宝鸡一次强降水天气中尺度特征及模式预报分析

王蕊，吕丹

摘要 利用常规气象观测资料、宝鸡多普勒雷达及多家数值预报产品，从提高预报预警能力和气象服务水平出发，对2021年6月15—16日发生在宝鸡地区的一次强降水天气过程进行诊断分析。结果表明：（1）该次强降水过程主要由于500 hPa短波槽东移，引起700 hPa、850 hPa切变线南北移动，导致偏南风和偏东风将暖湿空气向宝鸡地区输送而形成;（2）地面冷锋是此次降水的主要影响系统;（3）多普勒雷达对降水有一定的指示意义，回波强度很好地表征了降水强度;（4）EC模式相较于GRAPES和NCEP模式的预报效果更好;（5）此次降水的准确预报，引起了市领导的高度重视，并采取了有力的措施，保证了气象服务取得很好的效果。

关键词 中尺度特征;短波槽;切变线;地面冷锋;气象服务

中图分类号：P458.121.1 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2022）03–0078–03

暴雨是陕西地区气象灾害中最严重、经常发生的灾害之一，降水强度大、局地性强，对工农业生产和人们财产均会造成严重的影响，因此暴雨一直是预报预警工作的重点和难点[1]。许新田等[2]研究陕西1991—2001的夏季降水表明，陕西夏季区域性大降水的主要环流背景特征是副热带高压影响型，大降水的影响系统主要为低槽（西风槽、高原槽）、低涡、切变、台风低压。张弘等[3]通过综合分析陕西暴雨，认为地面能量场中尺度系统的发生、发展，取决于地面冷、暖气团的相互运动，暴雨就发生在其发展强盛时期。马晓华等[4]分析2018年7月10—11日陕西的一次暴雨过程，认为大气整层水汽通量在区域性暴雨预报中具有一定的指示意义，水汽通量与暴雨强度呈正相关。张雅斌等[5]分析总结2006年和2013年关中地区2次初夏暴雨特征，结果表明：关中初夏暴雨通常发生于位势稳定层结环境，暖湿空气沿着低层冷空气向北爬升，暴雨中心等熵面随高度向北倾斜，存在能量锋生和对称不稳定，有利于强降水的发生。

宝鸡位于关中西部，地处陕、甘、宁、川四省（区）结合部，地质构造复杂，南、西、北三面环山;夏季处于印度低气压和印缅低压槽的东北部与西太平洋副热带高气压西侧，温热多雨和炎热干燥天气交替出现，是关中降水量最多的地区[6]。2021年宝鸡地区极端天气频发、气象灾害严重，其中5—10月共出现24轮强降水过程，多站累计降水量突破历史极值。利用高空和地面天气图、雷达产品、秦智自动站等气象观测资料，对2021年6月15—16日宝鸡的一次强降水过程進行中尺度分析，并对比分析了EC、GRAPES、NCEP三个数值模式产品与秦智系统的预报效果，同时总结了本次过程的气象服务情况，以期提高强降水天气的预报预警水平，筑牢气象防灾减灾的第一道防线。

1 强降水过程概况

2021年6月15日14：00～16日14：00，宝鸡市出现强降水天气，渭滨、陈仓、金台、凤县、太白、千阳、陇县、麟游、凤翔9个县区出现暴雨。全市173个气象监测站出现降水，累计降水量各乡镇共143站超过25 mm，其中27站超过50 mm，最大为凤县红花铺镇85.0 mm。渭滨、凤县、陈仓西山为暴雨片区（图1）。

可以看出，此次降水过程呈现山区降水多、平原少，西部地区多、东部地区比较少的特点。其中，凤县红花铺镇降雨量最大。

2 主要环流形势和地面特征

2.1 高空环流

6月15日08：00 500 hPa高空图上，

东亚地区呈“一槽一脊”型，其中槽线（以下简称主槽）位于俄罗斯克拉斯诺亚尔到新疆哈密一线，且在克拉斯诺亚尔附近和我国新疆北疆维持一冷涡和冷中心;脊线位于日本海和俄罗斯远东地区，并配合有较强的暖脊，这种形势与温度场的配置有利于天气形势稳定维持，并在30°N～45°N维持相对比较平直纬向环流，较有利于短波槽的活动;同时，我国境内的副高外围584线位于长江流域。至15日20：00，冷涡东移至贝加尔湖附近，主槽槽线位于贝加尔湖到新疆和甘肃交界处;甘肃中部和东部到四川盆地各有小槽;其中，宝鸡位于甘肃东部到四川盆地的小槽槽前，584线北抬到陕西南部。至16日08：00，冷涡东移至贝加尔湖以东，主槽的槽线东移至贝加尔湖到甘肃张掖一带，宝鸡位于此槽前部的西南气流中。同时，584线北抬到陕西延安附近。此时宝鸡位于584线以内，直接在副高脊外围影响。

与500 hPa相对应，6月15日08：00 500 hPa主槽对应700 hPa在蒙古西部到新疆和甘肃的交界处有一低槽，锋区位于内蒙西部到河西走廊;山西南部到陕西关中中部偏北地区到甘肃东南部维持一切变线，关中、陕南有一湿舌，宝鸡处于切变线南侧，四川—关中有偏南气流，向北输送水汽，水汽由于辐合作用在切变区聚集。到15日20：00锋区继续东移南压至黄河河套以西地区，原位于陕西关中中部偏北地区到甘肃东南部的切变线北抬至陕西榆林至宁夏南部。宝鸡处在切变线南部大片较一致的南风中，有利于宝鸡以南的暖湿气流向北输送。到16日08：00锋区东移南压至宝鸡附近，20：00移至陕南汉中地区。

850 hPa则在15日08：00在淮河到秦岭南部维持一东西向切变线，切变线北部的陕南地区受偏东风控制;至20：00此切变线的偏东风北抬至陕西关中地区，此偏东风有利于将东部地区的暖湿气流向宝鸡地区输送。16日08：00切变线南压至陕南汉中一带，宝鸡地区转为受偏北风控制。

2.2 地面形势

从地面图上看，6月15日14：00，地面冷锋位于宁夏地区，到了15日20：00，冷锋移到甘肃陇东地区，05：00影响宝鸡附近，16日08：00冷锋逐渐移出宝鸡地区，此时宝鸡处于冷锋后部，同时降水强度减弱并结束。

此次过程是500 hPa小槽东移，引起700 hPa和850 hPa切变线北抬，宝鸡地区受到700  hPa切变线南侧偏南风、850 hPa切变线偏东风的影响，使暖湿空气快速向宝鸡地区辐合（图2）。此后，随着500 hPa主槽东移，其锋区前部暖区与副高外围暖区叠加，584线北抬。到16日08：00 584线到陕北南部，宝鸡地区处于副高外围高压脊控制。700 hPa和850 hPa切变线南压，宝鸡逐渐处于锋后偏北风影响，降水逐渐结束。

3 雷达产品分析

从宝鸡多普勒雷达图上可以看出，从6月15日14：09开始，陇县和陈仓西山有回波出现，此时陇县开始出现降水;回波东移扩大，到21：03，宝鸡所有县区出现零散回波，全市均出现明显降水，其中凤县、渭滨出现强度大于40 dBZ的回波。随后回波继续扩大增强，至22：02，宝鸡境内零散回波逐渐发展成为一体，凤县北部出现中心强度为47 dBZ的强回波，并维持到22：49，对应凤县红花铺镇在22：00～23：00出现24.9 mm的短时强降水。然后，凤县的强回波中心移至渭滨区，在渭滨境内维持2 h，对应渭滨大散关15日23：00～16日01：00出现23.5 mm的短时强降水。16日00：42，回波中心移至陈仓区，随后回波强度略有减弱，此时全市降水强度均开始减弱。02：58，回波再次加强，强回波中心重新出现在渭滨，全市降水强度随之增强;之后强回波中心不断在扶风、渭滨、凤县、陈仓、凤翔、太白形成。08：00较强回波离开凤县红花铺镇，凤县红花铺镇降水基本结束。此后回波东移并减弱，到了12：02，回波已基本移出宝鸡，宝鸡此次降水过程趋于结束（图3）。

4 数值预报检验

4.1 模式降水预报

对比EC、GRAPES、NCEP三家数值模式2021年6月14日20：00起报的6月15日08：00～16日08：00降水量预报产品，EC模式预报全市中到大雨，陈仓西山、凤县西北部暴雨;GRAPES模式预报全市小到中雨;NCEP模式预报全市小雨。15日20：00～16日20：00，EC模式预报全市中到大雨，西部暴雨;GRAPES和NCEP模式均预报全市小到中雨。

15日08：00预报的15日08：00～16日08：00降水量，EC模式预报宝鸡北部中雨，南部大到暴雨，凤县南部大暴雨;GRAPES模式预报全市小到中雨，太白局地大雨;NCEP模式预报全市小雨。15日20：00～16日20：00，EC模式预报宝鸡北部中到大雨，南部暴雨，凤县局地大暴雨;GRAPES模式预报全市小到中雨，凤县、太白局地大雨;NCEP模式预报全市小到中雨。

与实况对比，EC模式14日20：00起报的15日20：00～16日20：00的预报产品与实况更为接近，而对15日08：00～16日08：00的降水预报整体偏小;15日08：00起报的2个时段降水均偏大，但对于暴雨的落区预报良好。GRAPES和NCEP模式预报效果相对较差，没有预报出暴雨过程，整体形势也偏弱。

4.2 秦智降水预报

秦智系统14日20：00预报未来24 h（14日20：00～15日20：00）宝鸡全市小到中雨，未来48 h（15日20：00～16日20：00）中到大雨，东南部暴雨。15日08：00预报未来12 h（15日08：00～15日20：00）全市小雨，未来24 h（15日08：00～16日08：00）全市暴雨。

可见秦智对15日20：00前的小雨过程预报较好，同时预报出15日夜间至16日白天的强降水趋势，但对具体的暴雨落区预报效果一般，实况暴雨落区主要集中在宝鸡西部，而秦智的暴雨落区预报在东南一带。因此，秦智可为降水的形势演变提供参考，但强降水落区预报参考价值不大。

5 气象服务情况

针对本次降水过程，宝鸡市气象台提前做出预判，及时安排部署，于2021年6月15日17：00提前发布《暴雨消息》，为应对本次强降水过程赢得先机。宝鸡市气象局主要领导在全市防汛会上汇报暴雨预报，市长对本次強降水过程的防御应对工作做出明确指示，要求高度重视，迅速启动市县两级应急预案，并对气象局准确及时的预报和服务表示肯定。

15日24：00和16日06：00发布两期《暴雨黄色预警信号》，及时指导各相关县区局准确发布相应的预警信号;15日23：00、16日03：00、06：00三次密集发布雨情，并联合宝鸡市自然资源和规划局发布《地质灾害气象风险预报》。

各类气象信息通过多种平台发往各个重点区域和重要部位，取得了良好的服务效果，充分发挥气象防灾减灾第一道防线的作用。

6 结论

（1）此次降水过程呈现山区降水多、平原少，西部地区多、东部地区相对较少的特点，且凤县红花铺镇最大。

（2）本次强降水主要由500 hPa短波槽东移，引起700 hPa、850 hPa切变线南北移动，造成偏南风和偏东风将暖湿空气向宝鸡地区输送。随着500 hPa副高北抬影响和地面冷锋的过境，降水过程结束。在此预报时一定要注意偏东风的变化。

（3）本次强降水过程在雷达图上有很好的表征，从雷达图上可见15日22：00～23：00，强回波中心一直在凤县北部，对应红花铺镇最大小时雨强出现时间段;而15日23：00～16日00：00，强回波移动到渭滨区，对应渭滨区大散关站最大小时雨强出现时间段。

（4）分别对EC、GRAPES、NCEP三家模式降水预报及秦智系统的预报进行检验分析，可看出EC模式对本次的强降水预报效果良好，GRAPES和NCEP预报整体形势偏小，秦智则对于弱的降水预报良好，对强过程预报不理想。因此EC模式的降水预报更具有参考价值。

（5）此次降水过程的准确预报，引起市领导的高度重视，采取了有力的措施，保证气象服务取得了很好的效果。

参考文献

[1] 丁一汇.高等天气学[M].北京：气象出版社，1991.

[2] 许新田，宁志谦，陶建玲，等.陕西夏季区域性大降水天气的综合分析[J].陕西气象，2007（4）：10-15.

[3] 张弘，侯建忠，乔娟.陕西暴雨若干特征的综合分析[J].灾害学，2011，26（1）：70-74.

[4] 马晓华，马青，刘嘉慧敏，等.“7·11”陕西区域性暴雨诊断分析及预报着眼点[J].陕西气象，2019（4）：1-7.

[5] 張雅斌，马晓华，冉令坤，等.关中地区两次初夏区域性暴雨过程特征分析[J].高原气象，2016，35（3）：708-725.

责任编辑：黄艳飞

Analysis of Mesoscale Characteristics and Model Forecast of a Heavy Rainfall in Baoji

WANG Rui et al（1Qishan County Meteoro-logical Bureau， Qishan， Shaanxi 722400）

Abstract Using conventional meteorol-ogical observation data， Baoji Doppler radar and a number of numerical forecast products， starting from improving forecasting and early warning capabilities and meteorological service levels， a heavy rainfall occurred in Baoji area from June 15 to 16， 2021. process for diagnostic analysis. The results showed that： （1） This heavy precipitation process was mainly formed by the eastward shift of the 500 hPa short-wave trough， which caused the 700 hPa and 850 hPa shear lines to move north-south， resulting in the southerly and easterly winds transporting warm and humid air to Baoji; （2） The surface cold front was the main influence system of this precipitation; （3） Doppler radar had a certain indication significance for precipitation， and the echo intensity can well characterize the precipitation intensity; （3） Compared with the GRAPES and NCEP models， the EC model; （4） The accurate forecast of this precipitation had attracted great attention from the city leaders， and effective measures have been taken to ensure that the meteorological service has achieved good results.

Key words Mesoscale features; Shortwave troughs; Shear lines; Surface cold fronts; Meteorological services