棗莊市氣象災害預警信號特征分析

王 倩

棗莊市氣象局，山東棗莊 277800

棗莊市位于山東省南部，地處魯中南低山丘陵南部地區，屬于中緯度暖溫帶季風型大陸性氣候區，同時兼有南方溫濕氣候和北方干冷氣候特點。因全球氣候變暖現象不斷加劇，棗莊市境內暴雨、大霧等氣象災害頻繁出現，若不能第一時間發布對應的氣象災害預警信號，將對人民群眾的生命財產和社會經濟均會造成不可估量的損失。因此，利用2011—2021年棗莊市氣象災害預警信號數據，分析了其發布的時空分布特征、發布頻次及特點，對日后監測和預報災害性天氣具有較強的指導作用，同時還能有效降低災害性天氣造成的損失[1]。

1 資料與方法

2011—2020年6月棗莊市氣象局主要借助于國家突發事件預警信息發布系統和災害性天氣監測預警平臺（以下簡稱“災害性平臺”）發布氣象災害預警信號，預警信號可利用2個平臺實現同步發布，前者屬于國家突發事件預警信息權威發布系統，政府和社會公眾可根據該渠道獲取所需的預警信息，實現了同社會媒體之間的預警數據共享，其弊端則是該系統運行時間從2015年開始，預警信號資料時間序列相對較短。為了較好地反映出棗莊市氣象災害風險，選用災害性平臺中2011—2021年預警信號數據作為研究樣本，對其發布的時空分布特征、發布頻次和特點展開分析[2]。

棗莊市氣象災害預警信號主要涵蓋臺風、暴雨、暴雪、寒潮、大風、沙塵暴、高溫、干旱、雷電、冰雹、霜凍、大霧、道路結冰13類。自2011年至2021年，由于棗莊市沙塵暴預警信號發布次數為零，所以不作統計。根據不同種類災害性天氣發生特征和氣象災害預警信號發布標準，棗莊市氣象局可以將對應級別的預警信號，精準及時發送給影響區域內的合適承災對象。為了全面分析棗莊市氣象災害預警信號分布特征，選用比率分析法和統計比較法，探討了該區域內災害預警信號的時空分布特征。

2 結果與分析

2.1 氣象災害預警信號發布分類統計

將災害年變化的客觀影響去除后，2011—2014年棗莊市發布的氣象災害預警信號整體偏少，而從2014年往后，棗莊市發布的預警信號則比前4年明顯偏多（表1）。尤其是暴雨、臺風、雷電、大霧、高溫、大風、暴雪、寒潮等對人們日常生活影響較大的預警信號，在2014年前呈現出不發或者少發布的狀態，對社會公眾了解氣象災害預警信號及日常生產、生活及工作均產生了不同程度的影響。而雷電、大霧、高溫、暴雨則是棗莊市發布最多的4類預警信號，這4種類型的預警信號共發布1 914次，占全部預警信號次數的78.5%，而道路結冰、暴雪、霜凍、臺風、干旱、冰雹則是發布最少的預警信號，這6類預警信號在近11年內共發布162次，占全部預警信號次數的6.6%。棗莊市在夏季風和地形抬升的影響下，使得山區內對流顯著，雷電活動頻繁出現，因此，棗莊市雷電預警信號發布次數最多。另外，棗莊市春季冷空氣活動頻繁，常出現大風天氣；夏季則受臺風外圍和強對流天氣的共同影響；冬季強大干冷的蒙古高壓控制我國，棗莊市位于冷高壓東南象限，常受南下冷空氣影響，多大風天氣；導致棗莊市大風預警信號次數偏多。道路結冰、暴雪、霜凍、臺風、干旱、冰雹在棗莊市出現頻率相對較低，尤其冰雹形成的條件極為苛刻，提高這類氣象災害的預報預警準確率仍是當前需要攻關的技術難題，發布時需要慎重，因此對這6種氣象災害預警信號發布次數偏少。

表1 2011—2021年棗莊市預警信號發布次數 次

圖1是棗莊市雷電、大霧、高溫、暴雨4種年發布頻率較高的預警信號，從圖1中可以看出，雷電預警信號發布次數增加幅度要遠遠高于其他類型的預警信號，且2020年和2021年棗莊市發布的雷電預警信號同2011年和2012年相比增長了4～8倍。除去變化的客觀影響，雷電、大霧、高溫、暴雨預警信號次數的穩定增加可能與全球氣候變暖、自動觀測站布設密度和預報員預警信號發布技巧不斷成熟有關。其中，全球變暖導致氣候異常，雷電、高溫和暴雨等天氣頻繁發生；自動觀測站布設密度加大，使得臺站對雷電、暴雨的監測面更為廣泛[3]。

圖1 2011、2012、2020、2021年棗莊市雷電、大霧、高溫、暴雨預警信號的年發布次數

2.2 氣象災害預警信號發布次數

2.2.1 年際變化2011—2021年棗莊市氣象災害預警信號發布次數整體呈現出直線增加的趨勢，對人們日常生產生活的影響不斷擴大。近11年，棗莊市共發布氣象災害預警信號2 438次，平均每年預警信號221.6次，其中2021年氣象災害預警信號發布次數最多，高達372次；而2011年最少，只有70次，最大值約是最小值的5.3倍，說明棗莊市氣象災害預警信號年際變化波動幅度較大。

2.2.2 月季變化結合2011—2021年棗莊市逐月氣象災害預警信號發布情況，可以發現棗莊市年內氣象災害預警信號發布次數呈現出單峰型變化特征，峰值出現在7月，預警信號次數高達573次，占23.5%；次大值出現在8月，占20.3%；最小值則出現在10月，預警信號次數只有43次，占1.8%；次小值則出現在9月，占3.9%。另外，通過分析棗莊市四季的氣象災害預警信號發布次數，棗莊市春季預警信號發布380次，占15.6%；夏季則是年內預警信號發布的高峰期，同棗莊市汛期時間吻合，發布預警信號1 339次，占54.9%；秋季發布預警信號310次，占12.7%；冬季發布預警信號409次，占16.8%。

2.2.3 小時變化通過分析棗莊市2011—2021年氣象災害預警信號發布次數前3名的發布時間段，棗莊市氣象災害預警信號發布主要有2個高峰期，分別出現在06:00～10:00、14:00～16:00（圖2）。其中雷電預警信號主要在中午到傍晚前后較為集中，出現這種情況的原因可能是強對流天氣在午后開始發展，雷電活動也主要在午后到夜間出現；大霧預警信號主要在凌晨到清晨較為集中，夜間風力偏弱，空氣相對濕度較大，在出現大幅度降溫后，會造成近地面層空氣達到飽和水汽凝結，為大霧天氣的出現提供了有利條件；高溫天氣預警信號主要集中在下午，因為大多數情況下一天中的最高氣溫出現在下午[4]。

圖2 棗莊市2011—2021年氣象災害預警信號發布次數前3名的發布時間段

2.3 不同等級氣象災害預警信號的年發布次數

棗莊市氣象災害預警信號主要包含有4個不同的等級，災害影響程度逐漸遞增，分別是藍色、黃色、橙色、紅色[5]。其中藍色級別代表一般，黃色級別代表中等，橙色級別代表較強，紅色級別則代表最強。從表2中可以看出，棗莊市氣象災害預警信號等級以黃色為主（1 104次），是預警信號總次數的45.3%；其次是橙色預警信號（804次），占33.0%；藍色預警信號（450次），占18.5%；紅色預警信號最少（80次），占3.3%，說明棗莊市氣象災害預警信號發布總體呈現出中級別高頻次、低高級別低頻次的特點，氣象災害對棗莊市的影響程度屬于中等偏重。

表2 2011—2021年棗莊市不同等級氣象災害預警信號年均發布次數 次

另外，棗莊市雷電、大霧、高溫、道路結冰、暴雨預警信號大都集中在黃色級別，寒潮、大風預警信號則集中在藍色級別。雷電和大霧的黃色及橙色預警信號在對應總次數中分別占據99.3%、91.4%；高溫天氣則以黃色和橙色為主；暴雨藍色、黃色、橙色預警信號在暴雨信號總次數中占據90.7%；大風、寒潮藍色預警信號在對應總次數中分別占98.4%、90.3%；道路結冰黃色預警信號在其總次數中占68.9%。

3 結論與建議

通過統計分析棗莊市2011—2021年12類氣象災害預警信號發布數據，得出以下結論：

（1）2011—2014年棗莊市發布的氣象災害預警信號整體偏少，自2014年以后，棗莊市發布的氣象災害預警信號則比前4年明顯偏多，尤其是暴雨、臺風、雷電、高溫、大霧、大風、暴雪、寒潮等對人們日常生活影響較大的氣象災害預警信號。

（2）2011—2021年 棗 莊 市 氣 象 災害預警信號發布次數整體呈現出直線增加的趨勢，對人們日常生產生活的影響不斷加深；棗莊市年內夏季是預警信號發布的高峰期，占54.9%，同汛期時間吻合，其次是冬春季節，而秋季則相對較少；棗莊市氣象災害預警信號發布主要有2個高峰期，分別出現在06:00～10:00、14:00～16:00。

（3）按照不同的等級將棗莊市氣象災害預警信號劃分為藍色、黃色、橙色和紅色，具有中級別高頻次、低高級別低頻次的特征，氣象災害對棗莊市的影響程度屬于中等偏重。

利用山東省氣象業務一體化平臺在多個平臺同時發布氣象災害預警信號，大幅度縮短了預警信號的發布時間，提高了預警信號發布的提前量，并采取科學防御措施將災害性天氣造成的損失盡可能降到最低。因此，在研究結論的基礎上，提出了以下幾方面的意見：（1）棗莊市氣象局需對雷電、大霧、高溫、暴雨、大風、寒潮等常見的氣象災害開展有針對性的研究，進一步提高全市氣象災害預警信號發布的準確性和時效性；（2）棗莊市氣象局應結合氣象災害中級別高頻次、低高級別低頻次的特點，將不同級別的氣象災害預警信號內容，借助合適的發布渠道，第一時間推送給災害落區內的合適承災對象；（3）棗莊市氣象局需不斷完善發布機制，拓寬氣象災害預警信號的發布渠道和擴大覆蓋范圍，同時還要充分發揮出基層氣象協理員、信息員和微網格員的作用，確保氣象災害預警信號可以覆蓋到個人，以解決預警信號發布“最后一公里”方面的問題，從而提高全市防災減災能力。