2021年6月吉林省对流天气预警信号评估

2022-01-14健陈曦马洪波

气象灾害防御 2021年4期

张健陈曦马洪波

（1.吉林省突发事件预警信息发布中心，吉林长春 130062；2.吉林省气象台，吉林长春 130062）

1 引言

6月是东北冷涡集中影响阶段，低温多雨是东北冷涡持续影响的主要特征之一，另一个明显特征就是对流甚至是强对流天气多发。而且，东北冷涡背景下的对流天气其时空尺度小、突发性强、致灾性高的特点更加明显。对流天气种类多，不同种类的对流天气其成因和影响也各不相同，因此，对于对流天气特别是强对流天气的预报预警一直是冷涡天气预报和服务的难点。很多学者针对东北冷涡发生规律、对吉林省的影响进行过大量有价值的研究工作[1-9]。

2021年6月，吉林省整体气候趋势为气温略低，降水偏多。全省平均气温为19.4℃，较常年略低；全省平均降水量为136.2mm，较常年偏多42.2%，但降水空间分布不均，四平、辽源和长白山保护区比常年多80%～90%，白城、松原接近常年，其他地区比常年多30%～60%；期间全省各地局地性强对流天气频发。可见，东北冷涡的影响是2021年6月的主要天气背景。局地强天气也给各地带来不同程度的灾害，比如6月14日洮南县北部半山区出现局地强降雨，那金镇出现超过120mm的大暴雨，最大雨强51.1mm/h，致使该镇17个村受到山洪冲击，农田受灾面积2 690hm2，紧急转移安置110人。

应对东北冷涡背景下的复杂天气，预警工作是最有效的防灾减灾手段。其中，预警信号的准确性、精确性和及时性是预警工作充分发挥效益必不可少的要素[10]。近年来，吉林省各级气象部门针对强对流天气开展分类精细化预警工作，取得了很好的社会效益。但分类的对流天气预警信号与其他类型预警信号相比，因其具有种类多、区域范围小、预警时效短等特点，决定了其预警信号内容复杂、发布频次高、预警提前量小[11]，也因此对日常预警信号发布工作有更高的要求。本文针对吉林省2021年6月省级气象部门发布的强对流天气预警信号进行初步的评估，以期为今后预警业务和服务工作提供更多有价值的参考，更有力地发挥灾害性天气预警的“防灾减灾第一道防线”作用。

2 分类对流天气预警信号的发布次数

经统计，2021年6月吉林省省级气象部门共发布各类预警或预警信号74次，去掉5次山洪、洪涝和城市内涝等与相关部门联合发布的风险预警（信号）和1次系统性大风预警信号，其余68次均为对流天气预警信号，日平均达2.3次。68次预警信号包括雷电、冰雹、雷暴大风和暴雨4种类型。大多数国家将雷电归结为一般对流天气，根据吉林省的特点，本文将冰雹（暂不考虑冰雹大小）、雷暴大风和对流性暴雨看作是强对流天气。

分别统计不同类型的对流天气预警次数（图1）发现，雷电预警信号有41次，占比达60%，日均1.3次，其中只有1次预警信号级别为橙色，其余均为黄色；冰雹和雷暴大风预警信号次数相当，分别为11次和10次，占比15%左右，预警信号级别方面冰雹均为黄色，雷暴大风均为蓝色；暴雨预警信号最少，只有6次，其中蓝色级别为2次，黄色3次，橙色1次。值得注意的是，决定3种不同类型强对流预警信号多少的因素是多方面的：一是与相对应的天气出现的频次有关；二是该类预警信号发布标准中是否对影响范围有限定；三是不同类型天气的性质，比如冰雹和雷暴大风是瞬间天气现象，而暴雨是一段时间的累积量。

图1 2021年6月吉林省各类对流天气预警次数的占比

进一步统计逐日分类对流预警信号，发现2021年6月共有22d发布了对流天气预警信号（图2），占比超过70%。这22d中大多发布了雷电预警信号，有6d发布的雷电预警信号达到3次，8d发布2次。22d中16d发布了强对流预警信号，其中11d发布了冰雹预警信号，每天都是1次；8d发布了雷暴大风预警信号，有2d发布了2次；5d发布了暴雨预警信号，有1d发布2次。从月内强对流预警发布变化大概可以看到分5个阶段：6月2日、6月4—7日、6月9—14日、6月17—21日和6月25—30日。每个阶段的时长不同，与天气系统的移动速度和是否存在不断地更新替换有关。

图2 2021年6月逐日吉林省省级分类对流预警信号发布次数

在发布强对流预警信号的16d中，有6d同时发布2种以上强对流预警信号，占比37.5%。6月2日和6月30日，同时发布了3种强对流预警信号；11日、19日同时发布了雷暴大风和冰雹预警信号；17日同时发布了雷暴大风和暴雨的预警信号。另有6d单独发布了冰雹预警信号，3d单独发布了雷暴大风预警信号，1d单独发布了暴雨预警信号。综上可见，强对流天气，特别是东北冷涡背景下的强对流天气具有一定的混合型特点。

3 分类对流预警信号的地区分布

统计68次对流预警信号的空间分布（图3），可以看到对流天气预警有较明显的地区差异，基本呈现东西两侧预警信号少而中部多的形势，特别是中部偏北的长春和吉林两个地区，总预警信号次数分别达到57次和50次。不同类型预警信号的空间分布也大体呈现东西两侧少中部多的特点。其中，雷电预警信号各地均在20次以上，说明各地发布雷电预警信号的频次都非常高，白山、吉林、长春等地雷电预警信号超过30次，平均每天≥1次。强对流预警信号方面，延边和长白山保护区为0次；白山只有1次冰雹；白城只有雷暴大风和暴雨；其余6个地区冰雹、雷雨大风和暴雨预警信号都有发布，吉林和长春地区3类强对流天气预警信号的发布次数都是最多的。

图3 2021年6月吉林省分类对流预警信号的地区分布

4 分类对流预警信号的发布时间

预警发布时间一方面反映灾害性天气的发生时间，另一方面也是统计预警提前量和评估预警防灾减灾效果的一个重要参数。统计68个对流预警信号的发布时间可见，最早为04:14，最晚为23:44，发布预警时间主要集中在11—20时（图4），这与冷涡背景下对流天气多发生在午后到前半夜有关。其中，雷电预警信号从早到晚都有发布，雷电预警信号首发多在11:30—12:00，因预警信号时效为6d，因此17:30—18:10为雷电预警信号发布的另一个集中时段；冰雹和雷暴大风预警信号发布主要在12:00—21:30，特别是14:00—20:00，冰雹比雷暴大风发布时间略早一些；暴雨预警信号主要在19:00—23:00。

图4 2021年6月吉林省分类对流天气预警发布时间统计

5 预警信号发送至用户手机所需时间

预报员经过分析研判，制作发布相关的对流天气预警信号，之后通过发布系统向吉林省内相关用户进行手机短信推送。对流天气突发性强、时空尺度小，而且预警信号时效也较短，一般为6h或者3h，因此对流天气预警信号对于发送过程的时间效率要求更高。统计68个对流天气预警信号从制作发布至用户获取的时间差（表1），发现最短为5min，多数都可以控制在5～15min，如果按对流天气预警信号平均提前量25～35min算，用户收到后仍有近20min的防范应对时间。同时也发现，个别预警信号可能受制作发布、通信条件等多种因素影响，从发布到用户获取的时间超过20min，最多达41min，但整体占比很小，仅为13%。以上都进一步证明省级发布的对流天气预警信号对于实际的防灾减灾工作具有较好的实用性。