統(tǒng)向吉林省內(nèi)相關(guān)用戶進(jìn)行手機(jī)短信推送。對(duì)流天氣突發(fā)性強(qiáng)、時(shí)空尺度小，而且預(yù)警信號(hào)時(shí)效也較短，一般為6h或者3h，因此對(duì)流天氣預(yù)警信號(hào)對(duì)于發(fā)送過(guò)程的時(shí)間效率要求更高。統(tǒng)計(jì)68個(gè)對(duì)流天氣預(yù)警信號(hào)從制作發(fā)布至用戶獲取的時(shí)間差（表1），發(fā)現(xiàn)最短為5min，多數(shù)都可以控制在5～15min，如果按對(duì)流天氣預(yù)警信號(hào)平均提前量25～35min算，用戶收到后仍有近20min的防范應(yīng)對(duì)時(shí)間。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)，個(gè)別預(yù)警信號(hào)可能受制作發(fā)布、通信條件等多種因素影響，從發(fā)布到用戶獲取的時(shí)間超過(guò)20min，最多達(dá)41min，但整體占比很小，僅為13%。以上都進(jìn)一步證明省級(jí)發(fā)布的對(duì)流天氣預(yù)警信號(hào)對(duì)于實(shí)際的防災(zāi)減災(zāi)工作具有較好的實(shí)用性。

表1 預(yù)警信號(hào)短信發(fā)布至用戶手機(jī)所需時(shí)間統(tǒng)計(jì) min

6 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)吉林省2021年6月省級(jí)氣象業(yè)務(wù)單位發(fā)布的68個(gè)不同類型的對(duì)流天氣預(yù)警信號(hào)進(jìn)行了初步的分析評(píng)估。

（1）各類對(duì)流天氣預(yù)警信號(hào)中，雷電預(yù)警信號(hào)占比達(dá)60%，日均1.3次，冰雹和雷暴大風(fēng)預(yù)警信號(hào)占比15%左右，暴雨預(yù)警信號(hào)最少。

（2）對(duì)流天氣預(yù)警信號(hào)分布有較明顯的地區(qū)差異，基本呈現(xiàn)東西兩側(cè)少而中部多的形勢(shì)，特別是中部偏北的長(zhǎng)春和吉林2個(gè)地區(qū)最多，不同類型預(yù)警信號(hào)的空間分布也都大體呈現(xiàn)東西兩側(cè)少中部多的特點(diǎn)。

（3）對(duì)流天氣預(yù)警信號(hào)發(fā)布時(shí)間最早為04:14，最晚為23:44，發(fā)布預(yù)警時(shí)間主要集中在11—20時(shí)。雷電預(yù)警信號(hào)首發(fā)多在11:30—12:00，冰雹和雷暴大風(fēng)預(yù)警信號(hào)發(fā)布主要在12:00—21:30，暴雨預(yù)警信號(hào)主要在19:00—23:00。

（4）對(duì)流天氣預(yù)警信號(hào)從制作發(fā)布至用戶獲取的時(shí)間差，最短為5min，多數(shù)可以控制在5～15min。

（5）本文評(píng)估的2021年6月發(fā)布的省級(jí)對(duì)流天氣預(yù)警信號(hào)特征，可以為今后進(jìn)一步做好預(yù)警信號(hào)的制作和發(fā)布、提升吉林省預(yù)警能力建設(shè)提供依據(jù)。