邵陽市分級降水預報方法研究

呂校華 呂巍偉 王楚風 金宣喜 唐佐陽

摘要：利用邵陽市1971-2017年10個代表站的降水資料，參照預報評分的時段，對白天（8：00-20：00）和晚上（20：00-8：00）進行分段統計，用統計方法把降水劃分為4個等級，結合天氣形勢進行分析，尋找各級降水的預報方法，結果表明，

關鍵詞：分級降水;預報方法;天氣形勢

1 引言

隨著社會經濟的發展，人們對天氣預報的需求越來越大、要求也越來越高，天氣預報的準確率越來越受到全社會的普遍關注。中國氣象局鄭國光局長提出要“依靠科技進步，千方百計地提高預報預測準確率和服務能力，全力以赴做好氣象預報服務工作，是中國氣象局黨組考慮的首要工作。”作為天氣預報工作的一個重要方面，預報的準確與否一直是各級領導和全社會關注的焦點，因此預報質量成為評定預報工作成績的重要依據。

進入21 世紀后，我國各級氣象局業務管理人員對預報管理越來越細，對預報評分辦法不斷進行了完善，有利于客觀評價一個預報員的預報業務水平和工作能力。在提高預報質量方面，國內外氣象學者、專家、預報業務工作者做了一些對預報員很有參考價值的研究工作[1-6]，在分級降水預報研究方面，李如瑜等[7] 對新疆夏季降水的區域特征進行了分析，劉波等[8] 對新疆區域分級雨日和雨量進行了特征分析。肖開提·多萊特[9] .對新疆兩級標準進行劃分。林振敏等[10] 對廣西6-8月分級降水的氣候特征進行了分析。苗運玲等[11] 對哈密地區5-9月分級降水進行分析，得出各級降水日數中小雨日數最多，占總雨日的90.03%，5-9月雨量將近一半是由小雨提供的，一半是由中雨以上的降水提供的。從湖南省城鎮天氣預報綜合質量排名情況來看，我市平均處在中下水平，根據晴雨、分級降水、最高氣溫、最低氣溫、風向風速等各個項目分析，影響我市預報質量靠后的項目主要是分級降水，10多年來，我市分級降水的預報質量都是在全省后三名中，大多數年份是倒數第一。為了提高我市分級降水預報的準確率，擺脫排名靠后的局面，我們對分級降水進行了研究，提出了分級降水預報方法指標，以提高城鎮天氣預報準確率中的分級降水預報水平。

2 資料和方法

本文所用資料為邵陽市氣象觀測站（區站號57766）和9個縣共10個代表站1971-2017年的降水資料，按照中央氣象臺的各級降水劃分標準進行分級。各級降水量標準：小雨12小時降水0.1-9.9㎜，中雨12小時降水10.0-24.9㎜，大雨12小時降水25.0-49.9㎜，暴雨12小時降水50.0-99.9㎜。

3 邵陽各級降水發生的特點

我們統計了邵陽1971-2017年的降水資料，降水時段分為12小時時間段20-08，8-20，24小時時間段20-20三種時間段的各級降水日數。

1.各月20-08時、08-20時各級降水平均分布日數

從上表可知，12月到3月晚上的各級降水都要多于白天的各級降水，4-7月小雨、中雨白天多于晚上，暴雨主要出現在5-8月，其中6月最多，5-7月白天和晚上出現暴雨的次數基本上差不多。8月白天無暴雨，1、2、3、4、9、11月無暴雨。從全年來看，晚上出現暴雨的次數比白天要稍多些。

從上表可以看出，邵陽24小時內的各級降水里，小雨級降水日數最多，從月際分布來看，小雨級降水主要分布在1-5月，中雨主要分布在3-6月，大雨主要分布在4-6月，暴雨主要分布在5-7月。

4 各級降水與天氣系統的關系

我們選取了100次降水天氣過程進行了統計分析，其結果如下表所示。

5 邵陽市各級降水預報方法

5.1降水形成的條件：

5.1.1 一般降水形成的天氣學條件[12] ：

水汽條件、垂直運動條件，云滴增長條件，這三個條件中的前兩個是屬于降水的宏觀過程，主要決定于天氣學條件，第三個條件屬于降水的微觀過程，主要決定于云物理條件。前兩個條件表現的形式或強弱不同，可能帶來天氣的降水差別就較大。

5.1.2 ?暴雨形成的條件[13] ：

充足的水汽供應、強烈的上升運動、較長的持續時間。

邊界層輻合系統：強降水發生前，925hPa有切變線或地面有輻合線（少數情況：切變可到達850hPa;強對流相應區域中有95%中低層有切變線，100%出現了地面輻合線）。

地面：輻合線或低壓，白天晴空增溫增濕顯著。

低空急流與暴雨的關系：

①低空急流的出現有利于暴雨的形成：

i）輸送水汽，水平水汽通量輻合;

ii）輸送暖濕氣流，導致大氣產生不穩定層結;

iii）產生上升運動;

②暴雨產生于低空急流的左前方（200公里）。

③低空急流與暴雨相互作用——經向垂直環流與暴雨的相互作用。

（2）切變線和低渦

這里說的切變線是指低空850hPa和700 hPa等壓面上具有氣旋性切變的風矢量變化急劇的不連續線。切變線常與地面鋒系相配合，是由代表南下冷空氣的偏北風與代表暖空氣的偏南風相遇而形成，這種切變線稱為冷式切變線。在冷空氣減弱變性階段，變性高壓脊后部的東到東南風與西南風之間形成的切變，或在變性高壓脊后部出現的倒槽里形成的切變稱為暖式切變。冷式切變和暖式切變都可造成邵陽的暴雨。由于切變線一般位于地面鋒的北方并與鋒保持一定距離，所以邵陽出現暴雨時，切變線往往在中部以北。如果切變線南移到邵陽的南部地區，邵陽的強降水基本結束。當冷式切變自北方移到湖南時，如果華南地區吹西到西南氣流，則有利于切變的維持;如果吹偏東風時，切變極易消失。低渦的東部和東南部最有利于暴雨，所以低渦位于四川、貴州和重慶時最有利于邵陽出現暴雨。

（3）邊界層輻合漸近線

邊界層輻合漸近線，通常是指925hPa或850hPa上的南北向的西南風和東南風的輻合線，這是由較冷的變性高壓脊后部的東南風和暖濕的西南風的輻合，當達到一定程度時，就可能觸發強降水發生。2005年5月31日湖南下了大暴雨到特大暴雨，其中邵陽太子廟鄉130min降水量達163mm，造成嚴重的洪澇和泥石流等災害。一條輻合線位于長沙～湘潭～婁底～邵陽一線，另一條輻合線位于桃源～安化～冷水江一線，與強降雨落區基本一致。

5.2 分級降水天氣的預報著眼點和方法

1.從時間上考慮各級降水的預報，12月-5月當有降水系統出現時一般要多報小雨，占95%，3-5月要適當考慮預報大雨量級，當5月份白天預報雨時，預報中雨要占42%以上，即大約有二分之一的情況要報中雨。6-8月要考慮預報暴雨，其他時間少考慮暴雨或者不考慮暴雨。

2.從天氣系統來考慮，當高中低三層都有系統配合時，預報暴雨。中、低層有系統配合報大雨，低層和地面同時有輻合線時報中雨，低層或地面有系統時報小雨。

3.預報模式方程

設Y=X1+X2+X3+X4+X5+X6

其中X1是指925hPa切變線、X2地面切變線或輻合線、X3：850hPa切變線、X4：700hPa切變線、X5500hPa槽線 X6低空急流，凡出現某一種現象，X值就取1，沒有出現就取0.當Y值≥5時，預報暴雨;當Y值=4時，報大雨;當Y值=3時報，中雨;當Y值=1或2時，報小雨。

6 ?小結

分級降水預報在城鎮天氣預報評分中，占據比例大，是影響預報質量高低最重要的一項，一個單位城鎮天氣預報質量的高低關鍵是分級降水質量的高低，必須引起高度重視，預報業務人員在工作中必須進行不斷研究，完善預報方法，提高預報能力，為政府部門做好防災減災服務。

參考文獻：

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[8] 肖開提·多萊特.新疆降水量級標準的劃分[J].新疆氣象，2005，28（3）：7-8

[9] 林振敏，姚才，鄭宏翔，等.廣西6-8月分級降水的氣候特征[J].氣象研究與應用，2007.28（2）：

[10] 苗運玲，桌世新，宋良奕，等.近54a密地區5-9月分級降水氣候特征分析[J].沙漠與綠洲氣象，2015.（z）：30-34.

[11] 朱乾根，林錦瑞，壽邵文，等.天氣學原理與方法（第四版）[M].北京：氣象出版社，2014：320-321.

[12] 朱乾根，林錦瑞，壽邵文，等.天氣學原理與方法（第四版）[M].北京：氣象出版社，2014：321-323.

作者簡介：

呂校華（1963年-），男，湖南邵陽縣人，高級工程師，主要從事天氣氣候、氣象災害防御工作。

（作者單位：邵陽市氣象局）