張曉露，邵 建，楊苑媛，王雯卉

（1.中國(guó)氣象局旱區(qū)特色農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警與風(fēng)險(xiǎn)管理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，寧夏 銀川；2.銀川市氣象局，寧夏 銀川）

引言

近年來(lái)，氣象工作已融入城市精細(xì)治理。在精密監(jiān)測(cè)和精準(zhǔn)預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)上，精細(xì)服務(wù)可動(dòng)態(tài)根據(jù)服務(wù)需求，為地方各級(jí)政府部門提供高質(zhì)量的決策依據(jù)。國(guó)內(nèi)多以“遞進(jìn)式業(yè)務(wù)”模式為基礎(chǔ)，不斷完善提升決策氣象服務(wù)水平。于佳等提出按需改進(jìn)氣象服務(wù)信息、提高氣象信息化水平以提升氣象服務(wù)水平[1]。劉慧敏等提出以事前正確決策、事中強(qiáng)化會(huì)商決策、事后做好跟進(jìn)服務(wù)建立榆林市大暴雨過(guò)程決策氣象服務(wù)流程[2]。深圳市提煉重大天氣動(dòng)態(tài)遞進(jìn)式“31631”模式，可為今后重大過(guò)程提供支撐[3]。趙培娟等在復(fù)盤河南“21.7”極端降水時(shí)提出，重視最新天氣實(shí)況分析，加強(qiáng)實(shí)時(shí)氣象觀測(cè)，準(zhǔn)確把握致災(zāi)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)是決策服務(wù)獲得時(shí)效的關(guān)鍵[4]。劉芳等提出提高短時(shí)臨近預(yù)報(bào)服務(wù)效果、完善部門合作、提升自動(dòng)化水平和充分發(fā)揮政府機(jī)構(gòu)的主導(dǎo)地位，是進(jìn)一步提高基層臺(tái)站服務(wù)質(zhì)量的關(guān)鍵[5]。

銀川，是寧夏政治、經(jīng)濟(jì)、文化、科技和交通中心，近年來(lái)，在復(fù)雜多變的氣候背景下，面對(duì)極端天氣過(guò)程，遵循“531-63”業(yè)務(wù)規(guī)程，彌補(bǔ)了短期預(yù)報(bào)偏差，為銀川各級(jí)政府和部門提供了高質(zhì)量的決策依據(jù)，發(fā)揮了防災(zāi)減災(zāi)綜合效益[6]。

1 天氣實(shí)況及特點(diǎn)

1.1 天氣實(shí)況

2022 年7 月10 日21 時(shí)至11 日08 時(shí)，銀川市出現(xiàn)一次明顯降水天氣過(guò)程，累計(jì)雨量普遍在中雨（大于10 mm）以上，其中銀川市區(qū)、靈武市北部達(dá)暴雨（大于50 mm）。最大累計(jì)降水量和最大小時(shí)雨強(qiáng)分別為88.5 mm 和44.5 mm。銀川國(guó)家氣象站累計(jì)雨量為68.6 mm。全市累計(jì)降水超過(guò)80 mm 有3 站；超過(guò)50 mm 有54 站（圖1）。

圖1 2022 年7 月10 日20 時(shí)至7 月11 日08 時(shí)銀川市累計(jì)雨量分布

1.2 天氣特點(diǎn)

小時(shí)雨強(qiáng)大。全市小時(shí)雨強(qiáng)大于等于20 mm 60 站次，大于等于30 mm 13 站次，大于等于40 mm 1 站次。銀川國(guó)家站最大小時(shí)雨強(qiáng)為33.9 mm/h（7 月11 日03-04 時(shí)），為2022 年銀川國(guó)家站小時(shí)雨強(qiáng)最大值。

降水時(shí)間集中。此次天氣過(guò)程降水時(shí)段集中在7 月10 日后半夜，主要降水時(shí)段有兩次，分別為10 日22-23時(shí)和11 日02-05 時(shí)，降水效率高。

市區(qū)累計(jì)雨量大。受強(qiáng)降水影響，銀川市區(qū)多處路段出現(xiàn)嚴(yán)重積水，從住建、市政部門掌握的情況來(lái)看，積水深度普遍在10～30 cm，最大積水深度達(dá)50～60 cm，對(duì)市民出行、交通運(yùn)輸、市政排水產(chǎn)生了非常不利的影響。

2 數(shù)值模式預(yù)報(bào)偏差分析

2.1 大尺度全球模式

針對(duì)此次天氣過(guò)程預(yù)報(bào)提前量，通過(guò)分析EC 全球模式從7 月7 日08 時(shí)至10 日08 時(shí)不同起報(bào)預(yù)報(bào)的降水量分布場(chǎng)，可以得出：

在預(yù)報(bào)提前量方面，8 日08 時(shí)起、報(bào)出此次過(guò)程，時(shí)間提前量大于48 h。

在預(yù)報(bào)降水量級(jí)方面，從8 日08 時(shí)起穩(wěn)定預(yù)報(bào)此次降水天氣過(guò)程為一次中到大雨天氣（降水量大于10 mm）；9 日08 時(shí)起報(bào)產(chǎn)品將靈武市雨量調(diào)整為大到暴雨（降水量大于23 mm）；10 日08 時(shí)起報(bào)產(chǎn)品進(jìn)一步將市區(qū)雨量調(diào)整為大到暴雨；降水量級(jí)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確。

在預(yù)報(bào)強(qiáng)落區(qū)方面，不同時(shí)次起報(bào)均反映出強(qiáng)降水中心在銀川市偏東南處，指示強(qiáng)降水中心在銀川市興慶區(qū)及靈武市，與實(shí)況對(duì)應(yīng)較好。

2.2 中尺度區(qū)域模式

通過(guò)綜合對(duì)比本地WRF-3km 區(qū)域模式以及北京睿圖/RMAPS 模式同時(shí)次起報(bào)的此次過(guò)程，結(jié)合大尺度全球模式預(yù)報(bào)結(jié)果，得到以下結(jié)論：

EC 模式及睿圖均表現(xiàn)出銀川市東南部雨量在40 mm 及以上、賀蘭山沿山雨量較小的特點(diǎn)，與實(shí)況較為一致；EC 模式和本地WRF-3KM 預(yù)報(bào)銀川市區(qū)降水量級(jí)大于賀蘭縣和永寧縣，對(duì)預(yù)報(bào)有一定的指示意義；WRF-3KM 在賀蘭山沿山北段報(bào)出量級(jí)在100 mm 以上的大值區(qū)，與實(shí)況差距較大。

整體來(lái)看，EC 大尺度全球模式對(duì)此次全市大范圍短時(shí)強(qiáng)降水有比較穩(wěn)定的預(yù)報(bào)能力，表現(xiàn)較好。中尺度區(qū)域模式可為強(qiáng)降水中心的確定提供參考。

3 雷達(dá)資料在此次強(qiáng)降水天氣中臨近預(yù)報(bào)中的應(yīng)用

由于短時(shí)強(qiáng)降水屬于強(qiáng)對(duì)流天氣，其發(fā)生的天氣尺度小，往往只有幾公里到幾十公里，有歷時(shí)短、強(qiáng)度大、落區(qū)分散的特點(diǎn)，因此，利用雷達(dá)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)此類型天氣的發(fā)生發(fā)展，可以對(duì)短期時(shí)段內(nèi)預(yù)報(bào)的偏差起到很好的訂正和補(bǔ)充作用[7]。

7 月10 日晚21 時(shí)起，在銀川市南部吳忠市利通區(qū)，有一對(duì)流單體生成，并逐漸向東北方向發(fā)展；21 時(shí)53分，中心位于靈武市西部的強(qiáng)回波，在基本反射率圖上呈現(xiàn)出“三體散射長(zhǎng)釘”的特點(diǎn)，在2.4°、3.3°仰角的基本反射率圖中具體表現(xiàn)為：在高反射率值中心沿著雷達(dá)徑向方向有一伸出的回波區(qū)，并且有冰雹指數(shù)提示（圖2），此時(shí)發(fā)布冰雹橙色預(yù)警信號(hào)。

圖2 2022 年7 月10 日21:53 銀川雷達(dá)產(chǎn)品圖

對(duì)流單體于22 時(shí)前后進(jìn)入靈武市并加強(qiáng)，在22 時(shí)04 分組合反射率因子圖上（圖3），強(qiáng)回波中心位于靈武市西部，最大中心強(qiáng)度在66 dBz，回波頂高在14.8 km，OHP 產(chǎn)品顯示該對(duì)流云團(tuán)1 小時(shí)降水估計(jì)在19～25 mm/h。對(duì)應(yīng)22-23 時(shí)，靈武市內(nèi)共有16 站出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水（小時(shí)雨量≥10 mm）。

圖3 2022 年7 月10 日22 時(shí)04 分銀川雷達(dá)產(chǎn)品圖

隨著靈武市上空對(duì)流云團(tuán)不斷向東北方向發(fā)展同時(shí)，自11 日凌晨0 點(diǎn)起，賀蘭山西側(cè)有大片混合云系不斷東移進(jìn)入市區(qū)。在多重因素下，多個(gè)對(duì)流云團(tuán)在銀川市區(qū)上空合并發(fā)展。11 日3 時(shí)左右，在組合反射率產(chǎn)品圖上（圖4）可觀察到，大范圍對(duì)流云團(tuán)在市區(qū)上空發(fā)展，一小時(shí)估測(cè)降水最大值達(dá)50 mm/h，衛(wèi)星云圖上也反映出銀川市區(qū)上空對(duì)流云團(tuán)云頂亮溫在零下60 ℃以下。此時(shí)升級(jí)暴雨藍(lán)色為黃色預(yù)警信號(hào)。

圖4 2022 年7 月11 日03 時(shí)銀川雷達(dá)產(chǎn)品圖及衛(wèi)星產(chǎn)品圖

4 決策氣象服務(wù)情況

過(guò)程前：在上級(jí)指導(dǎo)預(yù)報(bào)的支持下，銀川市氣象局按照“531-63”業(yè)務(wù)規(guī)程，提前5 天以上捕捉到此次對(duì)流過(guò)程，通過(guò)專報(bào)和短信形式向政府及相關(guān)部門進(jìn)行服務(wù)；提前3 天以上發(fā)布“古爾邦”節(jié)日預(yù)報(bào)時(shí)，調(diào)整預(yù)報(bào)為小到中雨，并提醒關(guān)注天氣對(duì)交通、旅游安全和農(nóng)業(yè)的不利影響；提前1 天，7 月10 日上午，再次通過(guò)《氣象信息專報(bào)》、短信發(fā)布重要天氣提醒，精細(xì)化預(yù)報(bào)降水量級(jí)和落區(qū)，以及衍生災(zāi)害對(duì)交通、旅游安全的不利影響。市人工影響天氣與氣象災(zāi)害防御指揮部辦公室向成員單位下發(fā)《關(guān)于防范7 月10 日夜間至11 日強(qiáng)降水天氣的通知》，部署防范應(yīng)對(duì)工作。

過(guò)程中：提前6 h 以上，聯(lián)合銀川市市政管理局發(fā)布城市積水氣象風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警（時(shí)間提前量約9 h）和雷電黃色預(yù)警信號(hào)（時(shí)間提前量約4 h）；提前3 h 以上，發(fā)布暴雨藍(lán)色預(yù)警信號(hào)（時(shí)間提前量約3 h）；11 日03 時(shí)10 分升級(jí)暴雨藍(lán)色為暴雨黃色預(yù)警信號(hào)（時(shí)間提前量約30 min），以上預(yù)警均向三區(qū)政府、市應(yīng)急管理局等部門開(kāi)展了“叫應(yīng)”服務(wù)，并逐時(shí)滾動(dòng)服務(wù)雨情。叫應(yīng)后1～3 個(gè)小時(shí)，主要路段、主要涵洞、大型社區(qū)等地各部門均已到位，響應(yīng)及時(shí)。實(shí)時(shí)與應(yīng)急局、市政管理局、市水務(wù)局、市自然資源局等各防汛成員單位聯(lián)合會(huì)商研判。

過(guò)程后：針對(duì)此次強(qiáng)降水天氣過(guò)程中的預(yù)報(bào)偏差和決策服務(wù)情況，及時(shí)開(kāi)展服務(wù)情況總結(jié)復(fù)盤和預(yù)報(bào)技術(shù)分析復(fù)盤，從過(guò)程服務(wù)方面，總結(jié)出此次過(guò)程中的成功經(jīng)驗(yàn)、存在的不足和暴露出的問(wèn)題；從預(yù)報(bào)技術(shù)方面，分析此次強(qiáng)降水天氣過(guò)程發(fā)生的原因，總結(jié)預(yù)報(bào)偏差。

5 復(fù)盤此次天氣過(guò)程取得的經(jīng)驗(yàn)

（1）EC 大尺度全球模式對(duì)此次全市大范圍短時(shí)強(qiáng)降水有比較穩(wěn)定的預(yù)報(bào)能力，對(duì)降水的發(fā)生時(shí)段預(yù)報(bào)準(zhǔn)確；本地WRF-3km 以及北京睿圖/RMAPS 區(qū)域模式，對(duì)過(guò)程量級(jí)、強(qiáng)降水中心的確定提供了參考依據(jù)。（2）短臨時(shí)段內(nèi)，利用雷達(dá)和衛(wèi)星等多源監(jiān)測(cè)資料，可為預(yù)報(bào)預(yù)警的發(fā)布提供依據(jù)，同時(shí)，對(duì)短期時(shí)段發(fā)布的預(yù)報(bào)偏差起到很好的訂正和補(bǔ)充作用。（3）此次強(qiáng)降水天氣過(guò)程中，從監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)、預(yù)警、服務(wù)等幾個(gè)環(huán)節(jié)，整體銜接順暢，服務(wù)及時(shí)準(zhǔn)確，第一道防線作用發(fā)揮明顯?！?31-63”遞進(jìn)式業(yè)務(wù)成效顯著，預(yù)報(bào)時(shí)間提前量足。各部門聯(lián)動(dòng)機(jī)制暢通，氣象災(zāi)害防御指揮部作用發(fā)揮到位，通過(guò)及時(shí)發(fā)文提醒做好聯(lián)合防御應(yīng)對(duì)工作，市委辦、政府辦、應(yīng)急、市政、水務(wù)、交通、武警等部門快速反應(yīng)，通過(guò)不同層次的分工實(shí)現(xiàn)直通式服務(wù)，形成防災(zāi)減災(zāi)合力。