眉山一次过程降水量级偏差分析

赵媛 杨迪 王雪芹

摘 要：本文以2017年7月20日-21日眉山市出现的一降水天气过程为例，从预报偏差的原因出发，利用数值分析预报产品资料，对预报与实况进行对比分析，对此次过程发生前后的天气形势、物理量场进行了细致分析，结果表明：预报员过分依赖数值产品的降水预报，以及各类模式的不稳定性，导致预报值与实况值存在偏差。

关键词：暴雨;物理量场;预报偏差;数值预报产品

四川盆地是我国暴雨的高频中心之一。眉山位于四川盆地成都平原西南部，而据刘庆对四川暴雨气候背景分析中提到的，四川三个暴雨区，眉山正处于青衣江暴雨区内。四川暴雨主要在5-10月，区域性暴雨主要在7-8月。

现代预报无论从技术上还是资料上都有很大的提升，对于预报员做预报分析来说都有很大的好处，但如何利用好，如何提高对各类灾害性天气预报的准确度以及时效性，依然是难点。

2017年8月20日20时～21日20时眉山市普降小雨，部分地方中雨，局部大雨，實况与预报出现了偏差，预报考虑大雨到暴雨，个别乡镇大暴雨，本文利用过程发生前的天气形势以及物理量场进行分析;对比数值预报产品资料，对这次过程预报量级的误差原因进行了较全面深入的分析，以便能从中找到一些导致预报偏差的原因，提高预报员对于降水量级的预报水平。

一、过程概况

2017年8月20日20时～21日20时，眉山市普降小雨，部分地方中雨，局部大雨，过程主要集中在21日03时到07时，最大降雨量在仁寿县古佛村42.6毫米，全市共 177站，超过25毫米有 13站。

前期根据数值预报分析考虑此次过程明显，考虑雨量普遍在40-70毫米，个别可达100毫米，但实况降水量级偏小，所以根据实况和回顾数值预报的分析，来总结偏差的原因。

二、形势场分析

20日08时200hPa盆地西部沿山一带有分流区，抽气作用明显。500hPa欧亚中高纬地区为两槽一脊型，青藏高原至川西高原北部有横槽，副高588控制盆地大部，盆地大部受偏南气流的控制，且湿度条件较好。700hPa甘南至盆地西部沿山有气旋性低值系统存在，且在其北侧有明显的温度槽存在，整体盆地西部沿山一带为湿度饱和区。850hPa盆地为气旋性辐合，且湿度条件好。

20时500hPa川西高原西北部有切变线，副高588西伸至川西高原东部，盆地大部分地方依旧受副高控制;700hPa盆地为西南气流，在甘肃南部有切变线存在，盆地大部湿度条件较好，850hPa盆地东部有倒槽（图略）。

三、物理量场

1.实况数据。温江站点20日08时的统计数据显示：K指数达到40、沙氏指数-1.84、对流有效位能为到1341J/kg，20时K指数上升至43.5，对流有效位能为到3300.6 J/kg，为晚上的降水再次提供能量。

根据温江站各高度层与850hPa假相当位温差中可知：假相当位温随高度减小，对流不稳定，有利于强对流天气的产生。

2.物理量。采用与暴雨有关的物理量涡度，散度，假相当位温，水汽通量散度4个数据NCEP1×1°再分析场，来分析这场降水。涡度常用来表征系统的强度。8月21日涡度图：在降水集中式时段21日03时到07时，涡度在高层有负涡度，低层是正涡度，而高低层相配置，反映有垂直上升运动。

假相当位温是综合表征大气温度和湿度的参数，假相当位温的大小值区在一定程度上代表了湿静力能量的高低能区。在同一气压条件下，假相当位温越大空气越暖湿，反之，空气越干冷。8月21日在降水时段低层有干冷空气，高层是暖湿空气，而冷暖空气的交汇也是对此次降水有利，但高低层冷暖空气都较弱，因此对流不稳定也较弱，不利于强降水的产生。散度是表征流体水平辐散程度的一个物理量，20日的散度图中低层有弱辐合，但高层有辐合和辐散，因此高地空的配置并不有利于强对流天气的产生。

较大降水预报时不仅要关注是否有很好的水汽输送，更要关注是否有水汽辐合。特别是低层的水汽通量辐合，对降水强度的贡献十分明显。在20日降水最明显阶段21日02时左右低层明显水汽辐合，这个时间段有很好的水汽输送，为降水提供充足的水汽。

四、欧洲数值预报产品表现

19日08时EC数值预报20日20时形势场显示：500hPa副高依旧控制盆地，青藏高原低值系统未来东移影响盆地，眉山市受偏南气流影响，低层湿度条件好，20日08时EC数值预报20日20时形势场显示：500hPa副高略有所东退，眉山市受偏南气流影响，700hPa盆地北部到南部有明显的切变，且850hPa眉山地区有明显的气旋辐合。EC对于700和850比湿的预报在眉山范围内强度都较大，对于强降水十分有利（图略）。

各类数值模式预报的降水量级差别较大。EC降水预报20日20时～21日20时眉山市范围内降水为小到中雨降级，中雨量级考虑在眉山中部地区，T639降水预报20日20时～21日20时则考虑眉山东部小雨，西部大雨到暴雨。

Grapes模式只考虑在眉山西部小到中雨，东部不考虑有降水，西南区域模式在东部考虑小雨，局部中到大雨。模式的不确定性，也是导致对此次降水过程量级的把握不准确的原因之一。

分析19日20时起报20时相对湿度和垂直速度时序图得知：低层相对湿度在 80%左右，且有一定的垂直运动;同时从水汽通量散度时间序列图（图1）可以看到有水汽辐合，虽然持续时间短较，但辐合明显，对于降水的量级的把握有一定难度。

五、降水量级偏差的原因

通过对此次降水进行总结与反思，预报与实况的差别原因：

1.这次降水的预报难点是大尺度环流形势的配置很好，但物理量场存在一些不利因素，且数值预报模式不确定性也是导致此次降水量级把握偏差的原因。

2.预报员对数值预报产品过分依赖，但数值模式存在一定的不确定性，对于同一过程模式之间降水量级的预报有明显的差异性，但EC等数值产品的物理量预报又有利于强降水的产生，这也影响了预报员的预报，因此，预报员在今后系统分析中，应注意分析在大尺度系统影响下的中小尺度系统的演变，提高对于过程雨量预报的准确度。

3.对于各类预报资料的运用还是不够充分，对于各类实况数值的变化以及地面站点实时数据变化及时关注，也是导致此次降水量级有所偏差的原因。

六、结语

通过对此次降水过程降雨量级的预报偏差，我们总结出以下经验：预报员在关注大尺度系统对天气的影响下，忽略了实时变化，过度依赖数值预报，在数值预报模式不确定因素较大的情况下，需要多做分析，考虑周全，提高对于天气图的分析能力，以及灵活的运用各类预报产品。在形式场有利的情况下，也要多分析注意物理量场的变化，来提高对于降水量级预报的准确度。

参考文献：

[1]刘 庆，詹兆渝，陈文秀 四川暴雨气候背景分析.气候分析与研究.

[2]邹锦明，杨晓琳等.一次夏季暴雨过程预报偏差原因分析[J].高原山地气象研究，2009：63～65.

作者简介：赵媛（1991—）女，汉族，江苏省徐州市铜山县人，本科，助理工程师，从事短期天气预报工作。