2020年11月内蒙古大范围降雪天气过程预报服务总结
2021-11-14申紫薇包福祥于凤鸣赵艳丽
申紫薇 刘 新 包福祥 杨 晶 于凤鸣 赵艳丽
(内蒙古自治区气候中心，内蒙古 呼和浩特 010051)
近年来,随着我国国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,政府和公众对气象服务的要求越来越高,与之形成鲜明对比的,是频发的高影响天气事件。内蒙古地区从20世纪90年代开始，极端气温和极端降水事件频率有了显著变化，尤其是农牧业交错区，强降水事件频发。如何做好10-30天延伸期过程预报，极端气候事件预测，对于气象防灾减灾至关重要。
1.降水实况分析
1.1 全区降雪量
202 0年11月18日08时至20日08时，内蒙古出现大范围降水（雪）过程，全区88个国家级地面气象站出现0～43.7mm（通辽市奈曼旗）降水（图1a）。18日白天各站降水主要以雨夹雪为主，18日夜间至19日转为降雪为主。通辽市、赤峰市、锡林郭勒盟大部、乌兰察布市大部、包头市东部、呼和浩特市北部和南部降水量在5mm以上，其中通辽市中南部、赤峰市大部地区超过20mm，降水量最大值出现在通辽市开鲁县保安农场，达68.6mm。
1.2 全区积雪深度
18-19日全区最大积雪深度在0～28cm（通辽市科尔沁区）之间，呼伦贝尔市大部、兴安盟西部、通辽市大部、赤峰市大部、锡林郭勒盟大部、乌兰察布市北部、包头市东部在5cm以上，其中通辽市中部、赤峰市大部超过15cm（图1b）。
图1 2021年11月18-19日降水量（a）和最大积雪深度（b）分布图
1.3 历史同期比较
此次降水过程共有88站出现降水，其中11站过程降水量超过30mm，24站在10～30mm之间，53站不足10mm。降水量主要集中在18日08时至19日08时，占过程降水量的95%以上。26站降水量（08-08时）超过历史同月单日降水量极值。与1961年以来11月日降水量≥5mm（08-08时）的降水过程相比，此次过程影响范围最广，最大影响范围达64站，综合强度位居历史第二高位，仅次于2015年11月6-7日降水过程。
据内蒙古极端降雪事件监测指标，18-19日全区共有15站日出现极端降雪事件，其中赤峰市阿鲁科尔沁旗连续2日突破历史极值。18日赤峰市阿鲁科尔沁旗日降雪量超过历史极值，锡林郭勒盟阿巴嘎旗日降雪量超过极端阈值，出现极端降雪事件。19日通辽市科尔沁区、科左中旗、开鲁、奈曼旗、舍伯吐和青龙山，赤峰市阿鲁科尔沁旗日降雪量超过历史极值；通辽市科左后旗和库伦旗，赤峰市富河、巴林左旗、翁牛特旗和敖汉旗日降雪量超过极端阈值，出现极端降雪事件。
2.环流特征分析
18日至20日，欧亚中纬度地区500hPa高度呈“两脊一槽”型分布，乌拉尔山附近为正高度距平控制，巴尔喀什湖至贝加尔湖附近为负高度距平控制，我区大部地区为正高度距平控制（图2a）。这种位势高度场的分布形势，有利于南来输送的水汽与北来的冷空气在我区汇合。从850hPa风场和整层水汽通量来看，来自南海和西北太平洋的水汽输送明显偏强，将大量的水汽输送到我区中部地区（图2b、c）。11月上中旬AO指数正位相（图3a），东亚槽偏弱（图3b），有利于上中旬我区气温偏高。
图2 2020年11月18日至20日环流场（a）500hPa高度场（b）850hPa风场（c）整层积分水汽输送
图3 2020年8月10日至12月7日AO指数（a）东亚槽强度指数（b）
3.预报服务经验
3.1 11月降水趋势预测
从11月的气候趋势预测来看，赤道中东太平洋次表层冷水持续发展已进入拉尼娜状态,拉尼娜发展年比较有利于我区东北降水偏多，印度洋偶极子指数和印缅槽指数有利于中西部偏南地区降水较多;内蒙古智能网格客观化预测系统的决策树和支持向量机算法均预报出了中东部地区降水偏多（图4）。我们预测出中西部偏南地区降水偏多的预测结论，比实际降水偏多地区范围偏小。
图4 2020年11月内蒙古智能预测系统降水距平百分率预测（a）决策树算法（b）支持向量机算法
3.2 模式预测
BCC模式预报在10月26日起报的11月16日至11月25日500hPa高度场没有预测出在巴尔喀什湖至贝加尔湖附近为负高度距平（图5a），降水趋势预测预测的范围和强度偏小（图5b）。
图5 11月16日至11月25日BCC模式预报（a）500hPa高度场（b）降水
3.3 延伸期预测
在10月20日发布的11月1日至11月20日延伸期气候预测产品中，预测11月17-18日西部地区有一次降水量过程。在10月30日发布的11月11日至11月30日延伸期气候预测产品中，预测11月17-18日中西部偏南地区有一次降水量过程。2次延伸期气候预测中，均预测出11月17-18日中西部地区有一次降水过程，但预测范围和降水量级比实际偏小。
在内蒙古智能网格客观化预测系统的延伸期预测中， 10月7日起报的延伸期格点预测产品预测：11月18-19日，在我区中西部大部地区有一次降水过程（图6）。较为准确的把握住了这次降水过程出现的时间和影响范围，但降水量级比实际偏小。
图6 延伸期智能网格预报降水（a）11月18日（b）11月19日
4.不足与展望
4.1 预报业务中存在的不足
内蒙古11月平均降水量为4.3毫米（1981-2010年30年平均），11月18日08时至20日08时过程平均降水量为9.4毫米，3天降水过程是11月降水量的2倍多。在气候预测现有的技术支撑下，提前20天预测极端降水过程的能力不足。
4.2 下一步工作展望
在短期气候预测工作中要进一步强化延伸期过程预测的检验评估工作，尤其是对不同模式产品的误差评估很有必要；要继续加强延伸期重要过程预测技术总结，尤其是极端过程预测技术总结；要加强延伸期要素精细化网格预测及灾害性天气过程事件预测技术研究，为短期气候预测提供技术支撑。
