2022年8月6日包頭市強(qiáng)降雨天氣過程預(yù)報(bào)服務(wù)的思考

魏 丹

包頭市氣象局，內(nèi)蒙古包頭 014030

1 降水天氣概況

受副熱帶高壓與高空冷渦共同影響，2022年8月6日午后至夜間包頭市出現(xiàn)大范圍降水天氣，并伴有短時(shí)強(qiáng)降水、雷暴大風(fēng)等強(qiáng)對流天氣。全市147個(gè)監(jiān)測站共127個(gè)站出現(xiàn)降水，平均降雨量15.2 mm，大雨以上量級降水集中在市區(qū)、土右旗和固陽縣東南部；共7個(gè)站出現(xiàn)暴雨，分布在青山區(qū)、石拐區(qū)和土右旗北部，最大降雨量出現(xiàn)在土右旗三道壩為95.1 mm，最大小時(shí)雨強(qiáng)出現(xiàn)在土右旗美岱水庫，為64.0 mm/h（6日15:00～16:00）。達(dá)茂旗北部、土右旗北部出現(xiàn)8級以上短時(shí)大風(fēng)，最大陣風(fēng)出現(xiàn)在土右旗美岱召鎮(zhèn)為30.2 m/s（11級）（圖1）。

圖1 8月6日07:00—7日07:00包頭市降雨量實(shí)況圖

2 成因分析

進(jìn)入8月，副熱帶高壓逐漸西伸并穩(wěn)定維持，包頭市處于副高北側(cè)外圍，受高溫高濕區(qū)控制，同時(shí)貝湖冷渦發(fā)展強(qiáng)盛且移動(dòng)緩慢，冷渦攜帶冷空氣不斷分裂，東移南下，冷暖空氣交匯，形成不穩(wěn)定層結(jié)，地面低壓倒槽頂前部，為降水提供了有利的輻合抬升條件[1-5]（圖2）。5日夜間，低層偏南氣流水汽通道逐漸建立，同時(shí)不穩(wěn)定能量開始在鄂爾多斯市、巴彥淖爾市地區(qū)聚集，6日白天在包頭市南部、鄂爾多斯市一帶形成明顯水汽通道，且高能舌北伸至黃河以北地區(qū)，中午前后不穩(wěn)定能量大值區(qū)向巴彥淖爾市、包頭市沿黃河一帶集中，強(qiáng)度較5日夜間明顯增強(qiáng)，低空切變線觸發(fā)對流天氣產(chǎn)生[6-9]。

圖2 8月6日08:00500 hPa(a)、700 hPa(b)、850 hPa(c)形勢場，海平面氣壓(d)

6日12:00起，包頭市以西巴彥淖爾境內(nèi)沿黃河地區(qū)有MCC生成，并不斷向東南方向發(fā)展，同時(shí)黃河以南、鄂爾多斯市北部地區(qū)有分散對流云團(tuán)生成，并沿東西向呈帶狀分布，雷達(dá)40 dBz以上強(qiáng)回波區(qū)域亦分布在上述地區(qū)，13:00前對流云系未進(jìn)入包頭境內(nèi)，包頭市山北地區(qū)有云系覆蓋，山南地區(qū)以晴間多云天氣為主[10-12]。13:30 MCC移入包頭境內(nèi)，并與黃河以南對流云團(tuán)合并；13:50左右在MCC前側(cè)、固陽南部生成局地對流云團(tuán)并迅速發(fā)展東移影響土右北部地區(qū)，市區(qū)最大回波強(qiáng)度達(dá)55 dBz，土右北部最大回波強(qiáng)度達(dá)65 dBz；15:10與后方云團(tuán)合并向東南方向移動(dòng)，雷達(dá)回波顯示形成明顯弓形回波；17:00以后移出包頭（圖3）。

圖3 8月6日14:30紅外云圖（a）與15:00組合反射率分布圖（b）

3 預(yù)報(bào)誤差及原因分析

根據(jù)前期預(yù)報(bào)，6日午后—7日白天將有一次明顯降水天氣過程，山南有中雨，沿黃河地區(qū)偏大，山北有小雨，6日午后至夜間伴有強(qiáng)對流天氣。此次降水過程預(yù)報(bào)對降水影響區(qū)域、起始時(shí)間、強(qiáng)對流天氣的出現(xiàn)均把握較準(zhǔn)確，但針對對流強(qiáng)度的估計(jì)不足，對降水主體時(shí)段的預(yù)報(bào)偏晚。分析原因在于數(shù)值模式雖然對副高位置的預(yù)報(bào)較為準(zhǔn)確，但冷渦底部冷空氣擾動(dòng)頻繁，導(dǎo)致模式對冷空氣活動(dòng)預(yù)報(bào)不夠穩(wěn)定，5—6日預(yù)報(bào)中冷渦經(jīng)向度與實(shí)況相比較弱，6日夜間降水云系維持在黃河以南地區(qū)，僅對土右旗南部地區(qū)產(chǎn)生短時(shí)間影響，對其余地區(qū)未產(chǎn)生明顯影響，使此次降水量級與時(shí)段預(yù)報(bào)產(chǎn)生偏差[13]。

4 數(shù)值模式檢驗(yàn)情況

針對此次降水過程，各家數(shù)值模式對降水區(qū)域預(yù)報(bào)較好，但對大雨以上降水區(qū)域及量級預(yù)報(bào)效果較差，預(yù)報(bào)不夠穩(wěn)定，且隨著時(shí)間臨近，明顯將降水量級向小量級調(diào)整[14]。CMA-GFS模式在前48～72 h均預(yù)報(bào)出大雨以上量級，前72 h預(yù)報(bào)雖然對大雨量級范圍預(yù)報(bào)偏大，但在固陽東南部、土右北部地區(qū)預(yù)報(bào)有局地暴雨出現(xiàn)，是各家模式在前72 h內(nèi)唯一報(bào)出暴雨的模式，且暴雨落區(qū)把握較為準(zhǔn)確；CMA-TYM模式前3 d均報(bào)出大雨，但大雨落區(qū)調(diào)整較大，前48～72 h大雨落區(qū)均報(bào)在山北地區(qū)，前24 h大雨落區(qū)雖報(bào)在土右地區(qū)，但大雨范圍明顯較??；CMA-MESO模式前3 d對山南地區(qū)均預(yù)報(bào)為小雨，參考價(jià)值不大；ECWMF模式在前72 h預(yù)報(bào)山南地區(qū)以中雨為主，且沿黃河及土右一帶有大雨，但在前24～48 h均預(yù)報(bào)全市以小雨為主。

5 氣象服務(wù)情況

包頭市氣象臺密切關(guān)注此次降水天氣過程，積極組織和參與全區(qū)、全市加密天氣會(huì)商，8月5日發(fā)布《氣象預(yù)報(bào)信息》：“受冷暖空氣共同影響，預(yù)計(jì)8月6—8日我市將迎來大范圍降雨天氣，期間可能伴有短時(shí)強(qiáng)降水、雷暴大風(fēng)或冰雹等強(qiáng)對流天氣。過程雨量山南地區(qū)20～40 mm，沿黃河一帶偏大，部分地區(qū)可達(dá)50 mm以上。”并在5日17:00與6日07:00市領(lǐng)導(dǎo)專報(bào)短信中對此次過程進(jìn)行提示。

市氣象臺6日13:15發(fā)布全市雷電黃色預(yù)警信號，14:30聯(lián)合包頭市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局發(fā)布城市內(nèi)澇氣象風(fēng)險(xiǎn)藍(lán)色預(yù)警，14:45發(fā)布市區(qū)大部、土右旗北部、固陽縣東南部暴雨橙色預(yù)警信號，16:00聯(lián)合包頭市水務(wù)局發(fā)布山洪氣象風(fēng)險(xiǎn)黃色預(yù)警，16:10發(fā)布土右旗九峰山生態(tài)管理委員會(huì)、美岱召鎮(zhèn)暴雨紅色預(yù)警信號，7日08:00聯(lián)合包頭市自然資源局發(fā)布地質(zhì)災(zāi)害氣象風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，并第一時(shí)間通過“包頭市天氣預(yù)報(bào)預(yù)警信息傳播部門”微信群向防汛抗旱指揮部辦公室、市人工影響天氣與氣象災(zāi)害防御指揮部辦公室、市委宣傳部、網(wǎng)信辦，市應(yīng)急管理局、水務(wù)局、文旅廣電局、公安交管支隊(duì)、包頭廣播電視臺、包頭公交運(yùn)輸集團(tuán)有限公司、三大運(yùn)營商等部門負(fù)責(zé)人發(fā)送預(yù)報(bào)預(yù)警信息，各部門按照《包頭市重大災(zāi)害性天氣和氣象次生、衍生災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警信息傳播實(shí)施方案》職責(zé)第一時(shí)間完成預(yù)報(bào)預(yù)警信息傳播全覆蓋，確保氣象預(yù)報(bào)預(yù)警信息傳達(dá)到人[15-16]。

降水期間實(shí)時(shí)發(fā)布降水實(shí)況信息，降水集中時(shí)段做到每半小時(shí)發(fā)布，為各部門防災(zāi)救災(zāi)工作開展提供依據(jù)。同時(shí)在強(qiáng)降水期間制作短視頻1期，通過新媒體手段擴(kuò)大氣象服務(wù)覆蓋范圍。

市防汛抗旱指揮部接到市氣象局發(fā)布的預(yù)報(bào)預(yù)警信息后，立刻對青山、昆區(qū)、土右等城市內(nèi)澇點(diǎn)和山洪溝重點(diǎn)地段負(fù)責(zé)人進(jìn)行了調(diào)度，保證負(fù)責(zé)人員在崗到位，并要求沿山旗縣區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)及相關(guān)部門對入山口進(jìn)行管控，禁止人員進(jìn)入。包頭市政人員根據(jù)預(yù)報(bào)預(yù)警信息對城市內(nèi)澇點(diǎn)進(jìn)行下水管道疏通。交管大隊(duì)迅速將警力投放至路面一線，加大對強(qiáng)降雨期間重點(diǎn)區(qū)域警車巡邏力度，針對積水嚴(yán)重路段禁止通行。

6 經(jīng)驗(yàn)與思考

此次過程正值“七下八上”主汛期，氣象臺高度重視，加強(qiáng)了值班值守，提前制作了服務(wù)產(chǎn)品，及時(shí)發(fā)布各類預(yù)報(bào)預(yù)警信息，暴雨預(yù)警精細(xì)到鄉(xiāng)鎮(zhèn)，取得了良好的氣象服務(wù)效果；前期與各部門加強(qiáng)溝通聯(lián)系，重新修訂了城市內(nèi)澇、山洪、中小河流洪水和地質(zhì)災(zāi)害氣象風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模板，明確了產(chǎn)品格式、簽發(fā)人等內(nèi)容，在產(chǎn)品中增加了防御指南部分，指導(dǎo)有關(guān)部門和公眾采取及時(shí)、有效的應(yīng)急避險(xiǎn)措施；邀請防汛抗旱指揮部成員單位工作人員參與加密天氣會(huì)商，了解天氣過程預(yù)報(bào)服務(wù)情況，為有效采取應(yīng)對措施做好充分準(zhǔn)備。

此次強(qiáng)降水天氣過程局地性、突發(fā)性強(qiáng)，對流云團(tuán)發(fā)展迅速，導(dǎo)致預(yù)報(bào)中對降水極端性估計(jì)不足，強(qiáng)降水落區(qū)與量級把握不夠準(zhǔn)確，暴雨預(yù)警提前量十分有限，預(yù)報(bào)預(yù)警能力有待進(jìn)一步提升；降水過程中，實(shí)況資料主要依賴于雷達(dá)與自動(dòng)站，其余資料接收時(shí)效性較差，而汛期強(qiáng)對流天氣過程往往具有發(fā)展迅速、局地性強(qiáng)、極端性強(qiáng)等特點(diǎn)，導(dǎo)致在此類過程中缺乏對多種實(shí)況資料的綜合分析；各家數(shù)值模式對此次過程預(yù)報(bào)的差異較大，且不斷調(diào)整各參數(shù)，對降水量級預(yù)報(bào)明顯偏小，給精細(xì)精準(zhǔn)定量的預(yù)報(bào)服務(wù)帶來了一定的難度；對旗縣局預(yù)報(bào)預(yù)警服務(wù)工作缺乏指導(dǎo)。

對此，應(yīng)盡快組織開展針對此次天氣過程的復(fù)盤工作，努力強(qiáng)化對強(qiáng)對流天氣發(fā)展機(jī)理的認(rèn)識，全面分析與總結(jié)預(yù)報(bào)預(yù)警服務(wù)情況，針對目前存在的問題提出解決思路；增強(qiáng)數(shù)值預(yù)報(bào)解釋應(yīng)用能力，開展不同數(shù)值模式針對不同天氣類型預(yù)報(bào)能力的分析研究；進(jìn)一步優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，努力提高預(yù)警信息發(fā)布及時(shí)性和有效性；加強(qiáng)對旗縣局預(yù)報(bào)預(yù)警服務(wù)工作的指導(dǎo)，加強(qiáng)溝通與交流，提高旗縣預(yù)報(bào)預(yù)警服務(wù)質(zhì)量。