短时强降水暴雨天气过程气象服务分析

短时强降水暴雨天气过程气象服务分析

作者：汪海恒 彭霁霁 龙红梅 来源：《农业与技术》2019年第07期

摘 要：全球气候变化的形势越来越复杂，一次短时强降水暴雨天气的研究对控制地方自然灾害对农业生产、社会发展的影响具有重要意义。众所周知，在诸多气候灾害中，强降水暴雨所带来的经济损失是无法估量的。针对现阶段暴雨检测系统、预警系统的安装现状提出必要的改进措施，为今后预防强降水暴雨气候做好相应的防范工作。 关键词：短时强降水；暴雨天气；气象服务；措施 中图分类号：S161 文献标识码：A DOI：10.19754/j.nyyjs.20190415062 引言

韶关地处广东省北部，南岭山脉南麓，属亚热带湿润性的季风气候，暴雨灾害影响严重，特别是由于短时强降水（时雨量≥20mm）造成的暴雨，往往具有降雨强度强、累计雨量大、影响范围集中等特点，由于地形的原因，短时强降水引发的暴雨过程，容易导致山体滑坡、泥石流等地质灾害，山洪暴发以及城市内涝等衍生灾害的发生。因而，针对韶关出现的短时强降水所导致的暴雨过程的服务开展研究，显得很有必要，对农业生产、社会发展具有重要意义。利用气候预警系统所监测的气象资料，对气象站的降水数据和卫星云图进行详细分析，在暴雨环流的影响下，得出气流、锋面、水汽通量等都是造成地方暴雨的关键因素。本文就短时强降水的成因展开论述，为实施有效对策赢得足够的时间。 1 短时强降水暴雨天气过程的成因 1.1 高空环流

由于夏季气温较高、水蒸发量过大，使得底层的大量水汽不断上升到高空，遇冷凝结成云，而由于气温随着高度的上升迅速下降，云层之间的水粒子则以不同的形态存在，如冰粒、水、霾等，它们彼此之间发生碰撞、合并形成直径更大的粒子，然后在重力作用下发生降落。当云中上升气流足够强时，部分液态水粒子、冰相粒子将再次被带到高空，形成比前者直径更大的水粒子，经此循环逐渐形成大片的积雨云，这便是对流，以此短时强降水暴雨天气的形成过程便是因对流作用而发生的。短时强降水暴雨天气产生的积雨云内的上升气流较为强烈，垂直速度可达20～30m/s，最高可达60m/s，堪比台风的风速。短时间内，在强烈的上升气流中，云中水粒会逐渐增加，直至急剧降落到地面，形成短时强降水。

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韶关位于华南地区，在汛期（4—9月），有利于短时强降水发生的高空环流一般有以下几种：北方冷空气减弱南下，与西南暖湿气流交汇，配合高空槽东移，层结不稳定能量被锋面所触发，锋面降水，这种情况往往出现在华南前汛期（4-6月），这种降水以对流性降水为主；西南季风爆发造成的降水，夏季风北推至粤北地区，不稳定能量和水汽不断往粤北输送，往往造成持续性的短时强降水，日累计降水达到大暴雨（日雨量≥100mm），局地甚至达到特大暴雨的量级（日雨量≥250mm），一般出现在5-8月；台风登陆减弱后的低压环流与西南暖湿气流相配合造成的降水。上述3种情况，虽然来自于不同的天气系统，但究其本质，依然是对流作用所造成的剧烈降水。

故此，对高空槽、低空切变线、西南季风、热带系统等主要系统，有助于提前预报短时强降水的发生。 1.2 地面形势

除了空气强对流产生短时强降水暴雨天气之外，地面形势也是不可或缺的一个因素。对于韶关本地而言，降水出现前期往往会有西南低压的发展，致使本地高湿、高能，水汽充沛，层结不稳定，但有时也会是逆温层（稳定形势，有利于贮存不稳定能量）；北方冷空气不如冬季那样强盛，随着冷空气势力减弱，锋面将缓慢南压，与之前盘踞在本地上空的暖湿空气交汇，由于锋面抬升作用，触发层结不稳定能量，若此刻存在逆温层，则是破坏逆温结构，把贮存的能量释放出来，从而引发剧烈的对流。从风场的分布可以看出本地一般会有925hPa、850hPa的低空切变线，或者辐合线，随着山地地形的抬升作用，上移与强对流发生作用，从而形成暴雨。这是锋面暴雨的情况。

除了锋面暴雨，在没有锋面的情况下，若地面出现有利的低压系统，如西南低压东移、季风低压北上、台风减弱后的低压西进，也会出现暴雨，如果对流发展旺盛，依然会出现短时强降水。地面低压的加深靠近，会把偏南暖湿气流引导到粤北地区，若产生风速的脉动，则会产生风速的辐合，在高低空急流的触发下，不稳定能量得到释放，进而产生强烈对流，出现短时强降水暴雨。

因此，分析锋面、地面低压是预报短时强降水的重要指标。 1.3 物理量诊断

短时强降水暴雨天气过程受水汽条件的影响较大，特别是大气湿层的厚度、输送通道等，决定了最终的降水量和强度。从卫星云图中的水汽通量散度剖面图可以得知，从低层到一定区域内都属于水汽辐合，开始阶段的水汽通量发生在此区域，而后随着时间的推移，辐合高度得到不断增加，与初始降水时间相吻合。水汽诊断物理量中的强度和时间是暴雨天气的首要因素。首先是持续时间，本文的研究重点为短时强降水，在强降水过程中，辐合线、切变线较为稳定地持续了极短时间，高原短波槽和切变线变化地较为频繁。

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水汽的诊断还可依靠K指数：

Κ=（Τ850-Τ500）+Τd850-（Τ700-Τd700）

（T：温度，Td：露点温度，850，700，500分别为850hPa、700hPa、500hPa等压面） K指数计算式中第一项表示温度直减率，第二项表示低层水汽条件，第三项表示中层饱和程度。因此，K指数既可反映大气层结的情况，也可以反映水汽情况。对于韶关本地而言，当K>36℃时，则表示水汽充足，层结不稳定，满足产生对流性降水的水汽条件和层结不稳定条件。

通过水汽诊断和层结不稳定度的分析，将对暴雨有更进一步的精准预测。 2 短时强降水暴雨天气气象服务

统计我国主要地区发生的短时强降水暴雨天气，降水强度大于20mm/h的短时降水次数空间分布为由南向北逐渐递减，也就是说，东部地区大多数暴雨天气均包含短时强降水过程，这些区域要着重加强对气象服务体系的强化，完善气象监测系统功能，为社会生产提供更为全面的气象报道服务。夏季是短时强降水暴雨天气的高峰期，特别是盆地地区，韶关本地四面环山，从地形上也属于一个小盆地，如不及时做好预防措施，极易出现交通中断、人员被困、农田被淹、房屋积水等险情，自然灾害的隐患较多，如2006年热带风暴“碧利斯”造成的特大暴雨洪涝灾害、2013年“5.16”暴雨、2013年台风“尤特”造成的“8.15”暴雨，2017年7月致涝暴雨等过程，均给本地带来较大的人员伤亡以及严重的经济损失，因此应加强对自然灾害的风险评估体系和突发险情的应对机制。 2.1 预报在先

应对短时强降水暴雨天气，要及时做好舆情疏导工作，预报在先，及早调用预案，预警信息一定要发布及时、公开透明。在暴雨到来之前都要做好灾害预警工作。多途径发布预警信息应当成为地方气象服务的常态，要发挥气象预报的参谋助手作用，各级部门加强预警工作不动摇。

2.2 丰富传播途径

在应对暴雨洪灾中，要高度认识救灾现场的社会关注度，应避免引发消极的舆论效应。丰富预警信息传播途径，用好微博、微信、微视频等媒体渠道，提高信息的传达率。加强政务新媒体联动机制建设，尽早发布权威信息、加强信息验证、服务群众、抢险救灾力度，充分利用新媒体做好部门之间、网民之间的互动交流，完善互联网+社会救援模式，从源头制止谣言的传播。

2.3 创新技术手段

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借助无人机、智能传感器等新技术，在防灾救灾的第一线组成‘幕后奇兵’，大力发展智慧气象、海绵城市，通过各个监测点的传感器和智能设备组成物联网，进行实时监测和预警。气象部门与水利、国土、旅游、公安、农业、环保、供电等部门资源共享，实现数据“一张图”展示，为党政领导及灾害应急指挥部提供决策指挥手段与平台，为市民提供方便，规避风险。密切预报各类次生灾害信息，对地质灾害多发、漏电事故多发、交通易拥堵的区域，应将事件处置和舆论引导机械能两手抓，减少人员伤亡事件，必要时做好检修、排查和预防工作，提高群众的安全感。注重暴雨灾害中的物质供应问题，及时发布稳定物价的权威信息，设立信息沟通举报处理平台，加速反映处置，提高市场监管舆情的能力。 3 结论

通过了解短时强降水暴雨的成因，对引发暴雨的天气系统及其环流、地面锋面及低压发展，以及水汽诊断和层结不稳定度的多个方面的综合分析，是在暴雨过程来之前提早精准预报的重要途径及重要指标。

提前预防、准时预报、及时处理、保障信息畅通是减少灾害损失的有效途径。对于暴雨频发地区，需要加强地质灾害、城市内涝、山洪等气象灾害次生及衍生灾害的防范，关注天气变化，定时向市民通过微信、微博、电视等渠道提供降水实况及最新预测，提高暴雨过程公共服务的快捷性、便民性。

通过多部门的资源共享，为党政领导及灾害应急指挥部提供有力的决策指挥依据，最大限度减少人员伤亡及经济损失。 参考文献

[1] 周志亮.暴雨天气对农业的影响及对策初探[J].农业与技术，2018（10）：239. [2] 苏军锋，魏邦宪，张锋，彭丽蓉.一次局地短时强降水及暴雨天气过程分析[J].安徽农业科学，2013（06）：2577-2579.