2022年8月6日包头市强降雨天气过程预报服务的思考

魏 丹

包头市气象局，内蒙古包头 014030

1 降水天气概况

受副热带高压与高空冷涡共同影响，2022年8月6日午后至夜间包头市出现大范围降水天气，并伴有短时强降水、雷暴大风等强对流天气。全市147个监测站共127个站出现降水，平均降雨量15.2 mm，大雨以上量级降水集中在市区、土右旗和固阳县东南部；共7个站出现暴雨，分布在青山区、石拐区和土右旗北部，最大降雨量出现在土右旗三道坝为95.1 mm，最大小时雨强出现在土右旗美岱水库，为64.0 mm/h（6日15:00～16:00）。达茂旗北部、土右旗北部出现8级以上短时大风，最大阵风出现在土右旗美岱召镇为30.2 m/s（11级）（图1）。

图1 8月6日07:00—7日07:00包头市降雨量实况图

2 成因分析

进入8月，副热带高压逐渐西伸并稳定维持，包头市处于副高北侧外围，受高温高湿区控制，同时贝湖冷涡发展强盛且移动缓慢，冷涡携带冷空气不断分裂，东移南下，冷暖空气交汇，形成不稳定层结，地面低压倒槽顶前部，为降水提供了有利的辐合抬升条件[1-5]（图2）。5日夜间，低层偏南气流水汽通道逐渐建立，同时不稳定能量开始在鄂尔多斯市、巴彦淖尔市地区聚集，6日白天在包头市南部、鄂尔多斯市一带形成明显水汽通道，且高能舌北伸至黄河以北地区，中午前后不稳定能量大值区向巴彦淖尔市、包头市沿黄河一带集中，强度较5日夜间明显增强，低空切变线触发对流天气产生[6-9]。

图2 8月6日08:00500 hPa(a)、700 hPa(b)、850 hPa(c)形势场，海平面气压(d)

6日12:00起，包头市以西巴彦淖尔境内沿黄河地区有MCC生成，并不断向东南方向发展，同时黄河以南、鄂尔多斯市北部地区有分散对流云团生成，并沿东西向呈带状分布，雷达40 dBz以上强回波区域亦分布在上述地区，13:00前对流云系未进入包头境内，包头市山北地区有云系覆盖，山南地区以晴间多云天气为主[10-12]。13:30 MCC移入包头境内，并与黄河以南对流云团合并；13:50左右在MCC前侧、固阳南部生成局地对流云团并迅速发展东移影响土右北部地区，市区最大回波强度达55 dBz，土右北部最大回波强度达65 dBz；15:10与后方云团合并向东南方向移动，雷达回波显示形成明显弓形回波；17:00以后移出包头（图3）。

图3 8月6日14:30红外云图（a）与15:00组合反射率分布图（b）

3 预报误差及原因分析

根据前期预报，6日午后—7日白天将有一次明显降水天气过程，山南有中雨，沿黄河地区偏大，山北有小雨，6日午后至夜间伴有强对流天气。此次降水过程预报对降水影响区域、起始时间、强对流天气的出现均把握较准确，但针对对流强度的估计不足，对降水主体时段的预报偏晚。分析原因在于数值模式虽然对副高位置的预报较为准确，但冷涡底部冷空气扰动频繁，导致模式对冷空气活动预报不够稳定，5—6日预报中冷涡经向度与实况相比较弱，6日夜间降水云系维持在黄河以南地区，仅对土右旗南部地区产生短时间影响，对其余地区未产生明显影响，使此次降水量级与时段预报产生偏差[13]。

4 数值模式检验情况

针对此次降水过程，各家数值模式对降水区域预报较好，但对大雨以上降水区域及量级预报效果较差，预报不够稳定，且随着时间临近，明显将降水量级向小量级调整[14]。CMA-GFS模式在前48～72 h均预报出大雨以上量级，前72 h预报虽然对大雨量级范围预报偏大，但在固阳东南部、土右北部地区预报有局地暴雨出现，是各家模式在前72 h内唯一报出暴雨的模式，且暴雨落区把握较为准确；CMA-TYM模式前3 d均报出大雨，但大雨落区调整较大，前48～72 h大雨落区均报在山北地区，前24 h大雨落区虽报在土右地区，但大雨范围明显较小；CMA-MESO模式前3 d对山南地区均预报为小雨，参考价值不大；ECWMF模式在前72 h预报山南地区以中雨为主，且沿黄河及土右一带有大雨，但在前24～48 h均预报全市以小雨为主。

5 气象服务情况

包头市气象台密切关注此次降水天气过程，积极组织和参与全区、全市加密天气会商，8月5日发布《气象预报信息》：“受冷暖空气共同影响，预计8月6—8日我市将迎来大范围降雨天气，期间可能伴有短时强降水、雷暴大风或冰雹等强对流天气。过程雨量山南地区20～40 mm，沿黄河一带偏大，部分地区可达50 mm以上。”并在5日17:00与6日07:00市领导专报短信中对此次过程进行提示。

市气象台6日13:15发布全市雷电黄色预警信号，14:30联合包头市住房和城乡建设局发布城市内涝气象风险蓝色预警，14:45发布市区大部、土右旗北部、固阳县东南部暴雨橙色预警信号，16:00联合包头市水务局发布山洪气象风险黄色预警，16:10发布土右旗九峰山生态管理委员会、美岱召镇暴雨红色预警信号，7日08:00联合包头市自然资源局发布地质灾害气象风险预警，并第一时间通过“包头市天气预报预警信息传播部门”微信群向防汛抗旱指挥部办公室、市人工影响天气与气象灾害防御指挥部办公室、市委宣传部、网信办，市应急管理局、水务局、文旅广电局、公安交管支队、包头广播电视台、包头公交运输集团有限公司、三大运营商等部门负责人发送预报预警信息，各部门按照《包头市重大灾害性天气和气象次生、衍生灾害预报预警信息传播实施方案》职责第一时间完成预报预警信息传播全覆盖，确保气象预报预警信息传达到人[15-16]。

降水期间实时发布降水实况信息，降水集中时段做到每半小时发布，为各部门防灾救灾工作开展提供依据。同时在强降水期间制作短视频1期，通过新媒体手段扩大气象服务覆盖范围。

市防汛抗旱指挥部接到市气象局发布的预报预警信息后，立刻对青山、昆区、土右等城市内涝点和山洪沟重点地段负责人进行了调度，保证负责人员在岗到位，并要求沿山旗县区各乡镇及相关部门对入山口进行管控，禁止人员进入。包头市政人员根据预报预警信息对城市内涝点进行下水管道疏通。交管大队迅速将警力投放至路面一线，加大对强降雨期间重点区域警车巡逻力度，针对积水严重路段禁止通行。

6 经验与思考

此次过程正值“七下八上”主汛期，气象台高度重视，加强了值班值守，提前制作了服务产品，及时发布各类预报预警信息，暴雨预警精细到乡镇，取得了良好的气象服务效果；前期与各部门加强沟通联系，重新修订了城市内涝、山洪、中小河流洪水和地质灾害气象风险预警模板，明确了产品格式、签发人等内容，在产品中增加了防御指南部分，指导有关部门和公众采取及时、有效的应急避险措施；邀请防汛抗旱指挥部成员单位工作人员参与加密天气会商，了解天气过程预报服务情况，为有效采取应对措施做好充分准备。

此次强降水天气过程局地性、突发性强，对流云团发展迅速，导致预报中对降水极端性估计不足，强降水落区与量级把握不够准确，暴雨预警提前量十分有限，预报预警能力有待进一步提升；降水过程中，实况资料主要依赖于雷达与自动站，其余资料接收时效性较差，而汛期强对流天气过程往往具有发展迅速、局地性强、极端性强等特点，导致在此类过程中缺乏对多种实况资料的综合分析；各家数值模式对此次过程预报的差异较大，且不断调整各参数，对降水量级预报明显偏小，给精细精准定量的预报服务带来了一定的难度；对旗县局预报预警服务工作缺乏指导。

对此，应尽快组织开展针对此次天气过程的复盘工作，努力强化对强对流天气发展机理的认识，全面分析与总结预报预警服务情况，针对目前存在的问题提出解决思路；增强数值预报解释应用能力，开展不同数值模式针对不同天气类型预报能力的分析研究；进一步优化业务流程，努力提高预警信息发布及时性和有效性；加强对旗县局预报预警服务工作的指导，加强沟通与交流，提高旗县预报预警服务质量。