凌源市夏季降水气候特征及预报预警服务
2021-06-18魏思宇张亚男赵炳泽
魏思宇 吴 丹 张亚男 赵炳泽 张 奇
(1.凌源市气象局,辽宁 凌源 122500;2.朝阳市龙城区气象局,辽宁 朝阳 122005)
1 资料和方法
本文选取凌源市近40年(1980-2019)降水量数据资料进行统计处理。对本地夏季降水量月变化特征等分析,6~8月为夏季。暴雨量级别为50 mm以上,0 mm以上为雨日。为更精确探讨降水强度和总降水量关系,分别定义小雨(0~10 mm),中雨(10~25 mm),大雨(25~50 mm),暴雨(50 mm以上)。降水突变特征分析采用Mann-Kendall法,通过构造秩序列检验时间序列突变,以变异系数来判断数据离散程度,可清楚表达夏季降水量年际变化率。
2 结果探讨
2.1 夏季降水平均特征
凌源市年均夏季降水量为298.2 mm,近40年以每10年2.31 mm的速度增加,夏季降水量最多年份为1995年(503.9 mm),夏季降水量最少年份为2014年(132.1 mm),近40年有21个年份夏季降水量低于平均值,占总年份的52.5%。夏季降水总量可占全年降水量的70%。夏季雨日长达32.13 d,暴雨日达1.64 d。
2.2 夏季降水量长期变化特征
从降水量年代际变化角度分析,根据图1可知,本地区夏季降水量变化具有显著阶段性特征。降水多少存在3个明显拐点即1986年、2000年、2014年,1995-2007年为降水较多时段。1980-1995年凌源市夏季降水日数较多,进入20世纪90年代中期后降水日数有所下降。在本地区M-K检验分析中,相关曲线未超过信度为99%的信度界限,说明不存在突变点,近50年的降水变化为持续性变化。通过离散系数公式计算夏季和6~8月各月份的降水量、降水日数变异系数,其中7月降水量变异系7.56为最大,6月为6.39是最小,说明7月降水量年际变化率大,不稳定性强,预测难度高,6月降水量年际变化小,稳定性强,可预测性强。就雨日而言,6月雨日变异系数最大,为1.11,最不稳定,8月最小,为0.87。
图1 降水量累积距平(mm)
2.3 降水强弱周期分析
凌源市夏季降水强弱在年际尺度上存在明显周期性变化,10年周期最为明显,还有准19年的周期震荡特征。夏季降水强弱和西太平洋副热带高压北界和强度之间呈现正相关,即副高北界越北,强度越大则夏季降水越多。当降水多的年份,贝加尔湖-蒙古中部-黄海一线500 hPa高度场距平值为负,即较常年低。凌源地区一般在冷涡底侧前部位置,降水少的年份,500 hPa高度场值较常年高,凌源地区在距平高压底侧前部位置。分析850 hPa风场,降水多的年份凌源地区位于气旋和反气旋交汇区,受西南暖湿气团影响,水汽不断在本地区集聚,为降水提供前置条件;降水少的年份,凌源市位于反气旋环流底侧前部,受偏北气流影响,水汽输送力度弱,不利降水产生。从海平面气压场角度分析,降水多的年份,海平面气压距平值为负,气压较常年低,凌源市位于蒙古低压底侧前部。降水少的年份,海平面气压距平值为正,气压值较常年高,凌源市位于反气旋前部。从温度场的角度分析,在降水少或多年份,东北地区整个处于温度距平值负区内,降水多的年份存在2个温度距平低值中心,降水少的年份只有1个。相比较而言,降水多的年份温度距平值更低,冷平流强。因为降水多的年份温度距平低值中心在500 hPa高度场距平低值中心后部,易出现高空槽,可使降水时长持续甚至加强,在降水少的年份,两中心相配合,则利于高空脊槽发展。从比湿场角度分析,降水多年份比湿距平正值高值中心在内蒙古高原北侧、华北地区,凌源市位于距平正值区域内,比湿较大,利于降水。降水少年份,蒙古高原北部至华北一带比湿为距平负值中心,凌源市在比湿负值区内,比湿较常年低,不利于降水。
3 预警预报服务
3.1 暴雨预警预报服务
受高空槽和低空切变线共同影响,逢大到暴雨天气过程,气象局积极应对做好预警预报,精心部署。提前发布重要天气信息,如逐小时雨量,注意雷阵雨的发生,将气象信息送报市政府和各部门进行联合会商,对主降雨时段、降雨落区、降雨强度和点雨量作专题汇报,根据会商结论发布《决策信息》。对局部暴雨伴有强对流天气,建议相关部门和公众做好短时强降水的防范工作,特别是强降水可能引起的山洪和山体滑坡等地质灾害,维护道路交通安全,配合各部门组织人员至地质灾害危险点排查,疏通沟渠管道。突出主城区预报和防灾减灾提醒,做好城市供水、供电等安全运行气象保障服务。派驻专业人员24 h在岗值守,加强对暴雨、大风、强雾等预测预报,及时发布灾害性天气预警信号。根据雷达回波判断暴雨持续时长,雨量达到警戒值时,及时通知防汛办和高速指挥部,适时在防汛工作微信群里发布降水实况和后期天气走势。在降水集中时段,每小时滚动以此提供雨量实况和最新预报,按照要求启动应急响应。在降水全过程中,实施监测天气情况,做好预警预报、应急响应,为公众安全、防汛服务、领导决策提供强力气象保障服务。
3.2 干旱预警预报服务
连续无效降水达到一定标准,全市综合气象指数达到干旱情况下,气象局多措并举,做好防旱抗旱工作。根据干旱灾害形成时间、孕灾环境、致灾因子和承灾体的特征,结合减灾技术和防灾方式要求投入人力物力积极抗旱。本市预警工作包括干旱监测预警网站建设、预警预测技术应用、通信网络设备投入、预警指挥管理系统、预警指标体系、紧急保障和响应等内容。全市干旱预警决策系统,可以快速采集干旱信息,并加以汇总、传递、评估、检索和科学预警决策。首先,加强决策服务工作,根据旱情和预报结论及时制作决策服务材料报送市领导和有关部门参考。其次,做好人工增雨准备工作,检修设备,备足炮弹,抓住时机适时开展增雨作业。再次,做好全市土壤水分站运行维护工作,组织检查设备部件运行状况,确保监测数据及时准确。最后通过手机短信、微信公众号、微博平台等发布干旱预警服务信息和减灾知识。
4 结语
近50年凌源市夏季降雨呈现上升趋势,但并不显著,平均降水量特征为持续性变化,并无突变性影响。降水强弱存在周期性变化和大气环流关系密切,市气象局认真做好预警预报服务,针对旱涝具体情况制定相应政策,实现预警信息和气象数据资料实时收集、快速研判、及时发布和充分共享。