徐漢竹,孫寶利,孫可,辛艷輝,李凝
(阜新市氣象局,遼寧阜新123000)
阜新市位于遼寧西部,地處科爾沁沙地南緣的淺山丘陵區,屬北溫帶半干旱大陸性季風氣候區[1],四季分明、雨熱同季。受特殊的地理位置和氣候狀況影響,阜新地區干旱、大風等各種氣象災害頻發,一年四季均可出現,常常給該地區經濟發展、工農業生產和人們生活造成較大損失。阜新市氣象部門依據國家氣象災害預警信號標準,向全市黨政機關、企事業單位和部門、廣大市民提前發布預警信號,旨在避免或減少氣象災害造成的損失。
阜新地區總面積10445km2,下轄2縣5區,幾乎沒有成型的經濟支柱工業產業,屬農業大市,農業經濟所占比重較大,其所轄的阜蒙縣、彰武縣均為國家重要商品糧生產基地和畜牧業養殖基地[2]。氣象資料統計表明,多年來,阜新地區干旱、大風、暴雨、雷電、雷雨大風、冰雹、大霧、寒潮、暴雪、道路結冰、高溫、霜凍、霾、沙塵暴、臺風等氣象災害性天氣均有出現,但受災較重的主要為前9種,常常給阜新地區工農業生產、人們的生命與財產造成嚴重損失。
依據阜新地方標準《氣象干旱定義與分級》(DB2109/T 056-2011),干旱是指因降水少造成土壤水分減少,從而導致播種困難、抑制農作物正常生長、造成農作物葉片萎蔫、干枯及農作物減產的現象。按季節劃分,干旱分為春旱、夏旱、秋旱;按照對作物不同時段影響劃分,干旱又分為重旱、中旱和輕旱。阜新地區十年九旱,氣象資料統計表明,阜新地區降水量呈逐年遞減的趨勢變化,且時空分布不均,降水量自東南至西北逐漸減小。春季(3~5月)近一半年份不能滿足農作物春播、出苗需要。降水雖然集中在夏季(6~8月),但由于雨量分布不均,伏旱經常出現。秋吊(9~11月)也時有發生。統計1985年~2019年氣象資料,阜新地區氣象旱災幾率為71.8%,而且多數年份不止一個季節發生干旱[3]。2014年~2018年,阜新地區出現連年嚴重干旱,給當地農業生產和經濟發展造成了較大損失。
大風是一種災害性天氣現象,具有很強的破壞力,除影響人們日常生活外,還會給農業、交通、通訊、軍事等帶來一定的危害。大風天氣出現時常常伴隨浮塵、揚沙,嚴重時甚至可伴有沙塵暴。大風日定義:一天內最長10分鐘極大風速達到6級(10.8m/s)以上為一個大風日[4]。受所處地理位置影響,阜新多大風天氣。統計1951年~2015年氣象資料可知,55年間阜新地區共出現大風日數1749天,年平均大風27.8天,最多1963年為148天,最少1962年和1969年僅出現2天,一年12個月都會出現大風[5]。
按照通常氣象標準定義,24小時內,降水量達到50~100mm為暴雨,達到100~200mm為大暴雨,大于200mm為特大暴雨,1小時降水量達到20毫米為短歷時強降水(暴雨)。統計1951年~2010年的降水資料,阜新地區24小時短期標準、1小時短時標準的年平均暴雨日數分別為1.1天和1.5天。可見,阜新出現短時暴雨的幾率大于短期標準暴雨。雖然短時暴雨降水量沒有短期暴雨量多,但由于其降水時間短,強度大,破壞力強,極容易出現局地洪澇、山體滑坡、城市漬澇等災害。
雷電是伴有閃電和雷鳴的放電天氣現象,產生在上下對流不穩定的大氣層結中。雷電災害也是阜新地區一種嚴重的氣象災害,可使城市供電終端斷電、室內電器設備損壞,甚至導致森林火災和人員被擊身亡。統計1951年~2015年氣象資料可知,55年間阜新地區年平均雷暴30.3天,時間分布不均,6月居多,多出現在午后到前半夜。
與雷電相同,冰雹也產生于大氣層結不穩定的短時強對流天氣中,表現為天氣系統更強,大都伴隨雷電出現。盡管冰雹出現時間短,范圍小,但由于來勢迅速、兇猛、強烈,往往受害嚴重。冰雹對農業危害大,常常砸毀莊稼,損壞房屋,造成人畜傷亡。
霧是由浮游在近地面層空氣中的小水滴或冰晶組成的水汽凝結物。當近地面層空氣接近或達到飽和、風力微和、大氣層結穩定,且同時存在大量的凝結核時,容易生成霧。霧主要按照空氣水平能見度進行定義:當能見度大于1000米時為輕霧,小于1000米為霧,小于500米為大霧,小于200米為濃霧等。大霧在阜新地區經常出現,1951年~2015年的55年間,阜新地區大霧日數年平均為20.1天,大都生成在03時~08時,06時左右出現頻率最大,08時~10時隨著日出逐漸消散。大霧、濃霧可使人的視野模糊,容易引發交通事故、空難和海難;大霧、濃霧中的塵埃、硫化物、氮化物、碳化物等污染物不容易向高空擴散而使空氣嚴重污染,直接危害人體健康;持續的大霧抑制農作物呼吸,影響發育生長,延遲開花,從而影響農作物產品的質量和產量。
寒潮是指較強冷空氣經過的地區引起溫度驟降,并伴有大風和降水的一種天氣現象。北方突出表現為大風和降溫,并伴有揚沙、沙暴現象,降水相對較少。大風出現在冷鋒之后,一般風速可達5~7級,海上達6~8級。持續時間多在1天至幾天。阜新地區每年都有寒潮天氣出現,多發生在11月到翌年的4月間。寒潮帶來的大風、降溫、雨雪冰凍天氣,常常導致農作物發生凍害、阻斷交通,甚至形成電線結冰,使電路中斷。
暴雪指自然天氣現象的一種降雪過程。氣象上定義24小時內的降雪量(融化成水)≥10毫米為暴雪。暴雪雖然出現次數不多,但其造成的災害損失往往較大,主要表現在以下幾方面:一是由于暴雪降雪時間長、雪量大、積雪厚,輕則降低蔬菜大棚的溫度和透光性,重則甚至導致大棚坍塌;二是暴雪中或雪后大幅度降溫,寒冷天氣使牲畜大量失熱,體重速度下降,往往經不起寒流降溫而死亡;三是暴雪可嚴重破壞交通、通訊、輸電線路安全運行;四是暴雪還會導致道路結冰,引發交通事故。1955年~2013年的59年間,阜新地區共出現暴雪25次,平均每年有0.42次。雖然出現次數較少,但暴雪危害嚴重,不容忽視。
除了受上述8種災害性天氣現象影響以外,道路積冰、高溫、霜凍、霾、臺風等災害天氣在阜新地區也偶有發生,造成一定的損失。
如何防御氣象災害,減輕氣象災害造成的損失,已經成為當地政府和氣象部門的一項重要工作擺到議事日程。近年來,隨著我國科學技術飛速發展,氣象現代化取得了突破性進展。為提高災害性天氣預防能力,阜新市氣象局在全市59個鄉鎮布設了降水、溫度、濕度、風向風速、氣壓等6要素氣象自動監測站,同時接收全國高頻次的衛星云圖以及沈陽、營口、朝陽、赤峰、通遼等周邊雷達回波拼圖產品,為及時有效開展災害性天氣預警服務奠定了堅實的基礎[6-7]。
氣象災害預警信號按輕重等級劃分為藍色、黃色、橙色、紅色4種。臺風橙色和紅色、干旱橙色和紅色、暴雨紅色、暴雪紅色、寒潮紅色、大風紅色、沙塵暴紅色、高溫紅色及霾紅色共9類11種為重大氣象災害預警信號,其他為非重大氣象災害預警信號(詳見表1)。發布的預警信號內容主要包括:該種災害性天氣現象將要出現或已經出現的量級、程度等狀況,預計未來還將持續的時間、出現的量級、影響程度等。

表1 阜新地區發布災害性天氣預警信號匯總
阜新市氣象臺設立預警崗,承擔預警信號制定和發布工作,制定了預警崗位工作流程,充分利用天氣雷達、衛星、閃電定位、加密自動站等多種手段,當監測或預報到短時強降雨、大風、冰雹、雷電、暴雨、暴雪等災害性天氣出現,或將要出現且達到預警閾值時,預警人員要及時制作預警信號,并通過電視、電臺、傳真、手機短信、電子顯示屏、大喇叭等方式向各級黨政機關、企事業單位和社會公眾進行發布、傳播,提醒做好災害性天氣預防,最大程度地避免或減少災害性天氣發生時給當地造成的損失,切實發揮氣象工作作為防災減災救災“第一道防線”的重要作用。
預警工作人員嚴格按照預警崗位流程開展工作。工作流程內容如下:每天8:00接班后,參加全國和氣象臺內部天氣會商,熟悉當天天氣形勢,掌握當天天氣監測重點;8:50檢查預警信號接收軟件、各監測網站(包括雷達、閃電定位儀、雨量監測)、國突發布系統和省氣象專業服務平臺等運行和網絡連接情況,如不立即通知維護人員進行恢復;9:00與主班預報員溝通,了解當天可能發生的災害性天氣,有針對性地進行監測,提前準備好預警信號發布模板及相關工作;通過氣象信息監測平臺監測阜新區域氣象觀測站雨情實況,當降水量達到規定量級(1小時累計降水量達到20mm,之后12小時內累計降水量分別達到40mm、80mm、100mm、150mm、200mm、250mm、300mm)時,經核實后要在 10分鐘之內報告省氣象災害預警中心和本單位分管局領導;當在遼寧省監測預警聯防平臺(swan)上監視到阜新境內有閃電或強雷達回波時,立即通知值班預報員,并與省氣象預警中心會商,確定是否發布預警信號。
阜新市氣象臺負責制作本地區的臺風(藍色、黃色)、暴雨(藍色、黃色)、大雪(黃色)、寒潮(藍色、黃色)、大風(藍色、黃色)、沙塵暴(黃色)、高溫(黃色、橙色)、霜凍(藍色、黃色、橙色)、霾(黃色)、道路結冰(黃色、橙色、紅色)共10類19種預警信號,同時負責制作本市市區的雷電(黃色、橙色、紅色)、冰雹(橙色、紅色)、大霧(黃色、橙色、紅色)、雷雨大風(藍色、黃色)共4類10種預警信號,并負責將省氣象災害預警中心推送到本地的預警信號進行本地化制作(災害發生地點拆分和本地署名)。
市氣象臺制作的預警信號要通過多種方式向本級政府、相關部門以及社會公眾等發布;通過“國家突發事件預警信息發布系統”向中國氣象局發送;通過Notes網向省氣象災害監測預警中心和氣象災害發生地的縣氣象臺發送;通過氣象內網向省氣象服務中心發送,并電話通知和確認。省氣象服務中心收到預警信號后要及時通過手機短信發布。以傳真形式向本級政府、應急辦、防汛抗旱部門發送,同時通過廣播、電視、網絡、手機短信、大喇叭、顯示屏等方式發布。
上述預警信息的制作和發布工作要在10分鐘之內完成。
2016年~2018年,阜新地區共發布各類災害天氣預警信號902次,其中,大風295次,雷電198次,大霧100次,暴雨66次,冰雹55次,道路結冰50次,寒潮29次,雷雨大風25次,高溫21次,霾17次,為阜新地區經濟發展、防災減災提供了有力的氣象科技支撐。由于干旱預警信號只有橙色和紅色兩種高級別,所以,近三年阜新干旱預警發布較少,但干旱卻是阜新地區的主要氣象災害之一,春旱、伏旱、秋吊均經常發生,尤其是春旱,幾乎每年都會出現,只是輕重程度有所不同。
近年來,隨著工業化生產和現代化科技飛速發展,大量溫室氣體排放導致全球氣候暖化速度加快,導致冰川融化、海平面上升,極端氣候異常事件增多,局地氣象災害發生頻率不斷上升,使人類賴以生存的地球大氣層環境面臨嚴峻挑戰。因此,利用氣象現代化科學技術全方位監測災害性天氣動態,提前發布預警,有效防御氣象災害,最大程度地降低災害性天氣造成的損失和影響就顯得尤為重要。