黑龙江极端罕见大风天气气象服务浅析
2021-12-08张礼宝王承伟
赵 柠,张礼宝,王承伟
(黑龙江省气象台,黑龙江 哈尔滨150030)
1 引言
近年来,随着全球气候变化,极端天气事件逐渐增多,且极端性更强,影响更大[1-2]。习近平总书记“两个坚持”、“三个转变”综合防灾减灾救灾工作重要论述要求,坚守人民立场,把人民群众生命财产安全放在第一位,以高度的政治责任担当履职,切实做好气象监测预报预警服务,对气象部门预报和服务提出了更高期望和更高要求。对极端天气预报和服务过程的总结和反思,对气象部门发挥气象工作作为防灾减灾第一道防线作用、提高服务质量,完成监测精密、预报精准、服务精细的战略任务是非常必要的,广大气象工作者也开展了相关总结与探讨[3-5]。产生大风天气的系统和原因十分复杂,实际大风的预报往往结合实时观测、统计模型、数值模式产品和经验等进行综合性分析,而针对不同系统大风特点的预报方法又存在差异。尽管有许多专家学者对我国大风机理及预报技术进行了相关研究[6-9],但不同系统大风的精细化预报技术和数值模拟技术仍是今后研究要致力解决的一个难题。2020年6月8-9日,黑龙江省出现了较大范围、致灾严重的极端风灾,部分站点风力达历史极值,本文通过对此次灾害性大风气象服务案例进行分析,总结出此次气象服务取得的成功经验,同时对气象服务过程中存在的问题进行剖析并提出改进措施,以期有利于提高灾害性天气的气象服务效率,为科学防灾减灾提供更加积极的借鉴作用。
2 天气实况及灾情
2.1 天气实况
6月8-9日,黑龙江省部分地区出现大风天气,其中8日主要出现在黑河、伊春、齐齐哈尔、大庆、绥化、哈尔滨等地,瞬时风力达6级以上,18-22时黑河南部、齐齐哈尔南部、绥化中部及讷河极大风速达到21.9-34.3 m/s(9-12级)(图1);9日下午全省大部瞬时风力6级以上,其中13-18时黑河大部、齐齐哈尔北部、鸡西、牡丹江大部及呼玛、木兰、通河、汤原、桦南、饶河极大风速达到17.3-35 m/s(8-12级)(图2)。10级以上大风有6个站,其中有3个站为历史第一位:鸡西12级(35 m/s)、安达12级(34.3 m/s)、鸡东11级(29.7 m/s);望奎10级(24.6 m/s)历史第二位;青冈10级(25.2 m/s)历史第三位。
图1 黑龙江省2020年6月8日18-22时极大风速实况图
图2 黑龙江省2020年6月9日13-18时极大风速实况图
2.2 灾情及影响
本次风灾历史罕见,同时伴有雷暴和降雨,具有突发性、局地性、极端性强等特点,致灾严重。
据各地民政部门统计,此次风灾造成齐齐哈尔、大庆、绥化、双鸭山、鸡西等地12个县市3770人受灾,7人死亡,8人受伤,紧急转移安置147人,农作物受灾面积6200多公顷,损坏房屋1529户2279间,折断树木69万余株,直接经济损失约2.78亿元。
灾情发生后,黑龙江省气象台一方面积极向绥化、大庆、鸡西等地区了解灾情,另一方面积极统计灾情实况数据并按照服务流程报送灾情情况。黑龙江省气象局应急与减灾处组织黑龙江省气象台预报服务人员分别奔赴安达、大庆等受灾较重地区,并在当地气象局相关业务人员的协助下,第一时间开展灾情调查工作。
3 天气成因分析
本次过程主要是由系统性大风叠加对流性大风产生的,下文主要对6月8日大风成因进行简要分析。
3.1 环流背景
6月8日08时欧亚大陆中高纬为两脊一槽形势,强冷空气堆积在中西伯利亚东部,850 hPa东北大部地区被强暖气团控制。中西伯利亚冷空气东移,与强暖气团在东北中西部地区交汇,产生激烈的强对流天气。东西伯利亚至蒙古国东部被庞大的锋面气旋控制,低压强盛产生系统性大风。锋面随气旋东移,影响东北地区中西部,触发强对流,在黑龙江产生极端性大风天气(图3)。
图3 2020年6月8日08时(a)500 hPa高度场;(b)850 hPa高度场与温度场;(c)海平面气压场
3.2 环境条件
6月8-9日,黑龙江大部地区湿度条件较差,低层(925 hPa-700 hPa)较干,且水汽通道不顺畅,中高层湿区偏北。低层暖空气控制,850 hPa暖中心温度达到24℃,850 hPa与500 hPa温度差超过30℃,层结不稳定条件较好。风切变较大,0-6 km和0-3 km垂直风切变分别达到了14.9×10-3m/s、16×10-3m/s。能量条件较好,哈尔滨探空站CAPE值达到了1450 J/kg。
3.3 对流风暴结构分析
通过绥化新一代天气雷达进行分析,此次强风暴是由弓形回波引发的下击暴流产生的大风天气。
6月8日19时13分,带状强回波位于大庆地区,回波云墙较强较厚,在雷达后侧衰减成“V”型缺口,垂直高度较高,强回波高度达到了12 km,且倾斜发展,形成弱回波区。低层径向辐散,中层径向辐合,下击暴流特征明显(图略)。20时20分,带状回波发展为典型的弓形回波,强度较强,“V”型缺口明显,倾斜度减弱。强下沉气流与入流相遇,在弓形回波前部形成出流边界。下沉气流明显加强,低层辐散速度加大,中层径向辐合逐渐消失(图略)。
4 气象服务情况
本次预报服务中,黑龙江省气象台在前期决策服务材料中一直提示强对流天气,8日、9日上午10时分别对公众发布大风蓝色预警信号,提示各地关注大风,并在两期预警信号的防御指南中提示了大风天气可能造成的不利影响及防范建议,相关地市也相继发布了大风预警信号。
6月8日、9日,各级台站多次发布雷雨大风、短时临近预报等,及时对决策部门汇报并对公众发布,在大风天气出现后,跟踪并加强对实况的服务,与政府及各应急部门随时沟通,效果较好。
5 存在的问题与改进措施
在本次预报服务过程中,省、市、县三级台站积极配合、反应迅速,加强实况监测和联防,是这次预报服务突出的特点和亮点,在防灾减灾工作中发挥了较好的作用。虽然在气象服务保障工作中取得了一定的成功经验,但通过对整个预报服务过程进行梳理,还是发现了一些问题:
5.1 存在的问题
(1)预报存在偏差。本次预报过程中对可能出现的风力极端性估计不足,因此对风力的预报上限仅提到9-10级,没有预报出11、12级风力。
(2)产品的针对性不强。决策气象服务的效果不仅取决于气象部门服务的准确性、及时性、科学性,更取决于服务对象对于服务的需求程度,只有决策部门有需求,服务才能发挥其突出作用。
5.2 改进措施
(1)注重预报经验和技术总结,尤其要加强对极端灾害性天气的技术总结,提高对其产生机理的研究,建立相应的预报模型,提升预报模式释用及订正能力,为预报灾害性天气提供技术支撑。坚持精密监测、精准预报,强化灾害性天气预报预警和跟踪服务。
(2)做好精细服务,尤其是极端天气的决策气象服务,要有丰富的且针对性强的气象服务内容,要根据不同的灾害性天气及时更新相应的决策气象服务内容,力求为决策部门提供全方位、高质量的决策气象服务。
(3)加强科普宣传,气象灾害科普宣传工作是气象服务的基础,开展更具有针对性的气象灾害宣传,告知和引导公众通过网站、微博、微信等新媒体获取气象信息,使公众能够及时了解气象、应用气象,甚至能在灾害性天气来临时运用气象常识提高避险自救及互助互救的能力。