2020.8.15岫岩县降水过程预报与实况偏差原因分析

发表时间:2021/9/6   来源:《科学与技术》2021年12期   作者:田璐 高清源 韩颖 康晓玉 李诗瑶
[导读] 本文应用EC数值模式预报资料与实况资料做对比,分析2020年8月15日岫岩县暴
田璐 高清源 韩颖 康晓玉 李诗瑶
鞍山市气象局  辽宁鞍山  114001
摘要:本文应用EC数值模式预报资料与实况资料做对比,分析2020年8月15日岫岩县暴雨过程预报与实况偏差原因。经分析总结出实况比预报降水量明显偏小的原因:实况的水汽条件不如预报的好,实况整层水汽含量低,降水效率低;预报水汽输送中心在岫岩,实况位置偏南在丹东地区,岫岩的水汽供应不如前期预报的好;低层风场切变位置实况比预报略有偏南,辐合中心不在岫岩地区,暴雨的抬升动力条件不足,850hpa风场实况风速偏小,不符合岫岩暴雨急流输送条件;实况比模式预报地面形势场预报地面气压中心强度明显偏弱,且实况位置偏移至丹东地区,导致暴雨落区偏东偏南。
关键词:岫岩县 暴雨 预报 实况 偏差

1、降水实况
2020年8月15日9时到2020年8月16日7时,鞍山市97个气象观测站有94个站点出现降水(0.1mm以上),平均降水量为8.6mm,其中最大降水量为 50.3mm,出现在岫岩县罗圈背水库站。各县区平均雨量分别为:鞍山1.3mm,台安县3.4mm, 海城市2.2mm,岫岩县14.6mm。
2、前期预报
        预计今天(15日)午后至夜间我市岫岩县有暴雨(50~100毫米),部分乡镇有大暴雨(100~180毫米),海城地区有大雨(25~50毫米),部分乡镇暴雨(50~100毫米),其它地区有小到中雨(10~30毫米)。
        预报理由:从14日20时起报的EC形势场预报看(见图1),15日20时,副热带高压北抬,沿副高外围西南急流加强,水汽充沛,850hpa副高外围的低空切变位于东南部岫岩附近,动力抬升条件较好。地面配合江淮气旋北上,岫岩位于气旋顶部。从15日08时起报的EC形势场看,15日20时,副高位置稳定,850hpa风切变略有减弱,地面气旋中心位置稳定,强度照前一时次预报有减弱,所但总体来看,低层切变、地面为南来系统和水汽条件有利于岫岩县出现暴雨到大暴雨,不利条件为高空低槽不明显,高空正涡度中心较弱。
        
        
        
        
        
        
        
        
        
        
        

3、预报和实况偏差原因对比分析
3.1高空形势场预报和实况对比
从高空形势场来看(见图2),预报的副高位置与高空形势场与实况基本无差别,588线北界位于42°N附近。预报和实况高空都无明显的高空槽东移,高空影响系统主要是副高后部降水【1】。

3.2地面形势场预报和实况对比
EC模式地面形势场预报与实况对比可以看出(见图3),15日20时预报和实况有所偏差,预报的地面低压中心位置偏北,中心气压为1000hpa,而实况地面低压中心位置偏南,中心气压为1005hpa,说明实况地面低压影响系统偏弱, 位置偏南,对岫岩暴雨不利【2】。图2中,15日08时15小时预报地面场中心气压为997.5hpa,中心位置在大连,15日08时18小时预报地面场中心气压强度没变,中心位置东北移至岫岩南部,按此预报地面影响系统是非常强的,位置也比较好,符合岫岩在23-02时出现暴雨的地面形势场。但到了15日20时的3小时和8小时订正预报地面中心气压为1005hpa,地面气压位置也并没有像之前预报的在岫岩地区,而是东移至丹东地区,造成丹东的暴雨。由此可以看出,到了15日20时预报15日23时和16日02时地面形势场与实况有明显偏差,这是预报岫岩降雨偏大的原因之一。

3.3低层切变与急流预报和实况对比
从EC模式细网格850hpa风场获悉,15日08时预报15日23时850hpa风场在岫岩风速为14m/s,涡中心位置在大连,按此预报岫岩在23时暴雨的动力条件是非常好的,说明沿副高外围有较强急流向岫岩输送水汽,低空急流强盛,符合岫岩暴雨水汽条件【3】。到了15日20时的3小时订正预报15日23时 850hpa风场在岫岩风速迅速减小至4m/s,中心位置在大连,已经不形成涡旋转为切变影响,此动力条件对岫岩暴雨及其不利。从实况降水上看15日20时的订正预报更贴近实况,说明低层切变并没有白天预报的明显,到23时切变位置也并没有像之前预报的在岫岩地区,而是与岫岩南部擦过,东移至丹东地区,造成丹东的暴雨。
3.4水汽条件预报与实况对比
持续的水汽输送是产生暴雨的必要条件,前期预报的岫岩地区水汽条件较好,为此次暴雨过程提供了必要的水汽条件【4-5】。据EC模式整层水汽含量资料显示,15日08时预报15日20时岫岩地区整层水汽含量为55-65毫米,中心大值区在大连,为65毫米以上,说明沿副高在大连至岫岩一带水汽条件好, 降水效率高;而从实况15日20时整层水汽含量可以看出,岫岩地区整层水汽含量为40-50毫米,中心大值区在大连南部的海上,位置照预报偏南,这说明预报比实况水汽含量报的偏多,实况的水汽条件不如预报那么好。这也解释了为什么在雷达回波上显示岫岩地区回波强度大【6】,而降水小的原因,是整层水汽含量低,降水效率低,导致实况并没有预报雨量那么大。
4.小结
综上,此次岫岩降水预报比实况降水量明显偏大的原因有以下几点:
   1.副高在15日20时位置预报稳定,但在15日08时略有南落,导致低层风场切变和水汽输送带中心位置也随之南落,对水汽通道沿副高外围向岫岩地区的输送略有切断和干扰。
  2.850hpa风场实况风速比预报的风速明显减小,其中心位置最大风速减小,实况水汽输送条件不如预报那么好,已经不符合岫岩暴雨急流条件。
 3.地面形势场预报与实况有一定差距,在夜间(15日23时-16日02时),实况地面低压比模式地面形势场预报地面气压中心强度明显偏弱,且实况位置并没有像之前预报的在岫岩地区,而是东移至丹东地区,造成丹东的暴雨。
  4.整层水汽含量预报比实况水汽含量报的偏多,实况的水汽条件不如预报那么好。这也解释了为什么在雷达回波上显示岫岩地区回波强度大,而降水小的原因,是整层水汽含量低,降水效率低,导致实况并没有预报雨量那么大。

参考文献
[1]王宪彬,张旭,辛艳辉.东北地区一次暴雨过程落区研究[J].气象与环境学报,2010,26(5):36-40.
[2]吴艳青,崔锦,等,.辽宁汛期暴雨的大气环流特征[J].气象与环境学报, 2009, 25(2):38-44.
[3]陈传雷,吴晓峰等.辽宁省强对流性天气的气候特征 [J].气象与环境学报, 2010,26(3):27-33.
[4]陆忠艳,吴晓峰,李萍,等.辽宁一次暴雨过程及暴雨落区预报失误原因分析 [J].气象与环境学报,2014,30(6):31-36.
[5]丰晓君,邹积慧,等,庄河地区一次大暴雨过程的多因子诊断分析[J].气象与环境学报,2008.24(6):13-18.
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