李明元，楊 熠，唐 海

(貴州省遵義市氣象局，貴州 遵義 563002)

1 引言

氣象現(xiàn)代化預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)指標(biāo)中24 h晴雨預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率、溫度預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率是一個(gè)硬性重要考核指標(biāo)。云貴靜止鋒是影響貴州的一個(gè)主要天氣系統(tǒng)，全年除7月沒(méi)有外，基本全年均有，通常冬半年多于夏半年，因此其影響時(shí)，如何提高城鎮(zhèn)精細(xì)化預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率就是貴州預(yù)報(bào)員必須面對(duì)的問(wèn)題。據(jù)杜正靜[1]研究，云貴靜止鋒全年出現(xiàn)概率43%，通常存在于冬半年11月—次年4月，受其影響時(shí)一般鋒前天氣晴朗，鋒后陰雨綿綿。但是，當(dāng)高、中、低層系統(tǒng)與靜止鋒形成一定的配合時(shí)，會(huì)產(chǎn)生暴雨[2-3]、凝凍[4-5]、倒春寒(春季低溫陰雨)[6-7]、大霧[8-9]等天氣。圍繞云貴靜止鋒，大家對(duì)其認(rèn)識(shí)[10-11]、結(jié)構(gòu)特征、靜止鋒分型[1，12]等都作了一系列研究，但是靜止鋒天氣影響下對(duì)城鎮(zhèn)精細(xì)化預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率的研究還少有提及。本文利用2011—2015年5—6月有靜止鋒系統(tǒng)存在時(shí)的08時(shí)、20時(shí)地面天氣實(shí)況圖及其對(duì)應(yīng)時(shí)段遵義各縣站白天(夜晚)降雨量、最低(最高)溫度實(shí)況資料，分析靜止鋒處于不同位置、呈現(xiàn)不同形狀時(shí)對(duì)城鎮(zhèn)精細(xì)化預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率的影響，以期在今后的城鎮(zhèn)精細(xì)化預(yù)報(bào)分析中提供決策輔助思路，以便進(jìn)一步提高城鎮(zhèn)精細(xì)化預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率。

2 云貴靜止鋒的分型

云貴靜止鋒持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短、形狀、所處位置、發(fā)展決定于鋒面前后氣團(tuán)的屬性，如強(qiáng)弱、路徑、干濕狀況等[11]，其一旦形成將很難鋒消，一般很難用分析冷、暖鋒等天氣系統(tǒng)的方法分析鋒生、發(fā)展、維持、消亡等階段演變規(guī)律。貴州曾經(jīng)將靜止鋒分為南部靜止鋒和中部靜止鋒[12]，但是對(duì)于精細(xì)化預(yù)報(bào)分析來(lái)說(shuō)比較粗略，杜正靜[2]依據(jù)靜止鋒位置將靜止鋒分為4型，但是對(duì)于靜止鋒的位置變化跨度比較大，比如位于威寧至貴陽(yáng)之間，而對(duì)精細(xì)化預(yù)報(bào)來(lái)說(shuō)，位于威寧附近及云貴邊界與位于貴州中西部、貴陽(yáng)附近，對(duì)城鎮(zhèn)精細(xì)化預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率影響會(huì)很大。本文將根據(jù)實(shí)際預(yù)報(bào)經(jīng)驗(yàn)，依據(jù)靜止鋒形狀、位置并結(jié)合杜正靜分型方法，將靜止鋒按所處位置和呈現(xiàn)形狀細(xì)分為三大類七小類，以便分析各種情況下，遵義城鎮(zhèn)精細(xì)化預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率的變化情況。

Ⅰ型：靜止鋒呈西北—東南向，分為Ⅰ1型，Ⅰ2型，Ⅰ3型。Ⅰ1型主要位于昆明中東部，Ⅰ2型主要位于云貴邊界，Ⅰ3型主要位于貴州中西部，也就是威寧與貴陽(yáng)之間。

Ⅱ型：靜止鋒呈準(zhǔn)南北向，并在貴州境內(nèi)，分為Ⅱ1型，Ⅱ2型，Ⅱ3型。如果準(zhǔn)南北豎向鋒面進(jìn)入云南中東部，遵義全市基本維持鋒后多云天氣，故將其統(tǒng)一歸至Ⅰ1型。Ⅱ1型鋒面位于云貴邊界，Ⅱ2型鋒面位于貴州中西部，基本在安順附近擺動(dòng)，Ⅱ3型鋒面位于貴州中東部，即貴陽(yáng)或貴陽(yáng)以東，通常鋒面較弱。

Ⅲ型(特殊)：鋒面的南北經(jīng)向度進(jìn)一步減弱， 基本呈準(zhǔn)東西向，鋒面較弱有時(shí)甚至不明顯，鋒后多為陰天，鋒前常常受熱低壓影響而為多云天氣。如鋒面位于貴陽(yáng)與遵義之間或壓在遵義市中部，出現(xiàn)較少也容易被預(yù)報(bào)員忽略。

3 資料收集和分析方法的確定

3.1 靜止鋒天氣個(gè)例的收集

通過(guò)普查2011—2015年5—6月的預(yù)報(bào)值班分析記錄，在此基礎(chǔ)上收集分析云貴靜止鋒影響時(shí)08時(shí)、20時(shí)地面天氣圖，并根據(jù)靜止鋒形狀和位置統(tǒng)計(jì)云貴靜止鋒影響天氣個(gè)例，共有個(gè)例242個(gè)，其中Ⅰ型222個(gè)，Ⅱ型10個(gè)，Ⅲ型10個(gè)。同時(shí)收集分析這242個(gè)個(gè)例對(duì)應(yīng)時(shí)段的遵義各縣站白天(夜晚)降雨量、最低(最高)溫度實(shí)況數(shù)據(jù)。

3.2 預(yù)報(bào)區(qū)域劃分

對(duì)遵義市城鎮(zhèn)精細(xì)化預(yù)報(bào)考核站點(diǎn)按照所處地理位置，并以遵義城區(qū)為中心進(jìn)行劃分，西部區(qū)域：赤水(57609)、習(xí)水(57614)、桐梓(57606)、仁懷(57710)；中部區(qū)域：遵義(57713)、播州(57717)、匯川(57712)、綏陽(yáng)(57720)；北部區(qū)域：正安(57625)、道真(57623)、務(wù)川(57634)；東部區(qū)域：湄潭(57722)、鳳岡(57723)、余慶(57729)。

3.3 晴雨和溫度統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

若4個(gè)站次為一個(gè)區(qū)域，降雨站次>2個(gè)，為區(qū)域有雨；若3個(gè)站次為一個(gè)區(qū)域，降雨站次≥2個(gè)為區(qū)域有雨，以此來(lái)統(tǒng)計(jì)分析各區(qū)域晴雨預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率；根據(jù)遵義城鎮(zhèn)精細(xì)化溫度預(yù)報(bào)方法，首先依據(jù)850 hPa溫度和各種模式2 m溫度算出遵義(57 713)站的最低、最高溫度，并將T713溫度作為基準(zhǔn)溫度，用以下關(guān)聯(lián)式來(lái)預(yù)報(bào)各區(qū)域溫度，T北=T713+1 ℃，T中：T717=T712=T713-1 ℃,T720=T713，T東：T722=T723=T713,T729=T713+1 ℃，T西：T710=T713，T606=T713-1 ℃,T614=T713-2 ℃,T609=T713+2或者3 ℃，通過(guò)建立各區(qū)域溫度與遵義站的對(duì)應(yīng)關(guān)系，統(tǒng)計(jì)實(shí)況中滿足這種關(guān)聯(lián)的準(zhǔn)確率，以便掌握靜止鋒影響時(shí)的溫度預(yù)報(bào)策略。

4 靜止鋒出現(xiàn)頻數(shù)分析

以08時(shí)地面天氣圖中靜止鋒鋒面所處位置和形狀對(duì)白天晴雨和最高溫度的影響，20時(shí)地面天氣圖中靜止鋒鋒面所處位置和形狀對(duì)夜晚晴雨和最低溫度的影響進(jìn)行分析(以下同)，同時(shí)記錄個(gè)例數(shù)。通過(guò)對(duì)靜止鋒位置和形狀個(gè)例出現(xiàn)次數(shù)分析，見(jiàn)表1分析可以看出，Ⅰ型靜止鋒的次數(shù)最多，占92%，也就是說(shuō)靜止鋒常呈西北東南向形狀。再將Ⅰ型靜止鋒進(jìn)行細(xì)分，從圖1可以發(fā)現(xiàn)，Ⅰ2型靜止鋒出現(xiàn)次數(shù)最多，其次是Ⅰ1型，Ⅰ3型出現(xiàn)次數(shù)最少，說(shuō)明處于云貴邊界時(shí)候最多，見(jiàn)圖1。

表1 2011—2015年5—6月白天和夜間各型靜止鋒出現(xiàn)次數(shù)Tab.1 The total number of stationary fronts on May and June from 2011 to 2015

圖1 Ⅰ型中各類在白天和夜間出現(xiàn)次數(shù)Fig.1 The number of different kinds in typeⅠ

5 靜止鋒降雨概率分析

5.1 Ⅰ型靜止鋒不同位置降雨概率分析

通過(guò)對(duì)Ⅰ型靜止鋒降雨概率進(jìn)行分析，由表2分析可以看出，Ⅰ1型靜止鋒，白天西部降雨概率為51.4%，其余區(qū)域降雨概率不足50%，而夜間降雨概率達(dá)到了60%～75%；Ⅰ2型靜止鋒，白天中部和東部降雨概率超過(guò)50%，分別為56.5%和54.3%，西部、北部降雨概率不足50%，夜間各區(qū)域降雨概率均超過(guò)50%，且西部稍低為52.9%外，其余區(qū)域都在60%～70%的降雨概率；Ⅰ3型靜止鋒，白天和夜間各區(qū)域整體降水概率均沒(méi)超過(guò)50%。因此Ⅰ型靜止鋒影響時(shí)，從降雨概率來(lái)講，白天降雨應(yīng)該充分考慮其所處位置，分區(qū)域考慮是否報(bào)雨，夜間盡可能報(bào)雨，以此提高城鎮(zhèn)精細(xì)化預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率。

5.2 靜止鋒Ⅱ1型和Ⅲ型降雨概率分析

本次統(tǒng)計(jì)過(guò)程中，只統(tǒng)計(jì)到了Ⅱ1靜止鋒，即鋒面處于云貴邊界為準(zhǔn)南北向，對(duì)于鋒面處于貴州中西部、貴州中東部呈準(zhǔn)南北向這次未統(tǒng)計(jì)到相應(yīng)個(gè)例，說(shuō)明在這個(gè)時(shí)段準(zhǔn)南北向靜止鋒鋒面位于以上區(qū)域相應(yīng)很少或沒(méi)有。對(duì)于Ⅱ1型靜止鋒在白天的降雨概率除北部顯示為50%外，其余均低至25%；當(dāng)為夜間時(shí)，除西部縣市降雨概率低于20%外，其余均高于50%，東部最高為83.3%，具體見(jiàn)表3。

表2 Ⅰ型靜止鋒分布時(shí)各區(qū)域白天和夜間降雨概率統(tǒng)計(jì)Tab.2 Rainfall probability statistics of different regions in typeⅠ

表3 2011—2015年5—6月各區(qū)域Ⅱ型和Ⅲ型降雨概率統(tǒng)計(jì)Tab.3 Rainfall probability statistics of typeⅡ and typeⅢ on May and June from 2011 to 2015

當(dāng)靜止鋒為Ⅲ型控制即鋒面為準(zhǔn)東西向并在貴陽(yáng)遵義之間或壓在遵義上空時(shí)，白天和夜間各區(qū)域降水概率在22.2%～33.3%之間，這也說(shuō)明該型靜止鋒較干，降雨概率低。

6 受靜止鋒影響時(shí)遵義各地溫度準(zhǔn)確率統(tǒng)計(jì)分布情況

6.1 各型靜止鋒影響下溫度預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性分析

利用已確定的溫度預(yù)報(bào)關(guān)聯(lián)性方法來(lái)計(jì)算各區(qū)域溫度，由表4分析可以看出，中部關(guān)聯(lián)性最好、正確率最高，然后依次為東部，北部和西部。從最高溫度和最低溫度分開(kāi)來(lái)看，各區(qū)域最低溫度滿足這種關(guān)聯(lián)性的概率均高于最高溫度，并且都超過(guò)了88%，而最高溫度關(guān)聯(lián)性最好的是中部，最差的是西部。這說(shuō)明，靜止鋒天氣影響下，最低溫度的預(yù)報(bào)受靜止鋒位置和形狀影響比較小，但是最高溫度受靜止鋒鋒面影響較大。

表4 5—6月靜止鋒影響下溫度準(zhǔn)確率概率統(tǒng)計(jì)Tab.4 Probability statistics of temperature accuracy on May and June

6.2 Ⅰ型靜止鋒影響下溫度預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性分析

通過(guò)對(duì)Ⅰ型靜止鋒處于不同位置的溫度準(zhǔn)確率進(jìn)行分析，由表5可以看出，當(dāng)靜止鋒呈Ⅰ1型或Ⅰ2型時(shí)，西部和北部的最高溫度滿足關(guān)聯(lián)性的概率較低，在75%以下；當(dāng)靜止鋒呈Ⅰ3型分布時(shí)，北部和東部的最高溫度滿足關(guān)聯(lián)性的概率較低，在80%以下。那么，在實(shí)際工作中遇到不同類型的靜止鋒分布時(shí)，最高溫度預(yù)報(bào)就可以參考以上各區(qū)域的概率統(tǒng)計(jì)來(lái)做適當(dāng)調(diào)整，距離鋒面較近的區(qū)域溫度預(yù)報(bào)用常規(guī)方法準(zhǔn)確率不高，應(yīng)更多參考集合優(yōu)選。

表5 5—6月各區(qū)域Ⅰ型靜止鋒影響下溫度準(zhǔn)確率概率統(tǒng)計(jì)Tab.5 Probability statistics of temperature accuracy in typeⅠ

6.3 Ⅱ1型和Ⅲ型靜止鋒影響下溫度預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性分析

Ⅱ1型和Ⅲ型靜止鋒個(gè)例較少，分析可能不具有代表性，但對(duì)其溫度準(zhǔn)確率分析，由表6可知，最高溫度關(guān)聯(lián)性西部較差，但如果將西部區(qū)域與T713溫度的關(guān)系調(diào)整為：T西：T710=T713+1 ℃，T606=T713,T614=T606-0.5 ℃,T609=T606+4 ℃，再計(jì)算最高溫度，其準(zhǔn)確率即可上升至88.5%。

表6 5—6月靜止鋒Ⅱ型和Ⅲ型影響下溫度準(zhǔn)確率概率統(tǒng)計(jì)Tab.6 Probability statistics of temperature accuracy in typeⅡ and typeⅢon May and June

7 小結(jié)

①5—6月靜止鋒呈西北東南向最多，夜間降雨概率比白天降雨概率大，靜止鋒對(duì)最低溫度的影響比較小，對(duì)最高溫度的影響比較明顯，因此最高溫度的預(yù)報(bào)需要分區(qū)域考慮。

②對(duì)于Ⅰ型靜止鋒影響時(shí)，白天應(yīng)充分考慮鋒面所處位置，分區(qū)考慮是否報(bào)雨。

③當(dāng)靜止鋒為準(zhǔn)南北向的Ⅱ1型和東西向的Ⅲ型時(shí)，白天降雨概率均比較低。

④當(dāng)靜止鋒為Ⅲ型時(shí)，遵義原溫度預(yù)報(bào)方法對(duì)于西部區(qū)域最高溫度的預(yù)報(bào)基本失效，通過(guò)調(diào)整預(yù)報(bào)思路，最高溫度準(zhǔn)確率即可上升至88.5%。

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