孟憲群

摘要 從建立火險等級及晾曬指數(shù)預(yù)報和對策平臺的必要性出發(fā)，闡述了該平臺建立的原理及平臺的結(jié)構(gòu)和功能。該平臺已投入試運行，預(yù)報結(jié)果具有較好的參考意義。

關(guān)鍵詞 文安縣；火險等級；晾曬指數(shù)；平臺

中圖分類號：P49 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-3305（2018）05-093-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.05.038

文安縣是國家商品糧基地、“三北”防護(hù)林基地、良種繁育基地。隨著全縣經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，人民群眾對氣象服務(wù)的需求越來越迫切，越來越趨于專業(yè)化，而常規(guī)的天氣預(yù)報預(yù)警已經(jīng)不能滿足人們的需要。每年由于風(fēng)和雨等氣象因素影響，易造成火災(zāi)和晾曬經(jīng)濟(jì)損失，少則上百萬元，動輒千萬元。為更好地服務(wù)全縣經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展，避免和減輕因氣象因素造成的經(jīng)濟(jì)損失，提供火險等級及晾曬指數(shù)的專業(yè)預(yù)報服務(wù)顯得尤為迫切。

筆者在考慮了實a用性、資料利用的充分性、維護(hù)和操作的簡單性的前提下，開展文安縣火險等級及晾曬指數(shù)預(yù)報，并建立了預(yù)報服務(wù)平臺。

1 平臺概述

1.1 平臺結(jié)構(gòu)

該預(yù)報平臺采用微軟軟件開發(fā)工具Visual Basic 6.0為開發(fā)平臺。整個平臺主要由以下4部分組成： 氣象要素、火險等級及晾曬指數(shù)、實況預(yù)警、信息發(fā)送。

其中，最主要的也是最為核心的部分是火險等級及晾曬指數(shù)部分，它主要負(fù)責(zé)從數(shù)據(jù)庫讀取資料并進(jìn)行模型計算，從而給出未來5 d的火險等級和晾曬預(yù)報結(jié)果。在用戶接口方面， 平臺以下拉菜單的方式為用戶提供接口，平臺工作流程見圖1。

1.2 平臺主要功能

該預(yù)報平臺的主要功能有：①火險等級及晾曬指數(shù)的計算和預(yù)報功能；②縣域內(nèi)六要素氣象站監(jiān)測實況預(yù)警功能；③全縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)前24 h實況和未來24 h各要素預(yù)報；④預(yù)報、預(yù)警信息發(fā)布功能。

該平臺的主要使用對象是縣級氣象服務(wù)人員，為其提供火險等級及晾曬指數(shù)預(yù)報和監(jiān)測實況預(yù)警，豐富氣象服務(wù)信息產(chǎn)品，更好地服務(wù)于當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會發(fā)展，避免和減輕因氣象因素造成的經(jīng)濟(jì)損失，具有一定的推廣性和社會經(jīng)濟(jì)價值。

2 平臺設(shè)計基本原理

2.1 火險等級指數(shù)預(yù)報

以《城市火險氣象等級》（GB/T 20487-2006）為依據(jù)，建立火險氣象等級預(yù)報方程：UFDI=UFDIT+UFDIH +UFDIw+

UFDINR+UFDIR[1]，其中UFDI為火險等級指數(shù)，UFDIT是日最高氣溫對應(yīng)的火險等級指數(shù)分量，UFDIH是日最小相對濕度對應(yīng)的火險等級指數(shù)分量，UFDIW是日最大風(fēng)力對應(yīng)的火險等級指數(shù)分量，UFDINR是連續(xù)無降水日數(shù)對應(yīng)的火險等級指數(shù)分量，UFDIR是日降水量對應(yīng)的火險等級指數(shù)分量。

以中國氣象局下發(fā)的Micapes歐洲中心細(xì)網(wǎng)格資料為基礎(chǔ)，通過開發(fā)程序提取格點資料并雙線性差值到預(yù)報站點，得到逐小時相對濕度、小時降水量、低云量、小時平均風(fēng)速，計算出日最高氣溫、日最小相對濕度、日最大風(fēng)力、日降雨量；同時檢索河北省氣象信息共享平臺歷史數(shù)據(jù)，得出前40 d日降水量，計算連續(xù)無降水日數(shù)。通過5個分量的城市火險氣象指數(shù)分量查算表[1]，確定每個分量值，帶入火險氣象等級預(yù)報方程計算出火險氣象指數(shù)（表1）。

2.2 晾曬指數(shù)預(yù)報

通過日蒸發(fā)量的預(yù)報方程Y = 43.547+0.259 43X1-0.983 25X2+

0.583 27X3+1.639 79X4[2]建立晾曬指數(shù)預(yù)報模型，其中X1為日最高溫度，X2為日平均相對濕度，X3為日平均風(fēng)力，X4為天空狀況。通過日蒸發(fā)量與日最高溫度、日平均相對濕度等諸多因子的相關(guān)性，進(jìn)行回歸計算，再通過統(tǒng)計相關(guān)計算，最終得到日蒸發(fā)量的預(yù)報方程。

采用與火險等級指數(shù)預(yù)報同樣的數(shù)據(jù)源，以開發(fā)程序提取格點資料并雙線性差值到預(yù)報站點，并計算出日最高溫度、日平均相對濕度、日平均風(fēng)力、天空狀況，將上述分量帶入預(yù)報方程得出日蒸發(fā)量。

由于日蒸發(fā)量在各季的差異較大，無法用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來衡量，因此在晾曬指數(shù)等級劃分時，首先根據(jù)季節(jié)將它分成3類：冬季、夏季各為一類，春、秋兩季為一類。然后在每類中再根據(jù)有無降水和日蒸發(fā)量的大小分為4個等級，預(yù)報次日白天有降水定為“不宜室外晾曬”（1級）；而其他3級則是通過對1981—2010年30年逐日的蒸發(fā)量進(jìn)行計算統(tǒng)計歸集，并結(jié)合天氣狀況來劃分的。其中2級表示陰天較多，濕度較大，水分蒸發(fā)不易，晾曬效果差；4級表示晴天較多，水分蒸發(fā)很快，晾曬效果最好；3級則介于兩者之間。另外當(dāng)風(fēng)力較大（平均風(fēng)力≥6級）時，對室外晾曬也不利，故與有降水同放一級（表2）。

3 平臺輸出結(jié)果顯示

需要查看以上生活指數(shù)的計算結(jié)果時，點擊平臺不同菜單欄，開發(fā)程序調(diào)用中國氣象局下發(fā)Micaps資料和河北省氣象信息共享平臺資料（圖2），以表格方式在計算機(jī)上顯示預(yù)報結(jié)果（圖3）。平臺顯示部分的操作十分簡便、直觀。試運行結(jié)果表明，預(yù)報結(jié)果具有一定的參考價值。這種做法大大減輕了預(yù)報員的勞動，充分地解釋應(yīng)用了數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品，有效利用了各鄉(xiāng)鎮(zhèn)六要素區(qū)域氣象站監(jiān)測資料，做到平臺運行的自動化、簡單化，這也是未來氣象預(yù)報發(fā)展的方向。

4 平臺的其他功能

該平臺通過Visual Basic 6.0開發(fā)程序，調(diào)取河北省氣象信息共享平臺資料，利用文安縣六要素區(qū)域氣象站監(jiān)測資料，實時監(jiān)控各鄉(xiāng)鎮(zhèn)大風(fēng)、高溫、短時強(qiáng)降水、暴雨等災(zāi)害性天氣，實現(xiàn)對常規(guī)天氣預(yù)報、預(yù)警信號、實況監(jiān)測等內(nèi)容信息化處理，輸出氣溫、降水、相對濕度、風(fēng)速等4個氣象要素的實時和預(yù)報曲線，同時輸出火險等級及晾曬指數(shù)預(yù)報結(jié)論，通過河北省氣象災(zāi)害預(yù)警應(yīng)急服務(wù)平臺，以短信的形式實現(xiàn)氣象指數(shù)預(yù)報和監(jiān)測預(yù)警從生成、預(yù)警到發(fā)布和接收的自動化服務(wù)體系（圖4～7）。

5 結(jié)語

文安縣火險等級及晾曬指數(shù)預(yù)報平臺目前已投入試運行，預(yù)報結(jié)果具有較好的參考意義。這2個指數(shù)預(yù)報工作，在文安縣還是一項全新的業(yè)務(wù)，預(yù)報方法基本參考國內(nèi)同行的方法，還有待于進(jìn)一步的修正和改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳正洪，楊宏青，張強(qiáng). GB/T 20487-2006城市火險氣象等級[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.

[2] 劉文偉.常州晾曬氣象指數(shù)的探討[J].氣象科學(xué)，2001，21（4）：488.

責(zé)任編輯：鄭丹丹