康晟煒　楊紅子

摘要：通過對(duì)2014年6月5日烏海市的一次降水漏報(bào)過程進(jìn)行綜合分析，著重分析此次對(duì)流性降水天氣過程漏報(bào)的原因，提出未來在預(yù)報(bào)類似對(duì)流性降水須注意的幾個(gè)預(yù)報(bào)著眼點(diǎn)。結(jié)果表明，對(duì)天氣系統(tǒng)移動(dòng)和演變判斷是否正確是預(yù)報(bào)成敗的核心，對(duì)陣性降水的預(yù)報(bào)要充分考慮近地層水汽條件、垂直運(yùn)動(dòng)和不穩(wěn)定能量等因素，對(duì)天氣過程的物理過程要多加分析。

關(guān)鍵詞：天氣學(xué)；漏報(bào)；原因；陣性降水

中圖分類號(hào)：S161.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2015）08-155-02

隨著數(shù)值預(yù)報(bào)的逐步發(fā)展，預(yù)報(bào)員對(duì)于系統(tǒng)性天氣過程的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率均較好，但對(duì)于局地短時(shí)陣性的小量級(jí)的降水過程還缺乏有效預(yù)報(bào)方法，有待進(jìn)一步研究。2014年6月5日19：00～6日02：00，烏海發(fā)生局地陣性降水過程，降水量為8.2 mm，最大小時(shí)雨量為2.9 mm。全市范圍內(nèi)降水過程呈現(xiàn)南北多、中間少的分布情況。此次降水過程沒有得到有效預(yù)報(bào)，在氣象信息廣受關(guān)注的時(shí)代，此次降水的漏報(bào)產(chǎn)生了較為惡劣的影響[1]。筆者在此著重分析了這次對(duì)流性降水天氣過程的漏報(bào)原因，以期為今后在類似天氣過程的預(yù)報(bào)提供啟示。

1 環(huán)流形勢(shì)分析

1.1 500 hPa環(huán)流形勢(shì) 6月5日08：00 500 hPa東亞地區(qū)為一槽一脊型，中亞地區(qū)的深槽延伸至東亞地區(qū)，并在朝鮮半島進(jìn)一步加深，渦的底部發(fā)展至30°N以南地區(qū)；在烏海市上游，新疆東部以及甘肅中部有2個(gè)淺槽；貝湖北部存在一個(gè)弱的高壓脊，烏海市北部沿40°N存在高空急流。大氣斜壓性不明顯，溫度場(chǎng)與高度場(chǎng)交角較小，對(duì)于新疆東部和甘肅中部的淺槽溫度場(chǎng)落后于高度場(chǎng)，有利于淺槽的進(jìn)一步發(fā)展，烏海市上游有弱的冷平流。20：00（圖1），系統(tǒng)東移南壓，甘肅中部淺槽向南發(fā)展，新疆東部淺槽東移至內(nèi)蒙古自治區(qū)西部地區(qū)，沿40°N高空急流維持。6日08：00，甘肅中部的淺槽減弱消失，新疆東部淺槽加深東移出烏海市。總的來說高空呈多波動(dòng)槽形式，發(fā)源于新疆東部的淺槽東移是造成烏海市降水的主要系統(tǒng)。

1.2 700 hPa環(huán)流形勢(shì) 6月5日08：00 700 hPa烏海市處于高壓后部受暖脊控制，高空切變不明顯且風(fēng)速較小，大氣斜壓性較弱；20：00高空切變位于烏海市，但切變寬且淺（圖2）。溫度場(chǎng)上，烏海市位于槽前，溫度即將下降。切變和降溫共同作用造成水汽聚集凝結(jié)是此次降水發(fā)生的原因之一。6日08：00 700 hPa切變移出烏海市，降水基本結(jié)束。

1.3 海平面氣壓場(chǎng)形勢(shì) 6月5日08：00在貝湖南部有一個(gè)1 015.0 hPa的高壓中心，在內(nèi)蒙古自治區(qū)西部和甘肅中部有一個(gè)1 005.0 hPa的低壓中心，且有地面倒槽生成，在內(nèi)蒙古自治區(qū)中部和山西大部有一個(gè)1 007.5 hPa的小高壓活動(dòng)，這樣就形成了堵塞形式，2個(gè)高壓阻擋在地面倒槽的北部和東部，使地面倒槽在大體上在內(nèi)蒙古自治區(qū)西部維持并向東南方向發(fā)展，自4日20：00～5日14：00均維持這樣的形勢(shì)。5日17：00內(nèi)蒙古自治區(qū)東部山西大部的高壓分裂減弱，其中心值為1 002.5 hPa。開放了地面倒槽的東移通道，內(nèi)蒙古自治區(qū)西部、新疆東部又有一個(gè)中心為1 010.0 hPa的高壓生成加強(qiáng)，促使地面倒槽東移。地面場(chǎng)上，于5日20：00在內(nèi)蒙古自治區(qū)西部直到青海東部的廣大地區(qū)形成地面鋒區(qū)，鋒區(qū)東移是造成此次降水的另一個(gè)原因。伴隨鋒區(qū)東移，烏海市于6日05：00處于鋒后偏西氣流控制，降水過程基本結(jié)束。

2 物理量場(chǎng)分析

2.1 水汽條件

2.1.1 相對(duì)濕度和比濕。6月5日08：00 500 hPa相對(duì)濕度為30%～40%，700 hPa相對(duì)濕度為30%～40%，850 hPa相對(duì)濕度為40%～50%；500 hPa比濕≤2 g/kg，700 hPa比濕≤4 g/kg，850 hPa≥6 g/kg。5日20：00水汽條件有所改善，但改善幅度不大，各模式預(yù)報(bào)水汽條件也沒有達(dá)到預(yù)報(bào)指標(biāo)，整體來說整層水汽不夠充沛，但相對(duì)于高層大氣，近地層水汽條件較好，有可能產(chǎn)生局地中小尺度的陣性降水。整個(gè)過程中，沒有高空急流造成濕舌，水汽條件不夠充分。但從整層的水汽剖面圖中發(fā)現(xiàn)，在750 hPa附近出現(xiàn)了干侵入，有利于對(duì)流的發(fā)展。

2.1.2 水汽通量散度。

6月5日08：00 500 hPa、700 hPa水汽通量散度均為水汽通量輻散狀態(tài)，但850 hPa為水汽通量弱輻合區(qū)，反映了低層大氣水汽較為充分，對(duì)降水提供有力的水汽條件，水汽輻合中心值為-10 g/（cm2·hPa·s），低層濕、高層干的層結(jié)結(jié)構(gòu)也有利于對(duì)流的發(fā)展，造成局地陣性降水過程，重點(diǎn)關(guān)注近地層的水汽變化對(duì)局地降水有著重要意義。

2.2 動(dòng)力抬升條件

2.2.1 垂直速度。

6月5日20：00整層大氣為上升運(yùn)動(dòng)，上升運(yùn)動(dòng)中心位于600 hPa。強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)是產(chǎn)生降水的必要條件，降水中心往往位于垂直運(yùn)動(dòng)中心區(qū)或中心區(qū)附近的等值線密集區(qū)；到6日08：00，垂直運(yùn)動(dòng)中心數(shù)值下降，形勢(shì)開始轉(zhuǎn)為下沉運(yùn)動(dòng)，降水停止。

2.2.2 渦度場(chǎng)。

5日08：00正渦度中心位于烏海市上游地區(qū)，700 hPa以下各層均為正渦度，至5日20：00正渦度持續(xù)向上發(fā)展，同時(shí)正渦度中心也逐漸向?yàn)鹾Ｊ幸苿?dòng)，烏海市處于正渦度底前部的西南風(fēng)控制下，這也是形勢(shì)場(chǎng)擾動(dòng)的中心區(qū)域，這里的環(huán)流形勢(shì)將近地層濕潤(rùn)的空氣裹挾卷入，在近地層輻合上升，形成對(duì)流并釋放潛熱，致使大氣的溫度升高，空氣受熱上升聚集，并在高層向外輻散，最終導(dǎo)致近地層氣壓下降，加強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)，正渦度繼續(xù)加強(qiáng)，氣旋性擾動(dòng)得到發(fā)展。6日08：00正渦度減弱，環(huán)流形勢(shì)已不適應(yīng)降水的繼續(xù)，降水停止。

2.3 穩(wěn)定度條件分析

2.3.1 穩(wěn)定條件分析。

分析4、5日K指數(shù)、SI指數(shù)發(fā)現(xiàn)，4～5日各物理指數(shù)均大體維持，5日08：00～20：00 K指數(shù)有一個(gè)上升趨勢(shì)，模式預(yù)報(bào)也如實(shí)反應(yīng)了這一變化，但考慮到20：00觀測(cè)溫度較08：00高，致使忽略了這一個(gè)變化。5日20：00 K指數(shù)≥32 ℃，達(dá)到極值。SI指數(shù)4、5日持續(xù)位于0 ℃附近，顯示出局地陣雨的預(yù)報(bào)指標(biāo)，但由于前期長(zhǎng)期介于這一區(qū)間，導(dǎo)致實(shí)際業(yè)務(wù)過程中對(duì)這一預(yù)報(bào)指標(biāo)不敏感。6日08：00 K指數(shù)和SI指數(shù)預(yù)報(bào)指標(biāo)均下降，表明層結(jié)轉(zhuǎn)為穩(wěn)定區(qū)，降水過程結(jié)束。

2.3.2 能量條件分析。分析5日08：00、20：00和6日08：00的TlogP圖發(fā)現(xiàn)，對(duì)流不穩(wěn)定能量（CAPE）始終存在且數(shù)值較大，區(qū)別在于5日20：00的抑制對(duì)流不穩(wěn)定能量（CIN）較小，有利于能量的釋放；但6日08：00的CAPE值仍較大，表明陣性降水過程并沒有釋放過多的不穩(wěn)定能量。整層沒有逆溫層聚集能量，陣性降水的預(yù)報(bào)指標(biāo)不明顯。

3 降水漏報(bào)成因分析

3.1 歐洲中心數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品分析 4日20：00起報(bào)的歐洲細(xì)網(wǎng)格資料顯示在5日20：00于烏海市上游地區(qū)有弱切變生成，但23：00切變消失，烏海市受西北氣流控制?？紤]系統(tǒng)移動(dòng)速度快且減弱速度快，故未考慮降水。通過與實(shí)況資料對(duì)比，發(fā)現(xiàn)歐洲細(xì)網(wǎng)格資料對(duì)于峰后西北氣流控制區(qū)域預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率較高，但對(duì)于銀川、東勝站風(fēng)向預(yù)報(bào)偏差較大，在做形勢(shì)預(yù)報(bào)時(shí)沒有對(duì)數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品作出有效訂正，致使弱切變沒有得到有效預(yù)報(bào)，這是導(dǎo)致此次降水過程漏報(bào)的原因之一。

3.2 T639數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品分析 5日08：00起報(bào)的T639模式預(yù)報(bào)產(chǎn)品顯示20：00烏海市上空出現(xiàn)切變，切變較寬且較弱。通過與實(shí)況資料對(duì)比發(fā)現(xiàn)，T639模式預(yù)報(bào)對(duì)于風(fēng)向預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率較高，對(duì)于銀川、東勝站的風(fēng)向預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率較好。較成功地預(yù)報(bào)出烏海市上空的弱切變，雖然對(duì)于臨河站的風(fēng)向預(yù)報(bào)偏差較大，導(dǎo)致預(yù)報(bào)切變偏北。但總體來說顯示了很強(qiáng)的預(yù)報(bào)能力，這需要在實(shí)際預(yù)報(bào)過程中對(duì)其進(jìn)行訂正分析。在這次過程中，更多地參考了歐洲細(xì)網(wǎng)格的預(yù)報(bào)產(chǎn)品，對(duì)于T639預(yù)報(bào)產(chǎn)品有所忽視，這是導(dǎo)致此次漏報(bào)的另一個(gè)原因。

3.3 上級(jí)指導(dǎo)預(yù)報(bào) 6月5日15：00區(qū)臺(tái)指導(dǎo)預(yù)報(bào)，全區(qū)中東部有小雨或雷陣雨。10：00發(fā)布的中尺度分析也重點(diǎn)考慮了高空槽對(duì)于中東部地區(qū)降水的影響，未考慮西部地區(qū)弱切變的影響；早晨天氣會(huì)商的焦點(diǎn)也集中在中東部地區(qū)降水過程，沒有充分考慮西部地區(qū)氣象要素的變化，造成了此次降水過程的漏報(bào)。

4 結(jié)論

（1） 此次過程中，上游高壓形成，氣壓梯度力增強(qiáng)，加速系統(tǒng)東移，下游高壓中心消散，開放系統(tǒng)東移通道，是整個(gè)降水過程發(fā)生的前提條件，在以后預(yù)報(bào)過程中，關(guān)注下游系統(tǒng)變化是避免漏報(bào)的有效手段之一。

（2） 在預(yù)報(bào)過程中要重點(diǎn)考慮整層系統(tǒng)配置，對(duì)于層結(jié)資料除了關(guān)注重點(diǎn)層資料及演變[2]規(guī)律外，還要著重關(guān)注近地層各物理量場(chǎng)的配置情況。此次過程中，近地層的水汽輻合就是產(chǎn)生降水的有利條件。

（3） 在預(yù)報(bào)過程中，要綜合分析各模式預(yù)報(bào)產(chǎn)品，防止片面。各模式預(yù)報(bào)產(chǎn)品對(duì)于形勢(shì)預(yù)報(bào)的預(yù)報(bào)能力已經(jīng)非常強(qiáng)[3]，對(duì)其準(zhǔn)確性進(jìn)行訂正分析時(shí)判斷系統(tǒng)移動(dòng)的重要依據(jù)。

（4） 對(duì)于降水預(yù)報(bào)，除了對(duì)各形勢(shì)場(chǎng)和物理量場(chǎng)加強(qiáng)預(yù)報(bào)訂正能力外，還要對(duì)物理過程多加分析[4]，在大的環(huán)流形勢(shì)有利于降水的情況下，要大膽預(yù)報(bào)，這樣才能提高準(zhǔn)確率，才能收到較好的服務(wù)效果。

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