寶雞一次強(qiáng)降水天氣中尺度特征及模式預(yù)報(bào)分析

王蕊，呂丹

摘要 利用常規(guī)氣象觀測資料、寶雞多普勒雷達(dá)及多家數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品，從提高預(yù)報(bào)預(yù)警能力和氣象服務(wù)水平出發(fā)，對(duì)2021年6月15—16日發(fā)生在寶雞地區(qū)的一次強(qiáng)降水天氣過程進(jìn)行診斷分析。結(jié)果表明：（1）該次強(qiáng)降水過程主要由于500 hPa短波槽東移，引起700 hPa、850 hPa切變線南北移動(dòng)，導(dǎo)致偏南風(fēng)和偏東風(fēng)將暖濕空氣向?qū)氹u地區(qū)輸送而形成;（2）地面冷鋒是此次降水的主要影響系統(tǒng);（3）多普勒雷達(dá)對(duì)降水有一定的指示意義，回波強(qiáng)度很好地表征了降水強(qiáng)度;（4）EC模式相較于GRAPES和NCEP模式的預(yù)報(bào)效果更好;（5）此次降水的準(zhǔn)確預(yù)報(bào)，引起了市領(lǐng)導(dǎo)的高度重視，并采取了有力的措施，保證了氣象服務(wù)取得很好的效果。

關(guān)鍵詞 中尺度特征;短波槽;切變線;地面冷鋒;氣象服務(wù)

中圖分類號(hào)：P458.121.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2022）03–0078–03

暴雨是陜西地區(qū)氣象災(zāi)害中最嚴(yán)重、經(jīng)常發(fā)生的災(zāi)害之一，降水強(qiáng)度大、局地性強(qiáng)，對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們財(cái)產(chǎn)均會(huì)造成嚴(yán)重的影響，因此暴雨一直是預(yù)報(bào)預(yù)警工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)[1]。許新田等[2]研究陜西1991—2001的夏季降水表明，陜西夏季區(qū)域性大降水的主要環(huán)流背景特征是副熱帶高壓影響型，大降水的影響系統(tǒng)主要為低槽（西風(fēng)槽、高原槽）、低渦、切變、臺(tái)風(fēng)低壓。張弘等[3]通過綜合分析陜西暴雨，認(rèn)為地面能量場中尺度系統(tǒng)的發(fā)生、發(fā)展，取決于地面冷、暖氣團(tuán)的相互運(yùn)動(dòng)，暴雨就發(fā)生在其發(fā)展強(qiáng)盛時(shí)期。馬曉華等[4]分析2018年7月10—11日陜西的一次暴雨過程，認(rèn)為大氣整層水汽通量在區(qū)域性暴雨預(yù)報(bào)中具有一定的指示意義，水汽通量與暴雨強(qiáng)度呈正相關(guān)。張雅斌等[5]分析總結(jié)2006年和2013年關(guān)中地區(qū)2次初夏暴雨特征，結(jié)果表明：關(guān)中初夏暴雨通常發(fā)生于位勢穩(wěn)定層結(jié)環(huán)境，暖濕空氣沿著低層冷空氣向北爬升，暴雨中心等熵面隨高度向北傾斜，存在能量鋒生和對(duì)稱不穩(wěn)定，有利于強(qiáng)降水的發(fā)生。

寶雞位于關(guān)中西部，地處陜、甘、寧、川四省（區(qū)）結(jié)合部，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，南、西、北三面環(huán)山;夏季處于印度低氣壓和印緬低壓槽的東北部與西太平洋副熱帶高氣壓西側(cè)，溫?zé)岫嘤旰脱谉岣稍锾鞖饨惶娉霈F(xiàn)，是關(guān)中降水量最多的地區(qū)[6]。2021年寶雞地區(qū)極端天氣頻發(fā)、氣象災(zāi)害嚴(yán)重，其中5—10月共出現(xiàn)24輪強(qiáng)降水過程，多站累計(jì)降水量突破歷史極值。利用高空和地面天氣圖、雷達(dá)產(chǎn)品、秦智自動(dòng)站等氣象觀測資料，對(duì)2021年6月15—16日寶雞的一次強(qiáng)降水過程進(jìn)行中尺度分析，并對(duì)比分析了EC、GRAPES、NCEP三個(gè)數(shù)值模式產(chǎn)品與秦智系統(tǒng)的預(yù)報(bào)效果，同時(shí)總結(jié)了本次過程的氣象服務(wù)情況，以期提高強(qiáng)降水天氣的預(yù)報(bào)預(yù)警水平，筑牢氣象防災(zāi)減災(zāi)的第一道防線。

1 強(qiáng)降水過程概況

2021年6月15日14：00～16日14：00，寶雞市出現(xiàn)強(qiáng)降水天氣，渭濱、陳倉、金臺(tái)、鳳縣、太白、千陽、隴縣、麟游、鳳翔9個(gè)縣區(qū)出現(xiàn)暴雨。全市173個(gè)氣象監(jiān)測站出現(xiàn)降水，累計(jì)降水量各鄉(xiāng)鎮(zhèn)共143站超過25 mm，其中27站超過50 mm，最大為鳳縣紅花鋪鎮(zhèn)85.0 mm。渭濱、鳳縣、陳倉西山為暴雨片區(qū)（圖1）。

可以看出，此次降水過程呈現(xiàn)山區(qū)降水多、平原少，西部地區(qū)多、東部地區(qū)比較少的特點(diǎn)。其中，鳳縣紅花鋪鎮(zhèn)降雨量最大。

2 主要環(huán)流形勢和地面特征

2.1 高空環(huán)流

6月15日08：00 500 hPa高空?qǐng)D上，

東亞地區(qū)呈“一槽一脊”型，其中槽線（以下簡稱主槽）位于俄羅斯克拉斯諾亞爾到新疆哈密一線，且在克拉斯諾亞爾附近和我國新疆北疆維持一冷渦和冷中心;脊線位于日本海和俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)，并配合有較強(qiáng)的暖脊，這種形勢與溫度場的配置有利于天氣形勢穩(wěn)定維持，并在30°N～45°N維持相對(duì)比較平直緯向環(huán)流，較有利于短波槽的活動(dòng);同時(shí)，我國境內(nèi)的副高外圍584線位于長江流域。至15日20：00，冷渦東移至貝加爾湖附近，主槽槽線位于貝加爾湖到新疆和甘肅交界處;甘肅中部和東部到四川盆地各有小槽;其中，寶雞位于甘肅東部到四川盆地的小槽槽前，584線北抬到陜西南部。至16日08：00，冷渦東移至貝加爾湖以東，主槽的槽線東移至貝加爾湖到甘肅張掖一帶，寶雞位于此槽前部的西南氣流中。同時(shí)，584線北抬到陜西延安附近。此時(shí)寶雞位于584線以內(nèi)，直接在副高脊外圍影響。

與500 hPa相對(duì)應(yīng)，6月15日08：00 500 hPa主槽對(duì)應(yīng)700 hPa在蒙古西部到新疆和甘肅的交界處有一低槽，鋒區(qū)位于內(nèi)蒙西部到河西走廊;山西南部到陜西關(guān)中中部偏北地區(qū)到甘肅東南部維持一切變線，關(guān)中、陜南有一濕舌，寶雞處于切變線南側(cè)，四川—關(guān)中有偏南氣流，向北輸送水汽，水汽由于輻合作用在切變區(qū)聚集。到15日20：00鋒區(qū)繼續(xù)東移南壓至黃河河套以西地區(qū)，原位于陜西關(guān)中中部偏北地區(qū)到甘肅東南部的切變線北抬至陜西榆林至寧夏南部。寶雞處在切變線南部大片較一致的南風(fēng)中，有利于寶雞以南的暖濕氣流向北輸送。到16日08：00鋒區(qū)東移南壓至寶雞附近，20：00移至陜南漢中地區(qū)。

850 hPa則在15日08：00在淮河到秦嶺南部維持一東西向切變線，切變線北部的陜南地區(qū)受偏東風(fēng)控制;至20：00此切變線的偏東風(fēng)北抬至陜西關(guān)中地區(qū)，此偏東風(fēng)有利于將東部地區(qū)的暖濕氣流向?qū)氹u地區(qū)輸送。16日08：00切變線南壓至陜南漢中一帶，寶雞地區(qū)轉(zhuǎn)為受偏北風(fēng)控制。

2.2 地面形勢

從地面圖上看，6月15日14：00，地面冷鋒位于寧夏地區(qū)，到了15日20：00，冷鋒移到甘肅隴東地區(qū)，05：00影響寶雞附近，16日08：00冷鋒逐漸移出寶雞地區(qū)，此時(shí)寶雞處于冷鋒后部，同時(shí)降水強(qiáng)度減弱并結(jié)束。

此次過程是500 hPa小槽東移，引起700 hPa和850 hPa切變線北抬，寶雞地區(qū)受到700? hPa切變線南側(cè)偏南風(fēng)、850 hPa切變線偏東風(fēng)的影響，使暖濕空氣快速向?qū)氹u地區(qū)輻合（圖2）。此后，隨著500 hPa主槽東移，其鋒區(qū)前部暖區(qū)與副高外圍暖區(qū)疊加，584線北抬。到16日08：00 584線到陜北南部，寶雞地區(qū)處于副高外圍高壓脊控制。700 hPa和850 hPa切變線南壓，寶雞逐漸處于鋒后偏北風(fēng)影響，降水逐漸結(jié)束。

3 雷達(dá)產(chǎn)品分析

從寶雞多普勒雷達(dá)圖上可以看出，從6月15日14：09開始，隴縣和陳倉西山有回波出現(xiàn)，此時(shí)隴縣開始出現(xiàn)降水;回波東移擴(kuò)大，到21：03，寶雞所有縣區(qū)出現(xiàn)零散回波，全市均出現(xiàn)明顯降水，其中鳳縣、渭濱出現(xiàn)強(qiáng)度大于40 dBZ的回波。隨后回波繼續(xù)擴(kuò)大增強(qiáng)，至22：02，寶雞境內(nèi)零散回波逐漸發(fā)展成為一體，鳳縣北部出現(xiàn)中心強(qiáng)度為47 dBZ的強(qiáng)回波，并維持到22：49，對(duì)應(yīng)鳳縣紅花鋪鎮(zhèn)在22：00～23：00出現(xiàn)24.9 mm的短時(shí)強(qiáng)降水。然后，鳳縣的強(qiáng)回波中心移至渭濱區(qū)，在渭濱境內(nèi)維持2 h，對(duì)應(yīng)渭濱大散關(guān)15日23：00～16日01：00出現(xiàn)23.5 mm的短時(shí)強(qiáng)降水。16日00：42，回波中心移至陳倉區(qū)，隨后回波強(qiáng)度略有減弱，此時(shí)全市降水強(qiáng)度均開始減弱。02：58，回波再次加強(qiáng)，強(qiáng)回波中心重新出現(xiàn)在渭濱，全市降水強(qiáng)度隨之增強(qiáng);之后強(qiáng)回波中心不斷在扶風(fēng)、渭濱、鳳縣、陳倉、鳳翔、太白形成。08：00較強(qiáng)回波離開鳳縣紅花鋪鎮(zhèn)，鳳縣紅花鋪鎮(zhèn)降水基本結(jié)束。此后回波東移并減弱，到了12：02，回波已基本移出寶雞，寶雞此次降水過程趨于結(jié)束（圖3）。

4 數(shù)值預(yù)報(bào)檢驗(yàn)

4.1 模式降水預(yù)報(bào)

對(duì)比EC、GRAPES、NCEP三家數(shù)值模式2021年6月14日20：00起報(bào)的6月15日08：00～16日08：00降水量預(yù)報(bào)產(chǎn)品，EC模式預(yù)報(bào)全市中到大雨，陳倉西山、鳳縣西北部暴雨;GRAPES模式預(yù)報(bào)全市小到中雨;NCEP模式預(yù)報(bào)全市小雨。15日20：00～16日20：00，EC模式預(yù)報(bào)全市中到大雨，西部暴雨;GRAPES和NCEP模式均預(yù)報(bào)全市小到中雨。

15日08：00預(yù)報(bào)的15日08：00～16日08：00降水量，EC模式預(yù)報(bào)寶雞北部中雨，南部大到暴雨，鳳縣南部大暴雨;GRAPES模式預(yù)報(bào)全市小到中雨，太白局地大雨;NCEP模式預(yù)報(bào)全市小雨。15日20：00～16日20：00，EC模式預(yù)報(bào)寶雞北部中到大雨，南部暴雨，鳳縣局地大暴雨;GRAPES模式預(yù)報(bào)全市小到中雨，鳳縣、太白局地大雨;NCEP模式預(yù)報(bào)全市小到中雨。

與實(shí)況對(duì)比，EC模式14日20：00起報(bào)的15日20：00～16日20：00的預(yù)報(bào)產(chǎn)品與實(shí)況更為接近，而對(duì)15日08：00～16日08：00的降水預(yù)報(bào)整體偏小;15日08：00起報(bào)的2個(gè)時(shí)段降水均偏大，但對(duì)于暴雨的落區(qū)預(yù)報(bào)良好。GRAPES和NCEP模式預(yù)報(bào)效果相對(duì)較差，沒有預(yù)報(bào)出暴雨過程，整體形勢也偏弱。

4.2 秦智降水預(yù)報(bào)

秦智系統(tǒng)14日20：00預(yù)報(bào)未來24 h（14日20：00～15日20：00）寶雞全市小到中雨，未來48 h（15日20：00～16日20：00）中到大雨，東南部暴雨。15日08：00預(yù)報(bào)未來12 h（15日08：00～15日20：00）全市小雨，未來24 h（15日08：00～16日08：00）全市暴雨。

可見秦智對(duì)15日20：00前的小雨過程預(yù)報(bào)較好，同時(shí)預(yù)報(bào)出15日夜間至16日白天的強(qiáng)降水趨勢，但對(duì)具體的暴雨落區(qū)預(yù)報(bào)效果一般，實(shí)況暴雨落區(qū)主要集中在寶雞西部，而秦智的暴雨落區(qū)預(yù)報(bào)在東南一帶。因此，秦智可為降水的形勢演變提供參考，但強(qiáng)降水落區(qū)預(yù)報(bào)參考價(jià)值不大。

5 氣象服務(wù)情況

針對(duì)本次降水過程，寶雞市氣象臺(tái)提前做出預(yù)判，及時(shí)安排部署，于2021年6月15日17：00提前發(fā)布《暴雨消息》，為應(yīng)對(duì)本次強(qiáng)降水過程贏得先機(jī)。寶雞市氣象局主要領(lǐng)導(dǎo)在全市防汛會(huì)上匯報(bào)暴雨預(yù)報(bào)，市長對(duì)本次強(qiáng)降水過程的防御應(yīng)對(duì)工作做出明確指示，要求高度重視，迅速啟動(dòng)市縣兩級(jí)應(yīng)急預(yù)案，并對(duì)氣象局準(zhǔn)確及時(shí)的預(yù)報(bào)和服務(wù)表示肯定。

15日24：00和16日06：00發(fā)布兩期《暴雨黃色預(yù)警信號(hào)》，及時(shí)指導(dǎo)各相關(guān)縣區(qū)局準(zhǔn)確發(fā)布相應(yīng)的預(yù)警信號(hào);15日23：00、16日03：00、06：00三次密集發(fā)布雨情，并聯(lián)合寶雞市自然資源和規(guī)劃局發(fā)布《地質(zhì)災(zāi)害氣象風(fēng)險(xiǎn)預(yù)報(bào)》。

各類氣象信息通過多種平臺(tái)發(fā)往各個(gè)重點(diǎn)區(qū)域和重要部位，取得了良好的服務(wù)效果，充分發(fā)揮氣象防災(zāi)減災(zāi)第一道防線的作用。

6 結(jié)論

（1）此次降水過程呈現(xiàn)山區(qū)降水多、平原少，西部地區(qū)多、東部地區(qū)相對(duì)較少的特點(diǎn)，且鳳縣紅花鋪鎮(zhèn)最大。

（2）本次強(qiáng)降水主要由500 hPa短波槽東移，引起700 hPa、850 hPa切變線南北移動(dòng)，造成偏南風(fēng)和偏東風(fēng)將暖濕空氣向?qū)氹u地區(qū)輸送。隨著500 hPa副高北抬影響和地面冷鋒的過境，降水過程結(jié)束。在此預(yù)報(bào)時(shí)一定要注意偏東風(fēng)的變化。

（3）本次強(qiáng)降水過程在雷達(dá)圖上有很好的表征，從雷達(dá)圖上可見15日22：00～23：00，強(qiáng)回波中心一直在鳳縣北部，對(duì)應(yīng)紅花鋪鎮(zhèn)最大小時(shí)雨強(qiáng)出現(xiàn)時(shí)間段;而15日23：00～16日00：00，強(qiáng)回波移動(dòng)到渭濱區(qū)，對(duì)應(yīng)渭濱區(qū)大散關(guān)站最大小時(shí)雨強(qiáng)出現(xiàn)時(shí)間段。

（4）分別對(duì)EC、GRAPES、NCEP三家模式降水預(yù)報(bào)及秦智系統(tǒng)的預(yù)報(bào)進(jìn)行檢驗(yàn)分析，可看出EC模式對(duì)本次的強(qiáng)降水預(yù)報(bào)效果良好，GRAPES和NCEP預(yù)報(bào)整體形勢偏小，秦智則對(duì)于弱的降水預(yù)報(bào)良好，對(duì)強(qiáng)過程預(yù)報(bào)不理想。因此EC模式的降水預(yù)報(bào)更具有參考價(jià)值。

（5）此次降水過程的準(zhǔn)確預(yù)報(bào)，引起市領(lǐng)導(dǎo)的高度重視，采取了有力的措施，保證氣象服務(wù)取得了很好的效果。

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責(zé)任編輯：黃艷飛

Analysis of Mesoscale Characteristics and Model Forecast of a Heavy Rainfall in Baoji

WANG Rui et al（1Qishan County Meteoro-logical Bureau， Qishan， Shaanxi 722400）

Abstract Using conventional meteorol-ogical observation data， Baoji Doppler radar and a number of numerical forecast products， starting from improving forecasting and early warning capabilities and meteorological service levels， a heavy rainfall occurred in Baoji area from June 15 to 16， 2021. process for diagnostic analysis. The results showed that： （1） This heavy precipitation process was mainly formed by the eastward shift of the 500 hPa short-wave trough， which caused the 700 hPa and 850 hPa shear lines to move north-south， resulting in the southerly and easterly winds transporting warm and humid air to Baoji; （2） The surface cold front was the main influence system of this precipitation; （3） Doppler radar had a certain indication significance for precipitation， and the echo intensity can well characterize the precipitation intensity; （3） Compared with the GRAPES and NCEP models， the EC model; （4） The accurate forecast of this precipitation had attracted great attention from the city leaders， and effective measures have been taken to ensure that the meteorological service has achieved good results.

Key words Mesoscale features; Shortwave troughs; Shear lines; Surface cold fronts; Meteorological services