魏 丹
包头市气象局,内蒙古包头 014030
受副热带高压与高空冷涡共同影响,2022年8月6日午后至夜间包头市出现大范围降水天气,并伴有短时强降水、雷暴大风等强对流天气。全市147个监测站共127个站出现降水,平均降雨量15.2 mm,大雨以上量级降水集中在市区、土右旗和固阳县东南部;共7个站出现暴雨,分布在青山区、石拐区和土右旗北部,最大降雨量出现在土右旗三道坝为95.1 mm,最大小时雨强出现在土右旗美岱水库,为64.0 mm/h(6日15:00~16:00)。达茂旗北部、土右旗北部出现8级以上短时大风,最大阵风出现在土右旗美岱召镇为30.2 m/s(11级)(图1)。
图1 8月6日07:00—7日07:00包头市降雨量实况图
进入8月,副热带高压逐渐西伸并稳定维持,包头市处于副高北侧外围,受高温高湿区控制,同时贝湖冷涡发展强盛且移动缓慢,冷涡携带冷空气不断分裂,东移南下,冷暖空气交汇,形成不稳定层结,地面低压倒槽顶前部,为降水提供了有利的辐合抬升条件[1-5](图2)。5日夜间,低层偏南气流水汽通道逐渐建立,同时不稳定能量开始在鄂尔多斯市、巴彦淖尔市地区聚集,6日白天在包头市南部、鄂尔多斯市一带形成明显水汽通道,且高能舌北伸至黄河以北地区,中午前后不稳定能量大值区向巴彦淖尔市、包头市沿黄河一带集中,强度较5日夜间明显增强,低空切变线触发对流天气产生[6-9]。
图2 8月6日08:00500 hPa(a)、700 hPa(b)、850 hPa(c)形势场,海平面气压(d)
6日12:00起,包头市以西巴彦淖尔境内沿黄河地区有MCC生成,并不断向东南方向发展,同时黄河以南、鄂尔多斯市北部地区有分散对流云团生成,并沿东西向呈带状分布,雷达40 dBz以上强回波区域亦分布在上述地区,13:00前对流云系未进入包头境内,包头市山北地区有云系覆盖,山南地区以晴间多云天气为主[10-12]。13:30 MCC移入包头境内,并与黄河以南对流云团合并;13:50左右在MCC前侧、固阳南部生成局地对流云团并迅速发展东移影响土右北部地区,市区最大回波强度达55 dBz,土右北部最大回波强度达65 dBz;15:10与后方云团合并向东南方向移动,雷达回波显示形成明显弓形回波;17:00以后移出包头(图3)。
图3 8月6日14:30红外云图(a)与15:00组合反射率分布图(b)
根据前期预报,6日午后—7日白天将有一次明显降水天气过程,山南有中雨,沿黄河地区偏大,山北有小雨,6日午后至夜间伴有强对流天气。此次降水过程预报对降水影响区域、起始时间、强对流天气的出现均把握较准确,但针对对流强度的估计不足,对降水主体时段的预报偏晚。分析原因在于数值模式虽然对副高位置的预报较为准确,但冷涡底部冷空气扰动频繁,导致模式对冷空气活动预报不够稳定,5—6日预报中冷涡经向度与实况相比较弱,6日夜间降水云系维持在黄河以南地区,仅对土右旗南部地区产生短时间影响,对其余地区未产生明显影响,使此次降水量级与时段预报产生偏差[13]。
针对此次降水过程,各家数值模式对降水区域预报较好,但对大雨以上降水区域及量级预报效果较差,预报不够稳定,且随着时间临近,明显将降水量级向小量级调整[14]。CMA-GFS模式在前48~72 h均预报出大雨以上量级,前72 h预报虽然对大雨量级范围预报偏大,但在固阳东南部、土右北部地区预报有局地暴雨出现,是各家模式在前72 h内唯一报出暴雨的模式,且暴雨落区把握较为准确;CMA-TYM模式前3 d均报出大雨,但大雨落区调整较大,前48~72 h大雨落区均报在山北地区,前24 h大雨落区虽报在土右地区,但大雨范围明显较小;CMA-MESO模式前3 d对山南地区均预报为小雨,参考价值不大;ECWMF模式在前72 h预报山南地区以中雨为主,且沿黄河及土右一带有大雨,但在前24~48 h均预报全市以小雨为主。
包头市气象台密切关注此次降水天气过程,积极组织和参与全区、全市加密天气会商,8月5日发布《气象预报信息》:“受冷暖空气共同影响,预计8月6—8日我市将迎来大范围降雨天气,期间可能伴有短时强降水、雷暴大风或冰雹等强对流天气。过程雨量山南地区20~40 mm,沿黄河一带偏大,部分地区可达50 mm以上。”并在5日17:00与6日07:00市领导专报短信中对此次过程进行提示。
市气象台6日13:15发布全市雷电黄色预警信号,14:30联合包头市住房和城乡建设局发布城市内涝气象风险蓝色预警,14:45发布市区大部、土右旗北部、固阳县东南部暴雨橙色预警信号,16:00联合包头市水务局发布山洪气象风险黄色预警,16:10发布土右旗九峰山生态管理委员会、美岱召镇暴雨红色预警信号,7日08:00联合包头市自然资源局发布地质灾害气象风险预警,并第一时间通过“包头市天气预报预警信息传播部门”微信群向防汛抗旱指挥部办公室、市人工影响天气与气象灾害防御指挥部办公室、市委宣传部、网信办,市应急管理局、水务局、文旅广电局、公安交管支队、包头广播电视台、包头公交运输集团有限公司、三大运营商等部门负责人发送预报预警信息,各部门按照《包头市重大灾害性天气和气象次生、衍生灾害预报预警信息传播实施方案》职责第一时间完成预报预警信息传播全覆盖,确保气象预报预警信息传达到人[15-16]。
降水期间实时发布降水实况信息,降水集中时段做到每半小时发布,为各部门防灾救灾工作开展提供依据。同时在强降水期间制作短视频1期,通过新媒体手段扩大气象服务覆盖范围。
市防汛抗旱指挥部接到市气象局发布的预报预警信息后,立刻对青山、昆区、土右等城市内涝点和山洪沟重点地段负责人进行了调度,保证负责人员在岗到位,并要求沿山旗县区各乡镇及相关部门对入山口进行管控,禁止人员进入。包头市政人员根据预报预警信息对城市内涝点进行下水管道疏通。交管大队迅速将警力投放至路面一线,加大对强降雨期间重点区域警车巡逻力度,针对积水严重路段禁止通行。
此次过程正值“七下八上”主汛期,气象台高度重视,加强了值班值守,提前制作了服务产品,及时发布各类预报预警信息,暴雨预警精细到乡镇,取得了良好的气象服务效果;前期与各部门加强沟通联系,重新修订了城市内涝、山洪、中小河流洪水和地质灾害气象风险预警模板,明确了产品格式、签发人等内容,在产品中增加了防御指南部分,指导有关部门和公众采取及时、有效的应急避险措施;邀请防汛抗旱指挥部成员单位工作人员参与加密天气会商,了解天气过程预报服务情况,为有效采取应对措施做好充分准备。
此次强降水天气过程局地性、突发性强,对流云团发展迅速,导致预报中对降水极端性估计不足,强降水落区与量级把握不够准确,暴雨预警提前量十分有限,预报预警能力有待进一步提升;降水过程中,实况资料主要依赖于雷达与自动站,其余资料接收时效性较差,而汛期强对流天气过程往往具有发展迅速、局地性强、极端性强等特点,导致在此类过程中缺乏对多种实况资料的综合分析;各家数值模式对此次过程预报的差异较大,且不断调整各参数,对降水量级预报明显偏小,给精细精准定量的预报服务带来了一定的难度;对旗县局预报预警服务工作缺乏指导。
对此,应尽快组织开展针对此次天气过程的复盘工作,努力强化对强对流天气发展机理的认识,全面分析与总结预报预警服务情况,针对目前存在的问题提出解决思路;增强数值预报解释应用能力,开展不同数值模式针对不同天气类型预报能力的分析研究;进一步优化业务流程,努力提高预警信息发布及时性和有效性;加强对旗县局预报预警服务工作的指导,加强沟通与交流,提高旗县预报预警服务质量。