墨江县短时强降水特征分析及预报预警技术

发表时间:2021/8/13   来源:《科学与技术》2021年第29卷3月9期   作者:王俊程
[导读] 本文选用2011~2020年墨江县15个区域站分钟降水量数据,
       王俊程
       墨江县气象局  654800)
       摘要:本文选用2011~2020年墨江县15个区域站分钟降水量数据,对墨江县短时强降水特征及预报预警技术进行分析。结果表明:墨江县短时强降水日数呈现出增加的趋势,变化倾向率为14.788d/10a,增加趋势较为显著;墨江县年内短时强降水具有明显的月变化特征,短时强降水主要集中在5~9月份,尤以6~8月份出现频率最高。一年四季均有可能出现短时强降水天气,夏季出现频率最高,其次是秋季和春季,冬季出现频率相对较低;墨江县短时强降水在一天中的发生时段主要有三个高峰期,在短时强降水进行预报的过程中,可以重点关注这三个时段的情况。
       关键词:短时强降水   特征   预报预警   墨江县
引言
       短时间内降水强度较大,降水量达到或者超过某一量值的天气现象称之为短时强降水。这种类型天气的主要特点是持续时间短、降水强度大、局地性强等,是墨江县主要的灾害性天气之一。由于降水强度较大,在短时间内极易引发城市内涝,不利于交通运输的正常开展,同泥石流、洪涝灾害等的关系较为密切。一直以来,分析和预报强对流天气就是日常预报业务的难点。多年来,国内外越来越多的气象学者对不同种类的天气形势、物理量场和雷达回波进行了分析和研究,还有一部分学者则是从天气学和动力学角度来研究强对流天气,并得出了很多有意义的结论。墨江县位于云南省南部,普洱市北部,全县地域东西窄、南北长,处于低纬度高海拔地区,属于南亚热带半湿润山地季风气候,四季冷暖不太分明,有四季如春之称,干湿季明显。墨江县降水量充沛,每年11月到次年4月,受到大陆高原西部干暖气流的影响,天气晴朗少雨,空气干燥,为干季。5~10月,受印度洋孟加拉湾潮湿气流和北部湾太平洋潮湿气流的影响,降雨日多,形成雨季。降雨地域上的分布特点是南部多、北部少,高海拔地区多,低海拔地区少。本文对墨江县短时强降水特征进行分析,以期为短时强降水临近预报和预警提供参考借鉴。
1、研究资料和方法
       本文选用2011~2020年墨江县15个区域站分钟降水量数据进行统计,规定整点之后到下一次整点之前一小时内的降水量大于20mm的视为短时强降水,一天中有一个或者一个以上的达到标准就视为一个短时强降水日,一天中一个站点多次出现短时强降水时站次累加统计。
2、短时强降水特征
2.1年际变化特征
       2011~2020年墨江县短时强降水日数呈现出增加的趋势,变化倾向率为14.788d/10a,增加趋势较为显著。近10年墨江县短时强降水日数共出现648d,平均每年的短时强降水日数为64.8d,其中短时强降水日数的最大值为93d,出现在2018年,最小值为3d,出现在2014年,两者之间相差90d,年际变化波动幅度较大。2011~2014年墨江县短时强降水日数呈现出大幅度减少的趋势,从2011年的67d到2014年的3d,减少幅度高达64d;从2014年往后则呈现出波动增加的趋势,增加趋势较为明显。总体来说,近10年墨江县短时强降水呈现出减少——增加的趋势。


2.2月变化特征
       墨江县年内短时强降水具有明显的月变化特征,通常情况下墨江县短时强降水主要集中在5~9月份,尤以6~8月份出现频率最高。1~7月份短时强降水日数呈现出逐月增加的趋势,从8月份往后则呈现出逐月减少的趋势,年内短时强降水日数呈现出“Ω”字形变化特征。通过对墨江县四季短时强降水日数进行分析,2011~2020年墨江县春季短时强降水日数共出现90d,是年内短时强降水日数的13.9%,尤以5月份(59d)出现频率最高,占春季短时强降水日数的65.6%;夏季短时强降水日数共出现391d,是年内短时强降水日数的60.3%,尤以7月份(154d)出现频率最高,占夏季短时强降水日数的39.4%;秋季短时强降水日数共出现156d,是年内短时强降水日数的24.1%,尤以9月份(90d)出现频率最高,占秋季短时强降水日数的57.7%;冬季短时强降水日数共出现11d,是年内短时强降水日数的1.7%,尤以12月份(5d)出现频率最高,是冬季短时强降水日数的45.5%。由此不难看出,墨江县一年四季均有可能出现短时强降水天气,尤以夏季出现频率最高,其次是秋季和春季,冬季出现频率相对较低。

2.3日分布特征
       墨江县短时强降水在一天中的发生时段主要有三个高峰期(图3),分别是零时到2时、14时到16时,另一个是18时到20时。所以在短时强降水进行预报的过程中,可以重点关注这三个时段的情况。根据日常预报服务中的规定,以4h为一时段,一天之中可以划分为6个时段,分别是00~03时(下半夜)、04~07时(凌晨)、08~11时(上午)、12~15时(下午)、16~19时(傍晚)、20~23时(上半夜)。通过对短时强降水发生时段进行分析,不难发现短时强降水容易出现在下半夜、下午和傍晚。其中00~01时短时强降水出现次数呈现出大幅度增加的趋势;03~08时呈现出小幅度减少的趋势;09时到19时短时强降水次数则呈现出波动增加的趋势;从20时往后则开始减少。


3、短时·强降水预报预警技术
       随着卫星云图时空分辨率的提升和多普勒雷达观测网的建成,对于降水云系的监控,尤其是雷雨云的生消、发展较为有利。结合云图资料信息可以对云系范围、紧密度、云顶温度、移动方向以及影响系统类型等特征进行分析。多普勒雷达则能对局部地区降水云团内的径向速度、强度、移动方向、云顶高度等进行分析,同时还能将其作为暴雨预报预警的参考依据。卫星云图会受到时空分辨率方面的限制,而多普勒天气雷达则受到距离方面的限制,在探测局部地区小尺度系统的过程中仍旧有一定遗漏。自中尺度自动站建成并投入使用以后,为气象部门开展天气预报提供了更为全面的实时资料。在合适的环流背景下,将卫星云图和多普勒雷达资料进行结合,可以对地面资料和局地地面资料信息进行分析,可以有效提升气象预报的准确率水平。随着云南省中尺度自动站网的不断完善,可以对强降水的出现进行很好的监测,为预报预警提供参考依据;而通过自动站预警则可以作为是短时强降水预警的辅助手段。
结论:
       (1)墨江县短时强降水日数呈现出增加的趋势,变化倾向率为14.788d/10a,增加趋势较为显著。
       (2)墨江县年内短时强降水具有明显的月变化特征,短时强降水主要集中在5~9月份,尤以6~8月份出现频率最高。一年四季均有可能出现短时强降水天气,夏季出现频率最高,其次是秋季和春季,冬季出现频率相对较低。
       (3)墨江县短时强降水在一天中的发生时段主要有三个高峰期,在短时强降水进行预报的过程中,可以重点关注这三个时段的情况。
参考文献:
[1]张玉琴,姜波,李永军,等.攀枝花短时强降水气候特征分析[J].高原山地气象研究,2013,32(2):36-40.
[2]毛冬艳,曹艳察,主文剑,等.西南地区短时强降水的气候特征分析[J].气象,2018,44(8):1042-1050.


作者简介:王俊程(1992.10)男,汉族,云南武定人,本科学历,助理工程师,从事:短时强降水,本地防雹或增雨作业效果检验,现有5年雷达基数据资料;职业,气象业务人员。
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