2022 年亳州市夏季高溫干旱氣象服務分析

薛冰清，李佳耘，嚴雯昕，唐佳宇

亳州市氣象局，安徽亳州 236800

極端氣候事件頻率、強度和持續時間的增加是全球變化的重要特征之一。極端干旱和極端高溫會對陸地生態系統服務功能和人類社會生產生活造成嚴重影響[1]。研究表明：高溫干旱會導致農業干旱加劇[2]、水資源短缺、用電負荷攀升[3]、危及身體健康[4]。探究高溫和干旱的變化規律[5]，認識其成因[6]，提高預報預測能力[7]，減輕自然災害對人們生活生產的影響十分有必要[8]。

2022年，亳州市出現歷史罕見的高溫干旱氣象天氣，導致城市供水、供電緊張，農業干旱嚴重，對人們生產生活帶來了不利影響。面對高溫旱情，氣象部門應及時做好高溫預報預警，加強對干旱的監測與評估，適時開展旱區的人工增雨工作，為防御高溫干旱做好氣象保障服務。對此次高溫干旱災害性天氣氣象服務工作進行了分析和總結，并結合自然災害綜合風險普查成果和應急氣象服務情況，分析了氣象服務過程中存在的不足，為以后做好極端性、災害性天氣氣象服務工作提供參考。

1 數據與方法

1.1 區域性高溫天氣過程識別方法

根據氣象行業標準《區域性高溫天氣過程等級劃分》(QX/T 228—2014)規定：當設定區域內某天有2成或以上的面積范圍出現高溫天氣，定義該日為一個區域高溫日；根據國家站觀測資料，從滿足一個區域高溫日標準開始，至不滿足區域高溫日標準的前一天結束，且須持續2 d或以上，期間至少有1 d高溫天氣范圍達到設定區域的五成或以上的，可判定該設定區域出現區域性高溫天氣過程。

設定區域內歷史上(1961—2020年)所有區域性高溫天氣過程中每個站點的SI值，并統計每個SI值所出現的頻次，然后對SI作升序排列，采用百分位數法劃分SI，確定每個等級SI的取值區間，由此確定單站高溫天氣綜合強度等級值Gk(表1)。

表1 區域內單站高溫天氣綜合強度等級值判別方法

1.2 區域性干旱天氣過程識別方法

基于《區域性干旱過程監測評估方法》(QX/T 597—2021)規定：當區域日干旱強度連續15 d及以上出現輕旱及以上等級氣象干旱，且至少有1 d干旱等級達到中旱及以上時，則確定發生一次區域性氣象干旱過程。過程時段內第一次出現輕旱的日期，為區域性氣象干旱過程開始日。干旱過程發生后，當連續5 d區域日干旱強度等級為無旱時，則確定區域性氣象干旱過程結束，結束前最后一天區域日干旱等級為輕旱及以上的日期為區域性氣象干旱過程結束日。過程開始日到結束日(含結束日)的總天數為區域干旱過程日數。

基于1966—2020年各次氣象干旱過程的干旱過程強度Z，采用百分位數法，將干旱過程強度劃分為一般、較強、強和特強4個等級(表2)。Z50、Z80、Z95分別表示Z指數的第50、80和95百分位數。百分位數法參見表2。

表2 干旱過程強度等級劃分

2 天氣實況及特點

2.1 高溫

2.1.1 高溫日數2022年夏季(6—8月)受西太平洋副熱帶高壓加強西伸的影響，亳州市頻發連續性高溫天氣過程(圖1)。6月全市平均氣溫29.5 ℃，較常年同期(1991—2020年)異常偏高3.8 ℃。在時間分布上，月內各旬全市平均氣溫均異常偏高，上、中、下旬分別異常偏高4.2、3.2、4.2 ℃。7月全市平均氣溫28.5 ℃，較常年同期偏高0.9 ℃。其上、中旬異常偏高2 ℃以上，下旬顯著偏低1.2 ℃。8月全市平均氣溫29.1 ℃，較常年同期異常偏高2.3 ℃，為歷史同期第三高。其中，上旬異常偏高3.4 ℃，中旬異常偏高4.8 ℃，下旬異常偏低1.7 ℃。35 ℃以上的高溫天氣主要集中在6月中下旬和8月上中旬，6月15—22日、8月11—15日亳州市最高氣溫基本超過37 ℃，其中，6月16日(亳州40.0 ℃，渦陽39.8 ℃，蒙城39.4 ℃，利辛37.9 ℃)、8月18日(亳州37.9 ℃，渦陽38.7 ℃，利辛39.4 ℃，蒙城38.6 ℃)全市最高氣溫基本達38 ℃以上。

圖1 2022年6—8月國家站日最高氣溫

根據氣象災害風險普查數據可知(圖2)，2022年35 ℃以上高溫日數平均48.8 d，較常年(1991—2020年)同 期(16.1 d)偏多32.7 d，為歷史同期第1位。其中，亳州59 d，渦陽50 d、蒙城47 d、利辛49 d，亳州、渦陽、蒙城均突破歷史極值。37 ℃以上高溫天氣23.3 d，較常年同期(4.3 d)偏多19 d，為歷史同期第1位。渦陽(25 d)、蒙城(25 d)突破歷史極值，集中出現在6月中下旬和8月中上旬。

圖2 1961—2022年6—8月的高溫日數的變化趨勢

2.1.2 區域性高溫過程從2022年6—8月國家站高溫日數據來看，根據氣象行業標準《區域性高溫天氣過程等級劃分》(QX/T 228－2014)規定，可判定該亳州市2022年6—8月共出現11次區域性高溫過程(表3)。在11次區域性高溫過程中，“強”等級以上的為5次，持續時間5～9 d，多集中在6月中上旬和8月中上旬，其中，6月15—22日區域性高溫過程達“特強”等級，過程最高氣溫為40 ℃，出現在亳州站(6月16日)。

表3 2022年亳州市6—8月區域高溫過程

根據氣象災害風險普查數據可知，亳州市1961—2021年共發生295次區域性高溫過程。根據標準對其進行等級劃分，并按發生次序進行編號，繪制亳州市歷次區域性高溫過程強度及等級變化所示(圖3)。可見，1961—2020年亳州區域發生12次特強高溫過程，26次強高溫過程，75次中等高溫過程，182次弱高溫過程。結合區域性高溫過程等級指標值和過程最高氣溫可判定6月15—22日區域性高溫過程為歷史第10名。

圖3 亳州市1961—2022年歷次區域性高溫過程強度及其等級變化(因標準中高溫天氣過程等級指標值越大，強度越弱，此處為便于理解，取其倒數值繪圖)

2.2 干旱

2022年，亳州市接連出現春旱和伏旱，根據固定區域干旱過程確定方法監測表明，5月4日—7月3日、8月5日—8月29日出現的2次干旱過程達到全市區域性干旱過程標準(表4)。2022年3月以來，全市降水持續偏少，受其影響，4月初譙城氣象干旱露頭，至6月上中旬全市普遍出現中度以上氣象干旱，疊加6月中旬后期的階段性高溫影響，旱情持續發展；7月5日前后，受臺風“暹芭”風雨影響，全市降水明顯，干旱過程結束。8月1日起，利辛、蒙城南部干旱顯現，強度和范圍迅速發展，持續至8月26日蒙城、利辛普遍達中到重度氣象干旱，8月末受連續陰雨天氣影響，旱情得到有效緩解。

表4 2022年以來全市各縣(市)及區域干旱過程強度統計

根據氣象災害風險普查數據統計可知，1961—2020年亳州市共發生113次干旱過程，平均每年發生1.9次。采用百分位數法，計算得到亳州市干旱過程強度等級閾值Z50、Z80、Z95分別為6.51、9.05、14.42，據此進行等級劃分，得到亳州市歷次干旱過程的強度及等級變化(圖4)。由圖4可見，特強干旱過程有3次，強干旱過程有15次，較強干旱過程有35次，一般干旱過程有58次。3次特強干旱過程分別出現在1966年8月2日—11月11日(強度14.44，持續102 d)、1978年4月1日—6月24日(強度15.71，持續85 d)、2000年3月8日—6月1日(強度17.31，持續86 d)。由此可知，2022年亳州單站4月11日—6月27日的干旱強度較強，但2次區域性干旱過程強度等級分別為“較強”和“一般”等級。

圖4 亳州市1961—2020年歷次干旱過程的強度及等級變化

3 氣象服務措施

針對此次持續性高溫干旱天氣過程，亳州市氣象局嚴密部署，及時啟動應急響應，組織安排各項氣象服務工作，主動開展決策氣象服務，各級黨委、政府高度重視，提前采取應急措施；多渠道、全方位宣傳氣象防災減災知識，取得了較好的服務效果。

3.1 加強預報預警服務

6月1日—8月31日，亳州市氣象臺及時發布高溫預警信息33期。其中，發布紅色預警信息1期，橙色預警信息20期，黃色預警信息12期。預警平均發布提前量約16.3 h。通過亳州氣象微博推送發布預警信息33次，受眾8.5萬余人次，通信運營單位發送高溫預警短信65 263條。8月9—16日，亳州市出現階段性的持續高溫天氣，覆蓋范圍廣，持續時間長，氣溫極值高，最高氣溫普遍在38～40 ℃。8月9日按照省氣象局和市委市政府工作部署，于18:00啟動了氣象災害(高溫)Ⅳ級應急響應，期間發布《氣象信息專報》6期、決策短信56條，《農業氣象災害風險預警》4期，通過安徽省突發事件預警信息發布平臺發送重要通知短信約861 818條。

3.2 強化決策保障服務

亳州市(縣)氣象局深入田間地頭，實地調研小麥、玉米等農作物長勢情況，評估高溫熱害和旱情發展情況及對農作物的影響，及時向地方黨委政府及相關部門報送《天氣信息快報》和《專題氣象服務》等材料；積極參加當地抗旱工作調度會，與應急、農業、交通等相關部門，就高溫天氣形勢及高溫天氣對農業生產、道路交通、能源保供的影響開展信息交流共享，為抗旱減災提供決策依據。

3.3 注重公眾科普服務

針對高溫天氣，氣象部門多渠道擴大氣象信息覆蓋面。通過“災害預警發布聯動工作群”發布預警信號，市直各相關單位迅速響應和聯動，及時做好預警信息的發布和跟蹤。亳州晚報社、市電視臺、市廣播電臺等傳統媒體及時通過流動字幕等方式播發預警，并指揮下屬各新媒體及時傳播預警信息。此外，通過手機短信、惠農氣象APP、“96121”自動答詢系統等手段向社會公眾發布相關信息，廣泛發動鎮村信息員傳遞預報預警信息。

3.4 緊盯行業服務需求

結合天氣形勢和土壤墑情，參照災害風險普查高溫、干旱災種普查情況，聯合農技推廣中心共同發布了《農業氣象災害風險預警》，為應急管理部門提供高溫和干旱的具體預報和天氣展望，為應急部門面向各個行業的預警信息提供科學依據；為電力等部門提供能源保供氣象保障服務，針對高溫實況和后期變化趨勢，明確給出關注點和建議；為交通、水利等部門針對高溫和干旱提供天氣實況和后期天氣形勢分析，做好高溫和干旱天氣下的部門會商和協作。

3.5 加強聯動合力抗旱

建立農業農村、氣象、水利、應急等部門會商研判機制，落實灌溉補墑、翻水提水、人工增雨等措施，形成工作合力。市防指辦、市應急局召開抗旱減災會商會議，分析研判農業高溫旱情，組織動員和科學指導群眾開展抗旱補墑；農業部門組織科技特派員包保到鎮、村大戶，分地區、分作物幫助農民科學應對旱情、落實關鍵措施；氣象部門搶抓增雨作業時機，開展多輪人工增雨作業，實施人工增雨41點次，發射火箭彈221枚，發射燃氣炮近千發，人工增雨助力抗旱作用顯著，得到了各級領導和有關部門的認可。

4 存在的問題

4.1 決策服務對象對干旱存在認知上的差異

氣象干旱與農業干旱有所區別，不同部門，如農業農村局和氣象部門都具備土壤墑情監測的能力，但2個部門對干旱存在概念理解上的不同，且氣象部門更關注未來天氣形勢對旱情的持續性影響，其他部門更在意當前的實況，往往導致接收干旱信息的不對稱。

4.2 高溫和干旱的可用監測數據難以滿足需求

大數據時代，精準預報、精細服務離不開精密的氣象監測數據。但是，目前在高溫監測預警和服務過程中大多采用國家站的數據，區域站的數據相對偏高，可用性有待進一步提升。在干旱方面也同樣存在監測站點較少的問題，由于土壤水分站較少，目前多采用衛星遙感干旱監測圖、氣象干旱監測圖、降水數據綜合判斷干旱情況，有時存在干旱落區和強度不一致的現象，而直接對農業生產產生影響的土壤墑情監測數據較少。

4.3 持續時間較長的高溫過程對延伸期預報不夠

2022年，夏季高溫過程持續時間較長，亳州的3次過程分別達到18 d、5 d和15 d，但目前短中期預報只能預報10 d，無法滿足預報服務需求，尤其是6月中下旬長達18 d的高溫過程，恰逢夏種關鍵期，10 d的高溫過程預報可能會低估旱情的發展，進而對農業生產造成影響。對此，需要發揮延伸期預報的作用，盡可能延長預報時效。

5 結束語

此次高溫干旱天氣過程日數長、范圍廣、強度大，是亳州市歷史上較罕見的天氣過程，亳州市氣象部門全力以赴應對高溫干旱，做好抗旱減災工作，針對能源保供、農業生產和行業安全，靈活應用氣象災害綜合風險普查成果，統籌做好保障服務，取得了良好的經濟效益和社會效益。同時，發現了存在的一些不足，氣象部門還要不斷提高精準預報預警能力，開展高溫天氣成因分析和對客觀預報產品的檢驗與訂正，加強部門間的應急協同聯動，通過聯合會商研判做到各部門應急措施的有效銜接，最大限度地防御災害性天氣和極端天氣。