石岛地区暴雨天气过程分析及气象服务评价

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　　摘要 从天气形势配置与暴雨落区的关系、数值预报情况等方面分析了2013年7月12日石岛地区暴雨过程，发现此次过程为典型的西风槽与副热带高压边缘西南暖湿气流交绥造成的，低空急流的建立、发展和维持为暴雨区提供了强的水汽输送和能量积累；水汽通量的强辐合是降水的中尺度对流系统发生发展的重要条件之一；切变线与低空急流的位置对暴雨落区有明显的影响。根据分析结果，及时发布预警信号，积极做好气象服务，有效减轻了人民群众的财产损失。此次天气过程的气象服务对于气象部门应对极端天气过程具有重要的参考价价值。
　　关键词 暴雨；天气形势；切变线；低空急流；灾害预警；气象服务
　　中图分类号 P458 文献标识码 A
　　文章编号 0517-6611（2019）09-0198-03
　　doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.09.057
　　Abstract The rainstorm process in Shidao area on July 12， 2013 was analyzed from the relationship between weather situation configuration and rainstorm area， and numerical forecasting，it was found that the process was caused by the intersection of a typical westerly trough and the southwest warm and humid airflow along the subtropical highpressure edge；the establishment， development and maintenance of lowlevel jets provided strong water vapor transport and energy accumulation for storm areas；the strong convergence of water vapor flux was one of the important conditions for the occurrence and development of precipitation mesoscale convective systems；the location of the shear line and the lowlevel jet stream had a significant impact on the rainstorm area.According to the analysis results， timely warning signals were issued， and meteorological services were actively carried out， effectively reducing the property losses of the people.The meteorological services of the weather process had important reference value for the meteorological department to deal with extreme weather processes.
　　Key words Rainstorm；Weather situation；Shear line；Lowlevel jet stream；Disaster warning；Meteorological service
　　暴雨是我國常见的灾害性天气，是指在短时间内出现大量降水的天气现象，24 h内累积降水量达50～100 mm。它是夏季常见的一种天气现象，具有突发性强、强度高和落区多变的特点，由暴雨造成的洪涝灾害以及滑坡、泥石流等次生灾害严重影响了我国的国民生计，因此暴雨受到各级党政机关、各行各业和人民群众的高度重视和密切关注[1-2]。亓翠芸等[3]分析表明，低空急流的建立、发展和维持为暴雨区提供了强的水汽输送和能量积累。近年来，随着数值预报的发展，暴雨预报准确率有很大的提高，但是大暴雨的漏报率依然很高[4]。笔者从天气形势配置与暴雨落区的关系、数值预报情况等方面分析了2013年7月12日石岛地区暴雨过程，深入分析暴雨过程中预报预警、信息发布、应急决策等主要环节的工作及效果，总结了此次暴雨过程气象服务的具体经验，以期为重大气象事件气象服务工作提供参考。
　　1 气候背景
　　石岛位于山东半岛东南端，年均降水量达756 mm，暴雨多出现在6月下旬—9月上旬，尤以7月和8月最多，是山东半岛东部出现暴雨最多的地区之一，暴雨开始早、结束迟，降水强度也大。造成山东暴雨的天气尺度系统主要有气旋、台风、冷锋、切变线等[5]。6—7月，西太平洋副热带高压开始北跃，石岛处于副高的西北部边缘地带，西南气流日渐强盛，并带来充分水汽，石岛降水日数和降雨量开始增多。进入8月，副高再次北跃，脊线越过30°N；此时的台风活动频繁，由于副高位置偏西偏北，台风容易受其引导气流影响，接近东海和黄海南部；副高西北边缘也常处于黄海南部沿海，容易形成强对流天气，这都可能引起暴雨的发生，这是7—8月份石岛出现暴雨的主要原因。到9月中旬以后，副高脊线东撤南退至华南一带，石岛降水量开始急剧下降[6]。
　　2 天气实况与形势分析
　　2.1 天气特点与实况
　　2013年7月12日，受副热带高压边缘暖湿气流和切变线的共同影响，威海地区出现暴雨过程，其中石岛地区的日降水量为106.0 mm，为27年来同月日最大降水量。此次暴雨天气特点：①降水量大，降水强度大。石岛区域过程平均降水量103.2 mm，其中降水量最大为镆铘岛的123.0 mm，小时最大降水量为31.6 mm。②暴雨范围大，区域集中。3个站均出现大于100.0 mm以上大暴雨，一个站大于80.0 mm以上暴雨过程（图1）。由于强降水集中、降水量大，出现的暴雨范围广，造成玉米大面积倒伏、农田积水、城市基础设施受损等。 　　2.2 天气形势分析
　　副热带高压系统与我国暴雨关系密切，尤其是西太平洋副热带高压的进退、维持和强度变化。暴雨出现在副高的西北侧。副高由南向北推进，副高外围暖湿气流能源源不断地提供大量的水汽，易出现切变线暴雨[7]。切变线属于中尺度系统，中尺度天气系统对暴雨有2个作用：①它是造成暴雨的直接天气系统。在中尺度系统中，有强上升运动，对水汽通量的辐合而言，要比天气尺度系统的水汽辐合大一个量级；并且在中尺度系统中有明显的不稳定层结，因而可造成强烈的暴雨。②中尺度系统对积云对流活动有明显的组织和增强作用[8]。
　　从图2可以看出，11日08：00 500 hPa副高西伸增强，850 hPa切变线南压，急流进一步增强，切变线转为冷式切变线，强降水主要发生在低空急流的左侧、切变线右侧。到11日20：00，500 hPa副高稳定增强，850 hPa切变线略有南压。12日08：00，台风“苏力”向西北方向移动，副高向西加强，低空切变线北端北抬；低空850 hPa在山东半岛的急流位置偏东；从与高、低空系统的配置来看，暴雨均出现在低层切变线的右侧、低空急流到达的区域，石岛正处于低空急流经过的区域，此时西南气流强盛，风速达12 m/s，通过低层明显的热量与水汽输送有利于暴雨发生前不稳定层结的建立与以后的不断重建；在急流轴左前方是正涡度和气流辐合区，可以产生明显的上升运动，通过这种动力抬升可触发和维持暴雨的发生。
　　2.3 水汽条件
　　分析700和850 hPa比湿发现，11日20：00—12日08：00，石岛地区始终维持在10～12 g/kg，850 hPa维持在12～16 g/kg，从低层到高层湿度大、湿层厚，大气的饱和比湿达到了相当大的数值[9]。此时段石岛地区500～850 hPa均为正涡度区，上升气流旺盛，上升运动是形成暴雨的关键因子，上升运动的大小反映了水汽的凝结速度，大气辐合上升运动，有利于天气系统的发生和发展，低层辐合、高层辐散的形势，促进了强降水的发生。
　　此次过程副高有短暂的进退，但都稳定在30°N以北，前期切变线为经向切变线，暴雨沿切变线分布，暴雨点呈南北向；到11日，副高西伸北抬，北侧588 dagpm线基本呈东西向，切变线又转为纬向切变线，暴雨点呈现东西向；12日，副高略南撤东退，切变线在半岛东北向，石岛降水量增大；13日，副高又西伸北抬，切变线大体呈东西向，为纬向切变线，暴雨点理应也呈现东西向，这是因为受登陆的第7号台风“苏力”影響，水汽通道变为东南暖湿气流，造成半岛南部东部出现暴雨。
　　3 数值预报检验
　　通过分析比较几家数值预报模式，发现NCEP数值和日本传真图产品对期间降水预报均较小，最大降水预报10 mm左右，暴雨没有体现。T639数值产品预报半岛北部地区有暴雨，对于半岛北部降水落区的大致范围还是有所体现的，但半岛南部（石岛）预报明显偏小；EC数值预报对于降水的分布表现较好，预报半岛地区50 mm左右，预报趋势较为正确，但量级有些偏小。在实际的工作应用中，利用数值预报产品做暴雨预报时，一是要考虑其中心降水落区的偏差；二是在降水量级的预报时，要防止被数值预报的上限所暗示，以免造成预报量能偏小。
　　4 决策服务效果及公众评价
　　4.1 决策气象服务准确及时
　　虽然此次强降水天气的预报服务是成功的，但在前期强降雨的降水量级上仍有些误差。 在此次灾害性预报服务中，石岛气象台提前做出了《重要天气预报》（图2）和《气象专报》，并在第一时间为政府领导做了专题报告，通过石岛海洋天气警报系统、石岛海洋广播电台、灾害预警平台、手机短信、电子邮件、电话传真、大喇叭显示屏、电子显示屏等方式及时发布给广大的群众。先后通过山东省灾害预警平台（图3）发布了暴雨黄色预警信号、雷电黄色预警信号，并根据最新雷达资料和实况资料及时更新订正预报，利用山东省石岛海洋天气警报系统和石岛海洋广播电台让用户第一时间了解天气情况。
　　4.2 密切与相关部门、社会媒体互动，扩大预警覆盖面
　　在整个暴雨天气过程服务中，服务的深度和广度有了很大的发展，对此次的服务不再满足于是否报的准，而是全过程的跟踪服务[10]。所有的服务材料第一时间发送给县委县政府，并将降水实况与天气系统发展情况通过电话和当面等方式向政府领导汇报，提出防范措施和建议。利用手机短信给各单位主要负责人发布预警信息，积极与气象协理员、信息员沟通，提供本区域降水信息和灾情反馈情况，在气象服务过程起到非常重要的作用，有利于预报人员在第一时间了解到气象灾害在不同区域内造成的影响。虽然此次过程覆盖范围广、持续时间长，但由于预报服务及时、预警信息通畅，将灾害的损失降到最低，各相关部门的领导及社会公众对石岛气象预报服务给予了高度评价。
　　4.3 社会满意度调查
　　通过对相关单位和社会公众的调查（区政府、建设局、水利局、园林、农业局等），普遍认为这次强降水过程气象部门服务及时，政府组织指挥得力，预报预警信息传递得力，各部门应对及时，减轻人员和财产的损失，满意达100%。
　　5 小结
　　此次过程为典型的西风槽与副热带高压边缘西南暖湿气流交绥造成暴雨的天气形势，低空急流的建立、发展和维持为暴雨区提供了强的水汽输送和能量积累；水汽通量的强辐合是降水的中尺度对流系统发生发展的重要条件之一。通过总结此次降水天气过程，在有台风外围水汽参与的降水过程中，如果在辖区内有明显风速风向辐合，东南低空急流和西南低空急流交汇时，应预报大范围暴雨，一线预报人员应提高在极端天气过程中的服务意识，以提高用户的气象灾害防御能力和经济效益为宗旨，不断提高服务的针对性和专业化水平，促进国民经济又好又快发展。
　　参考文献
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　　[2] 何群英，陈涛.2006年8月海河流域暴雨过程的成因分析[J].气象，2009，35（1）：80-86.
　　[3] 亓翠芸，史桂芝，王惠芳，等.2008年7月4—5日山东暴雨天气过程分析[J].中国农学通报，2010，26（12）：358-364.
　　[4] 刘建清，田忠明，朱天征.一次大暴雨天气过程的成因分析[C]//第27届中国气象学会年会灾害天气研究与预报分会场论文集.北京：中国气象学会，2010.
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