2022年8月6日包頭市強降雨天氣過程預報服務的思考

魏 丹

包頭市氣象局，內蒙古包頭 014030

1 降水天氣概況

受副熱帶高壓與高空冷渦共同影響，2022年8月6日午后至夜間包頭市出現大范圍降水天氣，并伴有短時強降水、雷暴大風等強對流天氣。全市147個監測站共127個站出現降水，平均降雨量15.2 mm，大雨以上量級降水集中在市區、土右旗和固陽縣東南部；共7個站出現暴雨，分布在青山區、石拐區和土右旗北部，最大降雨量出現在土右旗三道壩為95.1 mm，最大小時雨強出現在土右旗美岱水庫，為64.0 mm/h（6日15:00～16:00）。達茂旗北部、土右旗北部出現8級以上短時大風，最大陣風出現在土右旗美岱召鎮為30.2 m/s（11級）（圖1）。

圖1 8月6日07:00—7日07:00包頭市降雨量實況圖

2 成因分析

進入8月，副熱帶高壓逐漸西伸并穩定維持，包頭市處于副高北側外圍，受高溫高濕區控制，同時貝湖冷渦發展強盛且移動緩慢，冷渦攜帶冷空氣不斷分裂，東移南下，冷暖空氣交匯，形成不穩定層結，地面低壓倒槽頂前部，為降水提供了有利的輻合抬升條件[1-5]（圖2）。5日夜間，低層偏南氣流水汽通道逐漸建立，同時不穩定能量開始在鄂爾多斯市、巴彥淖爾市地區聚集，6日白天在包頭市南部、鄂爾多斯市一帶形成明顯水汽通道，且高能舌北伸至黃河以北地區，中午前后不穩定能量大值區向巴彥淖爾市、包頭市沿黃河一帶集中，強度較5日夜間明顯增強，低空切變線觸發對流天氣產生[6-9]。

圖2 8月6日08:00500 hPa(a)、700 hPa(b)、850 hPa(c)形勢場，海平面氣壓(d)

6日12:00起，包頭市以西巴彥淖爾境內沿黃河地區有MCC生成，并不斷向東南方向發展，同時黃河以南、鄂爾多斯市北部地區有分散對流云團生成，并沿東西向呈帶狀分布，雷達40 dBz以上強回波區域亦分布在上述地區，13:00前對流云系未進入包頭境內，包頭市山北地區有云系覆蓋，山南地區以晴間多云天氣為主[10-12]。13:30 MCC移入包頭境內，并與黃河以南對流云團合并；13:50左右在MCC前側、固陽南部生成局地對流云團并迅速發展東移影響土右北部地區，市區最大回波強度達55 dBz，土右北部最大回波強度達65 dBz；15:10與后方云團合并向東南方向移動，雷達回波顯示形成明顯弓形回波；17:00以后移出包頭（圖3）。

圖3 8月6日14:30紅外云圖（a）與15:00組合反射率分布圖（b）

3 預報誤差及原因分析

根據前期預報，6日午后—7日白天將有一次明顯降水天氣過程，山南有中雨，沿黃河地區偏大，山北有小雨，6日午后至夜間伴有強對流天氣。此次降水過程預報對降水影響區域、起始時間、強對流天氣的出現均把握較準確，但針對對流強度的估計不足，對降水主體時段的預報偏晚。分析原因在于數值模式雖然對副高位置的預報較為準確，但冷渦底部冷空氣擾動頻繁，導致模式對冷空氣活動預報不夠穩定，5—6日預報中冷渦經向度與實況相比較弱，6日夜間降水云系維持在黃河以南地區，僅對土右旗南部地區產生短時間影響，對其余地區未產生明顯影響，使此次降水量級與時段預報產生偏差[13]。

4 數值模式檢驗情況

針對此次降水過程，各家數值模式對降水區域預報較好，但對大雨以上降水區域及量級預報效果較差，預報不夠穩定，且隨著時間臨近，明顯將降水量級向小量級調整[14]。CMA-GFS模式在前48～72 h均預報出大雨以上量級，前72 h預報雖然對大雨量級范圍預報偏大，但在固陽東南部、土右北部地區預報有局地暴雨出現，是各家模式在前72 h內唯一報出暴雨的模式，且暴雨落區把握較為準確；CMA-TYM模式前3 d均報出大雨，但大雨落區調整較大，前48～72 h大雨落區均報在山北地區，前24 h大雨落區雖報在土右地區，但大雨范圍明顯較小；CMA-MESO模式前3 d對山南地區均預報為小雨，參考價值不大；ECWMF模式在前72 h預報山南地區以中雨為主，且沿黃河及土右一帶有大雨，但在前24～48 h均預報全市以小雨為主。

5 氣象服務情況

包頭市氣象臺密切關注此次降水天氣過程，積極組織和參與全區、全市加密天氣會商，8月5日發布《氣象預報信息》：“受冷暖空氣共同影響，預計8月6—8日我市將迎來大范圍降雨天氣，期間可能伴有短時強降水、雷暴大風或冰雹等強對流天氣。過程雨量山南地區20～40 mm，沿黃河一帶偏大，部分地區可達50 mm以上。”并在5日17:00與6日07:00市領導專報短信中對此次過程進行提示。

市氣象臺6日13:15發布全市雷電黃色預警信號，14:30聯合包頭市住房和城鄉建設局發布城市內澇氣象風險藍色預警，14:45發布市區大部、土右旗北部、固陽縣東南部暴雨橙色預警信號，16:00聯合包頭市水務局發布山洪氣象風險黃色預警，16:10發布土右旗九峰山生態管理委員會、美岱召鎮暴雨紅色預警信號，7日08:00聯合包頭市自然資源局發布地質災害氣象風險預警，并第一時間通過“包頭市天氣預報預警信息傳播部門”微信群向防汛抗旱指揮部辦公室、市人工影響天氣與氣象災害防御指揮部辦公室、市委宣傳部、網信辦，市應急管理局、水務局、文旅廣電局、公安交管支隊、包頭廣播電視臺、包頭公交運輸集團有限公司、三大運營商等部門負責人發送預報預警信息，各部門按照《包頭市重大災害性天氣和氣象次生、衍生災害預報預警信息傳播實施方案》職責第一時間完成預報預警信息傳播全覆蓋，確保氣象預報預警信息傳達到人[15-16]。

降水期間實時發布降水實況信息，降水集中時段做到每半小時發布，為各部門防災救災工作開展提供依據。同時在強降水期間制作短視頻1期，通過新媒體手段擴大氣象服務覆蓋范圍。

市防汛抗旱指揮部接到市氣象局發布的預報預警信息后，立刻對青山、昆區、土右等城市內澇點和山洪溝重點地段負責人進行了調度，保證負責人員在崗到位，并要求沿山旗縣區各鄉鎮及相關部門對入山口進行管控，禁止人員進入。包頭市政人員根據預報預警信息對城市內澇點進行下水管道疏通。交管大隊迅速將警力投放至路面一線，加大對強降雨期間重點區域警車巡邏力度，針對積水嚴重路段禁止通行。

6 經驗與思考

此次過程正值“七下八上”主汛期，氣象臺高度重視，加強了值班值守，提前制作了服務產品，及時發布各類預報預警信息，暴雨預警精細到鄉鎮，取得了良好的氣象服務效果；前期與各部門加強溝通聯系，重新修訂了城市內澇、山洪、中小河流洪水和地質災害氣象風險預警模板，明確了產品格式、簽發人等內容，在產品中增加了防御指南部分，指導有關部門和公眾采取及時、有效的應急避險措施；邀請防汛抗旱指揮部成員單位工作人員參與加密天氣會商，了解天氣過程預報服務情況，為有效采取應對措施做好充分準備。

此次強降水天氣過程局地性、突發性強，對流云團發展迅速，導致預報中對降水極端性估計不足，強降水落區與量級把握不夠準確，暴雨預警提前量十分有限，預報預警能力有待進一步提升；降水過程中，實況資料主要依賴于雷達與自動站，其余資料接收時效性較差，而汛期強對流天氣過程往往具有發展迅速、局地性強、極端性強等特點，導致在此類過程中缺乏對多種實況資料的綜合分析；各家數值模式對此次過程預報的差異較大，且不斷調整各參數，對降水量級預報明顯偏小，給精細精準定量的預報服務帶來了一定的難度；對旗縣局預報預警服務工作缺乏指導。

對此，應盡快組織開展針對此次天氣過程的復盤工作，努力強化對強對流天氣發展機理的認識，全面分析與總結預報預警服務情況，針對目前存在的問題提出解決思路；增強數值預報解釋應用能力，開展不同數值模式針對不同天氣類型預報能力的分析研究；進一步優化業務流程，努力提高預警信息發布及時性和有效性；加強對旗縣局預報預警服務工作的指導，加強溝通與交流，提高旗縣預報預警服務質量。