气象和水文降雨监测的区别探究

刘祖俐 温耀美 李子平 麦宗鉴

摘 要 气象、水文对降雨负有监测职责，为防灾提供决策。但是，两个部门各自降雨监测系统不同，在同时段、同地区测得结果往往不同，为防灾带来了干扰。基于此，对气象和水文降雨监测系统特点进行分析，总结出相互间的利弊及取舍关系，为防灾减灾提供便利。

关键词 气象;水文;翻斗式雨量传感器;降雨量;对比分析

中图分类号：P339 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.21.078

1 研究背景

1.1 降雨过程

2019年第11号台风“白鹿”，受低压残余流和西南季风共同影响，8月26日信宜市中北部普降大到暴雨局部大暴雨，主要降水时段为25日20：00至26日9：00。水文站测得最大雨量为信宜金垌镇木威村，247 mm;气象部门测得最大雨量为信宜金垌镇径口（旧镇区），

80.7 mm。两站点直线距离约4.5 km。

1.2 灾情

26日凌晨，信宜市金垌木威、木新、垌心3个村约60间房屋受浸，受浸房屋最高水位1.5 m，塘边村部分河堤被冲塌，2间房屋倒塌，金垌至广西有一处省道发生塌方。

1.3 预报

台风环流降雨云系即将影响信宜市前，信宜市仅出现零星小雨，强降水云团尚在肇庆和云浮等地，26日1：00，全市降水仅为1 mm以下，主要降水云团还远在北面距离信宜约50 km的广西境内，信宜市气象预报员根据经验参考信宜西北站地区的气象、水文降雨监测站数据进行分析，于夜间1：29及时发出暴雨黄色预警信号，6：00升级为暴雨红色预警信号，6：30分信宜市金垌镇等地已出现大暴雨。

2 预报分析

针对背景，信宜市预报员的经验做法非常可取，但气象、水文部门在降雨监测方面均存在不足之处。以茂名地区为例，开展对气象和水文在降雨监测方面对比分析，从雨量传感器型号、自动站数量、自动站分布情况等多方面进行对比分析。

2.1 雨量传感器型号

气象部门雨量传感器规格型号为SL3-1，由上海气象仪器厂生产，分辨率为0.1 mm，主要采用两层翻斗式结构（如图1）。水文雨量传感器规格型号为JDZ05-1，由上海气象仪器厂生产，分辨率为0.5 mm，其内部结构及采集原理与气象雨量传感器相同[1]。气象和水文雨量传感器虽然型号不同，但原理相同。差距在于水文雨量传感器误差较大，且当降雨量<0.5 mm时，翻斗不翻动也就不会产生信号数据，记无降雨;气象的降雨量数据

5 min更新一次，而水文的降雨量数据60 min才更新一次。两者对比而言，气象降雨监测方面较水文更精确、更及时，有利于防灾预报预警。

2.2 地区站点数量

由线上实时雨情控制窗口统计可得：茂名地区现有在线水文雨量监测站点137个，气象雨量监测站點171个。从数量上分析，气象雨量监测站点分布较多较广。

2.3 站点分布

标准气象自动站含4～6个气象要素，观测场面积不得小于6 m×4 m，特殊地形除外。这决定了气象雨量传感器多分布地形开阔地方，且该地气候能代表该地区。水文雨量监测站相对简单，只有降雨要素，占地不足一平方。如图2和图3所示，从现有雨量监测站点布局分析，水文雨量监测站点分布较气象更接近人民群众生活。监测数据用途决定了站点分局，从雨量监测站建立初衷，也能说明其中差别之处。降雨量资料是水文资料的重要组成部分，主要用于监测地面增水、实时洪水预报，雨量监测站点是为防洪而建。而气象资料最主要为天气预报、气象信息、气候分析、科学研究和气象服务提供依据，且气象自动站因占地较大、要素多，并有效代表该地区气候，多建设在镇区、学校等征地、搬迁容易的公用地方。就站点分布而言，水文优于气象，且站点分布在防灾中的作用比精确度、数量更为突出，可以说是重中之重。

3 结论与建议

降雨存在时空分布差异较大的特点，水文和气象对降雨由于监测站点使用传感器的型号、精确度、分布数量和地区不同，建站目标不同，所以在使用方面也应实行差别对待：在对气候研究、天气统一大过程预报、数据应用方面应使用气象自动站的数据;在短临预警、地面增水研究、转移群众防灾救灾等方面偏向于应用水文的数据。基于此，气象部门应开展单要素监测业务的研究及运行;水文气象部门应加强合作，加密自动站布局，深入研究降水与洪水之间关联度，提升防灾减灾能力。

参考文献：

[1] 王冬至，翟朋云，王利敏.JDZ05-1型翻斗式雨量传感器在淇门水文站的应用分析[J].河南水利与南水北调，2012（9）：57-58.

（责任编辑：刘昀）