基于叫应和预警时长的铜仁市短历时暴雨特征分析

谢仁波，任 可，梅思雨，黎凌云

(1.贵州省印江县气象局，贵州 印江 555200；2.贵州省德江县气象局，贵州 德江 565200)

0 引言

研究人员对短历时暴雨各有叙述。林敬凡等[1]将短历时暴雨定义为自记降水记录中10 min内最大降水量≥15.1 mm的降雨；谷晓平等[2]引用的暴雨标准为GB/T 28592-2012；暴雨预警考虑的重点是3、6、12 h内暴雨以上降雨量，代表不同的危急程度和应该采取的主要措施[3]。铜仁市大部分区县将3、6、12 h内的某一降水量阈值作为叫应的标准。如印江县印发的强降水三个叫应标准分为三级：50 mm/3 h叫应县委办、应急局、防汛办、自然资源局、相关乡镇值班室通报雨情、雨势；100 mm/3 h叫应县委办、应急局、防汛办、自然资源局、相关乡镇主要领导，向分管副县长通报雨情、雨势；150 mm/6 h叫应县委办、应急局、防汛办、自然资源局、相关乡镇主要领导，向分管副县长、县长汇报雨情雨势和可能诱发的气象灾害风险。这与暴雨红(橙)色、黄色预警时长相适应。2021年铜仁市气象局印发的铜仁市气象局区县气象台强降水天气过程气象服务流程，规定了200 mm以上降水必须调整应急响应命令和加密开展外部叫应。

地面气象年报表制作中，要挑选5～1440 min之间15个时段年最大降水量，来满足不同的工程设计要求[4-5]。李亚丽等[6]利用短历时(1、3、6、12、24 h)降水极值分析了致灾性。

分区做好铜仁市短历时暴雨预报预警任务艰巨。一方面，梵净山将铜仁市分割为东西两部分，坡向不同且受地形崎岖阻滞，降水量和降水强度均有较大差异；另一方面，梵净山入选世界自然遗产后，旅游人数呈现“井喷式”增长，对该区域气象预警的精准度要求愈来愈高。专门研究铜仁市暴雨预警和叫应时长内的短历时暴雨特点以及对暴雨预警发布最佳时刻和达到暴雨预警雨量标准的初始时刻进行分析，既对暴雨预警和“叫应”工作有一定的指导意义，又是落实监测精密、预报精准、服务精细的要求，提升气象服务保障能力，发挥气象防灾减灾第一道防线作用要求的基础性工作之一。

1 资料和方法

选取铜仁市10个国家级气象站2006—2020年4—10月A文件，仅取3个时长(3、6、12 h)最大降水量≥50.0 mm的降水过程进行研究。

基于暴雨预警时长3、6、12 h的降水量为滑动的累计雨量值(每个时次上的滑动累计雨量值为该时刻前的累加值)，可以跨月和跨日，叫应时长亦然。其中将达到短历时暴雨叫应雨量标准的初始时刻定义为叫应的最佳时刻，也是1次降水过程中业务系统可以统计的过去3 h(6 h或12 h)首次达到某一规定雨量的时刻(仅统计到00分，下同)；初始达到暴雨雨量预警标准的时刻前推3 h、6 h、12 h定义为红(橙)色、黄色、蓝色预警发布的最佳时刻(此时有最大提前量)。

2 研究结果

2.1 预警时段暴雨特征及最大雨量空间分布特征

为便于比较，将各站4—10月3、6、12 h暴雨日数和最大3、6、12 h降水量进行统计，见表1。

表1 铜仁市3、6、12 h暴雨日和最大3 h降水量空间分布

由表1可知，3 h暴雨日数最多的是梵净山东北侧的松桃，西南部的石阡和南部的玉屏县最少；西部的石阡，东部的松桃、碧江、江口、万山等城(镇)区都出现了≥100 mm/3 h的降水，有理由将其作为暴雨红色预警的优先考虑地。6 h暴雨日数最多的依然是梵净山东北侧的松桃，其次为东南侧的江口和西北侧的印江，玉屏县城区最少；6 h所有台站都出现过≥100 mm的降水，有继续发布或升级为暴雨橙色预警的条件，其中石阡、江口县因为有6 h降水超过200 mm的情况发生，有继续发布或升级为暴雨红色预警的条件。12 h暴雨日数其均匀程度较3 h和6 h好，但最多仍然是松桃，最少却是西部的思南；超过200 mm的有石阡、江口、万山，与之前遭遇过洪涝灾害严重程度相符[7-9]。

2.2 短历时暴雨达到的初始时刻和最佳预警时间分析

彭兴德等[10]对暴雨预警信号进行解读，分析最优预警信号发布级别和时间；谢仁波等[11]从思南县夏季预警时段降水特征出发，探讨预警信号发布。从预警时长和雨量标准来看，发布暴雨蓝色预警，并不影响后续和临近的暴雨黄色、橙色、红色预警发布，暴雨黄色预警亦是如此。在短历时暴雨达到最佳预警时间分析时，没有删除其中可能包含的高级别预警。考虑到仅部分站点达到暴雨红色预警标准，暴雨蓝色预警危重程度不高，表2和表3仅给出暴雨橙色(可能包含部分红色)和黄色预警最佳时刻和初始达到雨量标准的时刻(仅用白天和夜间进行区别)。

表2 暴雨橙色预警发布最佳时刻和初次达标时刻统计

表3 暴雨黄色预警发布最佳时刻和初次达标时刻统计

由表2可知，暴雨橙色预警最佳发布时刻主要在夜间，其中思南比例最高，达到100%，万山最低为62.5%；雨量初始达到暴雨橙色预警标准的时刻大部分也是在夜间，其中印江比例最高，达到95.2%，万山最低为50%。说明台站开展三个叫应十分重要和必要。

由表3知，暴雨黄色预警发布最优时刻主要也是在夜间，其中思南比例最高，达到77.3%，万山最低53.6%；雨量初始达到预警标准的时刻大部分也是在夜间，其中松桃日数最多比例最高，达到77.1%，玉屏日数最少比例最低为58.8%。对暴雨黄色预警而言，夜间值守，开展三个叫应也有十分重要的意义。

2.3 梵净山一次典型暴雨天气过程中的预警发布和叫应分析

为了进一步叙述本地区开展三个叫应重要性和预警最佳时刻，选取1次县城区无降水但县域内却很典型的暴雨天气过程进行预警发布和叫应分析，进一步说明县域范围内的短历时暴雨的分散性和跳跃性特点以及值班值守的重要性。

2011年9月17日19时—9月18日凌晨，梵净山及周边乡镇出现强降水，乌溪河、金厂河、芙蓉河等3条河流条河流河水暴涨，沿河两岸附近的村庄交通、电力、通信全面中断，良田冲毁。据防汛部门统计，此次洪水超过1964年的特大洪水水位，为百年不遇特大洪涝灾害。通过及时叫应，有效避免了人员伤亡。

表4给出了此次降水过程连续3、6、12 h雨量累积状况。从表中可以看出，为达到最大提前量，发布蓝色预警的最佳时间是9月17日09时前，发布黄色预警的最佳时间为15时前，发布橙色预警的最佳时间为18时前，发布红色预警的最佳时间为19时前。

从表4还可以看出，若按照印江县的叫应标准，叫应相关部门和乡镇值班室的最佳时间是21点之前的一段时间，且不可超过21时；叫应有关部门(乡镇)主要领导及分管副县长最佳时间是22点之前的一段时间，且不可超过22时，叫应县级主要领导的时间也只能掌握在22时许。在按照标准叫应的同时，宜在23时、01时、04时即雨量分别达到200 mm、250 mm、300 mm时进行加密补充叫应。

表4 梵净山9月17—18日天气过程中各预警时长累积雨量(单位：mm)

3 结论和讨论

①据资料统计，江口、石阡、万山、碧江、松桃城(镇)区都出现过3 h最大降水≥100 mm的过程，为暴雨红色预警的优先考虑地。

②首次达到暴雨橙(红)色、黄色预警标准的时刻主要以夜间为主，进一步证明了本地三个叫应服务机制的重要性、必要性，需要重点考虑叫应对象的优化以及便捷化、自动化问题。

③按规范规定叫应只能是一般要求，在发布大暴雨、特大暴雨等常规预报或专报后，可立即叫应主要影响区域的主要领导或县级领导，提前做好防范准备。可以快速发布暴雨预警信号，不要过分担心雨量值是否能达到，以争取最大提前量。

④区域自动站建设的密度越来越大，监控站点越来越多，而且各种地理地质条件下致灾阈值可能不尽相同，通过程序设定达到标准后自动叫应或是今后努力的方向。