遲春艷 楊文艷 裴心媛 孫銘謙


摘要 本文選取盤錦地區2013-2018年這5年春季(3-5月)85次弱降水天氣過程,通過多個例天氣形勢、物理量要素的綜合對比分析方法,對上述弱降水過程進行統計分析,結果表明:(1)在漏報的26次過程中降水量不足1mm有21次,≥3mm的5次。區域性降水漏報4次,局地降水漏報22次。空報12次中兩站同時出現空報6次。(2)根據500hPa高空影響系統的不同弱降水過程分為:高空冷渦型、高空槽型和其他型。按照地面天氣系統弱降水過程可以分為以下兩種類型:冷鋒型和倒槽型。(3)弱降水預報指標是對流層中低層水汽。925、850和700hPa相對濕度》80%,或相鄰兩層相對濕度》90%。二是判別925、850和700hPa是否存在上升運動,以垂直速度值的正負號來診斷上升和下沉運動。三層都表現為上升運動時更有利降水出現。(4)分析預報員出現空漏報的主要原因,缺乏弱降水預報訂正經驗。對近地面層出現弱鋒面過境不夠重視以及對低層水汽條件的誤判??請筮^程數值模式都預報有降水,而水汽的預報偏差較大是空報的主要原因。
關鍵詞 弱降水夭氣過程;空報;漏報;弱降水預報指標
在天氣預報業務工作中,弱降水過程由于天氣系統較弱或表征降水的物理量較弱,且系統持續時間較短,主客觀預報都很難準確把握,空報、漏報時有發生,嚴重影響降水預報質量和氣象服務質量。弱降水天氣過程沒有統一的界定標準,本文中指日降水量《5mm降水過程。通過對弱降水天氣過程個例統計研究,從天氣學角度分析總結出天氣概念模型,建立盤錦地區弱降水天氣過程預報指標,有助于提高預報員對這類天氣的分析和預報能力,提高預報準確率。
1資料來源和方法
選取盤錦地區2014-2018年春季出現的弱降水(24h≤5mm)天氣過程85個個例,對每天16時制作的24小時城鎮天氣預報進行評定,建立弱降水天氣過程失誤個例數據庫。
分析方法為多個例天氣形勢、物理量要素的綜合對比分析和天氣學方法。將弱降水環流形勢天氣學分型,以及總結出的典型天氣過程進行分析,尋找不同天氣系統影響降水發生的主要因素,建立弱降水天氣過程預報指標。
2結果分析
2.1弱降水過程預報檢驗結果
在85次弱降水天氣過程中,預報員出現空報12次、漏報26次、正確47次。在漏報的26次過程中降水量不足1mm有21次,≥3mm的5次。區域性降水漏報4次,局地降水漏報盤山站17次,大洼站5次。空報12次中兩站同時出現空報6次,預報結果不理想。
2.2空漏報類型及天氣形勢
選用2013-2018年micapsI高空及地面填圖資料以及ec數值模式預報資料。對產生降水的天氣系統進行天氣學分型。
按照500hPa高空影響系統的不同分為:高空槽型、高空冷渦型和其他型。具體天氣型為:(1)高空冷渦型。在500hPa天氣圖上至少能分析出1條閉合等高線,并有冷槽配合。在內蒙古東部、東北地區中北部有高空冷渦。低渦中心值在516~556hPa。盤錦市位于冷渦底部或前部,在534~574hPa。中低層850hPa有切變線相配合。此類型為盤錦弱降水出現漏報最多的高空天氣類型。(2)高空槽型。在500hPa高空槽一般在35°~50°N,100°~120°E,盤錦一般位于槽前弱高壓脊下,850hPa有時出現偏南急流。此類型為弱降水出現最多的高空天氣類型(圖1)。(3其他型。在500hPa高空環流較平直為偏北風。850hPa為西北風或偏北風,有時存在切變線。
按照地面天氣系統弱降水過程可以分為以下兩種類型:(1)冷鋒型(33次),典型特點就是冷鋒過境。蒙古高原有冷高壓,高壓前部為冷鋒,地面冷鋒逐漸東移南壓,有時有地面氣旋配合,但中高層天氣系統過境較快,有時天氣系統具有前傾結構,700hPa以上以西偏北氣流為主;(2)倒槽型(19次),通常在倒槽建立以前850hPa及其以下有暖脊或暖平流東移發展,低層有切變線配,地面倒槽從而得到發展,盤錦地區地面為高壓底部偏東風或偏南風控制(圖2)。
2.3弱降水預報指標
弱降水過程由于天氣系統強度較弱或表征降水的物理量較弱,預報難度比較大,通過對各物理量對比分析,找到有兩類弱降水預報指標。
(1)垂直速度。以925、850和700hPa分別代表大氣邊界層、對流層中下層和對流層中層。弱降水過程三層垂直速度分析結果弱降水過程垂直速度較小,以垂直速度值的正負號來診斷分析上升和下沉運動。結果表明當層都表現為上升運動時都出現了弱降水,因此,較為深厚的上升運動更有利于降水的出現,可以作為弱降水預報指標。
(2)水汽條件。水汽源地的分析表明,在降水出現之前925hPa露點溫度均有上升的趨勢,水汽主要是通過偏東風或東南風或偏南風從渤海、黃?;蛘呱嫌蜗鄬Ω邼駞^輸送而來。對于高空冷渦天氣產生的降水,850hPa都有暖平流,中高層濕度是一個重要的預報指標。倒槽產生的降水,由于南來系統影響往往帶來豐沛的水汽,低層的濕度對降水的影響更重要,水汽條件在弱降水過程中至關重要。當925、850和700hPa相對濕度》809%6,或相鄰兩層相對濕度》90%,則利于降水的出現,可作為弱降水預報指標。
2.4空漏報原因分析
從中低層水汽條件的角度對空漏報的原因進行分析??請筮^程數值模式都預報有降水,而水汽的預報偏差較大是空報的主要原因。EC相對濕度的預報,除850hPa的24h預報值與實況較為接近外,其余各層相對濕度預報值均有偏差。
漏報過程對近地面層出現了弱鋒面過境,對地面弱鋒面以及低層水汽條件的誤判導致過程漏報占65%。
3結論與討論
(1)空報過程主要原因是模式預報的對流層中低層水汽條件往往偏高,相對濕度偏大。而實況是低層水汽條件差或水汽淺薄,同時動力條件配合不好,中高空沒有明顯的影響系統,有些系統過境時缺乏水汽配合。
(2)漏報過程具有低層濕度條件較好、飽和層高度比較低的特點,但高空系統不明顯,中空為西北或偏北風。降水往往由低層弱鋒面過境引起。
(3)弱降水過程高空形勢可分為兩種類型:高空槽型、高空冷渦型;地面形勢可分為兩種類型:冷鋒型、倒槽型。
(4)對流層中低層水汽在弱降水過程中至關重要。925、850和700hPa相對濕度》80%,或相鄰兩層相對濕度》909%。在降水出現之前925hPa露點溫度均有上升的趨勢。
(5)判別925、850和700hPa是否存在上升運動,以垂直速度值的正負號來診斷上升和下沉運動。3層都表現為上升運動時更有利降水出現。
(6)弱降水預報要以模式預報為依
據,參考集合預報產品,注重天氣形勢及演變情況分析。特別關注高低空系統配合情況,注重低層環流形勢分析、水汽分布情況。跟蹤和檢驗模式對水汽來源、水汽含量、相對濕度的分布和變化,對弱降水發生的可能性和時間進行研判。
參考文獻
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責任編輯:黃艷飛