汛期單站暴雨指標在預報暴雨落區中的應用

摘 要：在復雜多變的氣象條件下，尤其是當暴雨等災害性天氣來襲時，作為防災減災的第一線，縣級氣象站承擔著預警與預報的重要職責。為了提升預報的準確性和針對性，縣級氣象站需要在充分理解并采納上級氣象中心對宏觀氣象形勢判斷的前提下，結合暴雨指標來進行精細化的地方性災害天氣預報修正。通過回顧和分析2010年縣級氣象站成功修正2次暴雨預報的過程，進行深入的技術剖析并歸納為有效的修正方法，不僅能夠增強暴雨指標的實用性，還能顯著降低預報中的漏報率，并探討了如何使上級氣象部門的宏觀預報結論在基層氣象站層面得到精準實施，為基層氣象預報工作的優化提供指導思路。

關鍵詞：汛期；單站；暴雨指標；暴雨落區；精細化預報

中圖分類號：P332.1 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）10–0-03

2010年5月5日—6月28日，贛南區域遭遇了一系列罕見的強降水事件，共計11次暴雨事件。其中，尋烏縣在5月6日遭受猛烈的大暴雨襲擊，其局部區域甚至達到特大暴雨級別；5月7日，定南縣鵝公鎮也因特大暴雨而引發了災難性的山洪；6月15日，會昌縣城也面臨了暴雨而引發的嚴重洪水災害。這一系列暴雨和集中性強降水造成多個縣市發生了嚴重的洪水和地質災害[1]。

通過深入分析暴雨事件，發現它們表現為強烈的突發性、極高的降水強度和降水分布的顯著不均勻性，具備中尺度天氣系統的特性。從氣象系統角度分析，副熱帶高壓脊在15°N附近保持穩定，而贛南地區位于這一高壓脊的北部邊緣。同時，西南方向暖濕氣流源源不斷地向贛南地區輸送，使得該區域的水汽含量異常豐富，為暴雨的形成提供了充足的水分條件。中低緯度區域南支槽的頻繁東向移動，與高空低槽的東移、低層大氣中的鋒面切變和地面靜止鋒向南推進等氣象要素相互作用，共同促成了贛南地區條帶狀暴雨乃至大暴雨的頻繁發生，且這些強降水區域往往呈現出相對集中的分布特征[2]。在實際觀測中，每次暴雨來臨前，尋烏站的氣壓、溫度和濕度等氣象要素都明顯異于平常。例如，在濕度可能會在24 h內急劇上升，其變化值超過7.4，快速形成一個濕中心，這是屬于強增濕類型的暴雨信號；或者低槽接近時伴隨的氣壓急劇下降，形成降壓型暴雨預警信號。

1 尋烏2010年5月6日大暴雨過程

1.1 暴雨過程實況

在2010年5月5日20：00—6日20：00的24 h內，受前傾槽東移和切變系統南壓的共同作用影響，尋烏縣境內普遍遭遇了強度極大、持續時間較長的大暴雨。尋烏縣16個鄉鎮，有13個鄉鎮24 h雨量達100 mm以上大暴雨，最強降水中心出現在南橋鎮，達259.4 mm

特大暴雨，尋烏站測到124.2 mm大暴雨，全縣平均雨量達135.3 mm，有6個鄉鎮出現1小時30 mm以上的強降水，最大1 h雨量達42.2 mm。特大暴雨造成南橋鎮多處山體塌方，交通一度中斷，多處在建高速路基和橋梁沖毀，迫使多處危險地帶的2 892名群眾轉移。

1.2 環流形勢

大暴雨過程是不同尺度天氣系統相互作用的結果，有利的環流形勢是產生大暴雨的背景條件[3]。2010年5月6日尋烏大暴雨是一次較典型的前傾槽東移和低層切變南壓的過程。形勢分析表明，5月5日08：00和14：00

地面圖上，尋烏縣處入海高壓后部，08：00 850 hPa尋烏縣處西南急流區（風速＞12 m/s），且在廣東省河源到福建省龍巖市有弱風速輻合場，低層切變位于湖南省中部（圖1）。而從500～850 hPa為前傾槽，尋烏縣處切變南側高濕區，歐洲中心預告低層切變5月6日20：00仍在尋烏縣北部維持（圖2），環流場非常有利于大雨到暴雨天氣的發生。

圖1" 2010年5月5日08：00 850 hPa形勢場

圖2" 2010年5月6日歐洲中心850 hPa風濕場

1.3 尋烏站指標

1.3.1 指標條件

暴雨指標是針對5月[低壓、高濕]類型暴雨特別定制的一套標準，具體條件如下。

預警信號：?[P-（E-T）]24≤-10.0。

啟動條件：在08：00與14：00時，（E-T）超過1.1；14：00時，?P6＜-1.0 hPa，?E24＞4.0 hPa。

消除條件：[P-（E-T）]＞972.0。

若滿足上述所有條件，則預報尋烏縣將在未來24～48 h內面臨暴雨或大暴雨的天氣。

1.3.2 指標應用案例分析

以5月5日的尋烏縣為例，當天?[P-（E-T）]24＝-10.5，

觸發了暴雨預警信號。08：00時，（E-T）為1.3；14：00時，

（E-T）為1.2，?P6=-1.1 hPa，?E24=4.8 hPa，[P-（E-T）]14＝971.3。所有要素均符合暴雨指標的啟動條件，據此，可預報未來24～48 h內尋烏縣將經歷暴雨或大暴雨。

1.3.3 其他站點對比應用

2010年5月5日，選取了興國站和崇義站的指標

進行對比分析。結果顯示，興國站?[P-（E-T）]24＝-0.1，崇義站?[P-（E-T）]24＝-9.2，均未達到暴雨預警信號標準。實況顯示，興國站24 h雨量為35.4 mm，崇義站為

14.7 mm，均未達到暴雨級別。

1.3.4 預報修正與服務效果

2010年5月5日，省氣象臺的指導預報指出，5日晚上至6日贛中、贛南地區將有中到大雨或雷雨，局部地區有大到暴雨；市級氣象臺的指導預報則預計尋烏縣會有中到大雨，大到暴雨區域預測主要在贛南地區的西部和北部[4]。然而，尋烏縣的實際地理位置處于預報的暴雨空白區域。

基于當地氣象站08：00和14：00的氣象要素分析，

尋烏縣的氣壓、溫度和濕度條件顯示非常利于暴雨的形成。通過套用暴雨指標，均滿足所有條件，且高低空形勢場和當地氣象要素一致提示尋烏縣可能遭遇大到暴雨。因此，相關部門果斷發布了未來24 h內尋烏縣將有大到暴雨的預報。盡管最終的實際降雨量超出了最初的預報范圍，但在后續的滾動預報中，相關部門根據雷達回波和中尺度氣象資料，及時調整了預報量級，提供了更精準的服務，最終獲得了良好的預報效果和社會效益。

2 尋烏2010年6月10日暴雨過程

2.1 暴雨過程實況

2010年6月10日的暴雨是高空南支槽底東移過境和切變南壓過程。尋烏縣平均雨量達53.3 mm，尋烏站62.4 mm，最大雨量在西部墾殖場為80.9 mm（圖3）。由于底層冷空氣帶動切變快速南壓，只經過12 h就出現暴雨過程，此次暴雨降水時間短、強度大，但范圍不大，較集中，尋烏縣未發生災害。

圈內為暴雨區（會昌、安遠縣南部和尋烏縣中北部鄉鎮出現連片暴雨）

圖3" 2010年6月9日20：00—10日08：00 12 h雨量實況

2.2 天氣形勢

2010年6月9日的天氣尺度環流場不是典型強對流或暴雨模式。6月9日8：00 500 hPa江西西部與湖南交界有一低槽，贛南處槽底，環流較平直；850 hPa從吉安市西部、贛南地區西部、湖南省與廣東省交界線到廣西北部為弱切變（因切變兩側的風速差異大，南側的風速多為8～12 m/s西南風，而湖南省境內多為4～8 m/s東北風），贛州市風速為14 m/s，廣州市風速為12 m/s，從贛州市到廣州市為風速輻散場；而河源市風速為12 m/s，龍巖市風速為10 m/s，從河源市到龍巖市則有弱風速輻合場。在地面圖上，贛南地區處暖槽區，湖南省南部有一小高壓中心，從形勢場看并不利于贛南暴雨天氣產生（圖4、圖5）。各家氣象臺數值預報都未報大量級的降水，省臺指導預報：6月9日下午到晚上，南部地區預計將出現小到中雨，局部大雨，明天贛南地區以陰天為主，伴有小雨或雷雨，局部中到大雨[5]。地臺指導預報：12小時小到中雨，24小時陣雨；在這種情況下往往容易忽略大到暴雨天氣的發生。

2.3 本站及比較站點指標

2.3.1 指標與條件

圖4" 2010年6月9日14：00地面

圖5" 2010年6月9日08：00歐洲850 hPa相對濕度與風形勢場分布

此次分析采用的指標是6月（強增濕、降壓）類型的大到暴雨指標，專門設計用于預測大到暴雨事件。具體條件如下：

預警信號：?E24＞7.4 hPa。

啟動條件：4 d內，?[P-（E-T）]≤-10.0且[P-（E-T）]＜

973.2；14：00時，?P24＜0 hPa （若14：00 T＜25℃，則?P24可＞0 hPa）。

消除條件：14：00風向偏南；6月25日后出現訊號；T8＜24.5（若T14＜24.5，T8可＜24.5）。

注意事項：[P-（E-T）]連降天數應在4 d內。

若滿足啟動條件，則預報未來24～72 h內將有大到暴雨發生。

2.3.2 應用實例

2010年6月9日，尋烏站的氣象要素顯示：?E24= 7.6 hPa，觸發預警信號。6月6—9日，[P-（E-T）]從985.4降至971.3，4 d內變化為-14.1。14：00 ?P24=-0.2 hPa，T14=23.1℃。

所有要素均符合啟動條件，未觸及消除條件，則預報未來24～72 h內尋烏縣將經歷大到暴雨[6]。

2.3.3 對比站點應用

6月9日，贛南北部的興國站與西部的崇義站的指標應用結果如下：

興國站：?E24＝3.8 hPa，未觸發大到暴雨信號；崇義站：?E24＝5.9 hPa，同樣未達到大到暴雨信號標準。實際降水情況顯示，6月9日20：00—10日08：00，興國站和崇義站在相同時間段內的降水量分別為0 mm和1.2 mm。

此外，鄰近的會昌和安遠兩站的數據也進行了同樣的指標應用，會昌站?E24=8.9 hPa，安遠站?E24=8.8 hPa，

均達到大到暴雨信號，且會昌縣和安遠縣與尋烏縣相鄰的鄉鎮均遭受了暴雨。這是一個典型案例，展示了本地化大到暴雨指標如何成功修正指導預報，避免了對局部暴雨的漏報，凸顯了指標在精細化預報中的重要價值。

3 結論

（1）觀察2010年5月6日形勢場整個贛南地區位于切變線南側的高濕度環境中。盡管普遍受到低槽東移及切變線南向推進的共同影響，暴雨或大暴雨僅限于贛南地區的南部局部區域顯現，這一分布特征鮮明地揭示了地面氣象站觀測到的氣壓、溫度和濕度等下墊面氣象要素在暴雨生成中的關鍵作用。由此可以推斷，單站的下墊面氣象條件，尤其是氣壓、溫度和濕度的變化，對暴雨的觸發和發展起著決定性作用。基于此，暴雨指標可以作為預報員在預測暴雨具體影響區域時不可或缺的參考依據。

（2）回顧2010年6月10日，贛南區域內的安遠縣、會昌縣南部及尋烏縣中北部的部分鄉鎮遭遇了一場局部性的暴雨侵襲。從大形勢場分析，當時的天氣條件并不足以支撐廣泛區域內的暴雨事件。然而，尋烏、會昌和安遠三縣的地面氣象站監測到顯著的氣象要素波動，特別是尋烏站記錄的數據，其變化特征完全吻合

6月大到暴雨前兆的強增濕降壓模式。實況上，尋烏縣周邊確實遭到了部分區域的暴雨襲擊，而相比之下，位于其西邊的崇義縣與北邊的興國縣則未接收到任何大到暴雨級別的預警通知，實際降水情況亦未達到暴雨級別。這一對比鮮明的現象，有力地驗證了基于單站觀測數據的氣象指標在預測局部暴雨天氣中的價值與可靠性。

參考文獻

[1] 陶詩言.中國之暴雨[M].北京：科學出版社，1980.

[2] 譚凌志.試用單站能量和高空資料作暴雨短期預報[J].廣西氣象，1992（2）：9，21-22.

[3] 黎惠金.融安縣汛期暴雨氣候特征及單站短期預報方法[J].廣西氣象，1999（4）：12-16.

[4] 任敏，陳焱，璩英.安徽暴雨落區與一些物理量關系的統計分析[J].氣象，2006（4）：40-44.

[5] 廖銘燕.可降水量結合地面觀測要素做暴雨開始和結束預報[J].氣象研究與應用，2007（S1）：38-39.

[6] 趙鳴.邊界層和陸面過程對中國暴雨影響研究的進展[J].暴雨災害，2008（2）：186-190.

收稿日期：2024-08-10

作者簡介：李右清（1972—），男，江西南康人，工程師，研究方向為氣象科技服務和人影作業。