甘肃庆阳“7·15”特大暴雨专业气象服务实践与思考*

焦美玲，韩 晶，王 娟

（庆阳市气象局，甘肃 庆阳 745000）

全球变暖是近百年来气候变化的重要特征之一，在此大背景下，水循环加强，极端天气气候和水事件变得越来越频繁和强烈，气候变化降低了水和能源安全[1-2]。暴雨是我国主要的气象灾害之一，可引起山洪暴发、河流泛滥，不仅冲毁农舍和工农业设施，甚至造成人畜伤亡。特别是短时暴雨，具有历时短、强度大、落区分散、危害严重、移动迅速、局地性强等特点，更易引发山洪、泥石流、城市内涝、农田渍涝、滑坡等次生衍生气象灾害，每年都会造成较大的经济损失甚至人员伤亡。如1954 年长江特大洪水、“75·8”河南特大洪水、1998 年长江流域特大洪灾、2021 年河南郑州“7·20”特大暴雨等；甘肃省近10年发生的洪涝灾害有：2010年8月8日，甘南州舟曲县发生特大泥石流；2012 年5 月10 日，定西市岷县发生特大冰雹山洪泥石流；2013年7月14日，庆阳市环县樊家川短时暴雨造成突发山洪；2018 年7 月18 日，临夏州东乡县发生暴雨山洪灾害；2019 年7 月21 日庆阳市区域大暴雨等。这些，均造成了巨大财产损失和人员伤亡。

专业气象服务是在常规天气预报产品的基础上，根据不同行业、不同用户对气象服务的特殊要求，加工提供个性化、精细化气象服务产品，注重满足用户需求和具有针对性的服务[3-4]。通过提供气象信息来指导行业行为[5]，从而使用户提高工效，利用气象产品获取更多利润，使气象资源利用最大化。目前，72 h内的天气预报准确率大幅提高，如何利用天气预报预警信息，趋利避害，创造更高的社会和经济效益，是广大气象工作人员为之深思的问题。针对暴雨灾害过程，需要更加精准、精细化的专业气象服务，为广大人民生命财产安全提供气象保障服务。应从社会安全角度出发，综合行业效益，总结各行业最迫切的具体气象服务需求，及时、精准为有关部门提供有效的气象信息[6]，积极应对极端天气和气候灾害对水资源开发、利用、保护、配置、调度的影响，从而为防灾减灾工作高效开展提供建设性意见和建议。本文通过阐述特大暴雨过程专业气象服务工作优劣性，指出存在的问题和发展的措施及方向，旨在为推动专业气象服务业务的提升提供一定的借鉴。

1 庆阳市地貌特征及气象监测站建设

庆阳市位于甘肃省东部，地处106°20′～108°45′E、35°15′～37°10′N 之间，属黄土高原残塬区，厚达百余米的黄土被河流、洪水剥蚀切割，形成现存的高原、沟壑、梁峁、河谷、平川、山峦、斜坡兼有的地形地貌，土质疏松，地形破碎。地势北高南低，海拔在885～2 082 m之间，高差1 027 m，总土地面积2.71万km2，中南部为黄土高原沟壑区，北部为黄土丘陵沟壑区，东部为黄土丘陵区。短时强降水、暴雨及以上量级的降水易造成山洪泥石流、滑坡和地质灾害等次生衍生气象灾害，水土流失严重，是生态环境脆弱区，也是气候敏感区。

近年来，各级气象部门加强了自动气象监测站网建设，特别在气象灾害易发区和人口密集区，加大布设密度，精密监测降水空间分布，及时获取极端雨量数据。截至目前，庆阳市共建有国家基本气象站8个、国家地面天气站38个、省级气象观测站156个，基本能够满足防灾减灾气象基础数据的获取。根据不同天气形势下的降水特点，结合各行业需求，深化、细化专业气象服务，切实有效提高专业气象服务的质量，为行业减灾、部门减负贡献行业力量。

2 “7·15”特大暴雨概况

2.1 环流形势

2022年7月14日20时，500 hPa高空图上，欧亚中高纬度为两槽一脊环流形势，中西伯利亚地区为低槽，副热带高压主力西伸至35°N 附近，庆阳市地处副高外围偏南气流控制之下，并配合有弱的冷空气东移；中低层700 hPa 庆阳市上游有一弱暖性低涡稳定少动，其前部横切在庆阳市北部，南部水汽输送通畅，随着东部高压发展西伸，高低压系统间气压梯度增大，14日夜间西南急流发展，水汽充沛；地面冷锋在黄河沿线，庆阳市有偏东气流；高、中、低层天气系统配置有利于当地对流系统的发生发展，属于典型的暖区暴雨[7]天气形势（图1）。在此天气背景下，低层偏南风引导急流翻越董志塬，进入相对较低海拔的黄土高原山丘、沟壑区，在黄土高原特殊地形、子午岭小气候圈及微地形等影响下激发对流初生。对流系统加强并长时间维持少动，多频次40 mm 的短时强降水导致形成特大暴雨。

图1 2022年7月14日20时庆阳市环流形势配置

2.2 降雨实况及灾情

2022 年7 月15 日凌晨到夜间，庆阳市8 县（区）出现特大暴雨5站，大暴雨15站，暴雨33站，大暴雨集中在环县南部、华池县南部、合水县西部、庆城县中北部，均位于马莲河流域（图2）。出现短时强降水119 站（次），最大小时降水量84.9 mm，为庆阳市全部建测站以来第3 强。6 测站12 h 降水量超过200 mm，翟家河、阜城两乡镇降水量超过300 mm，翟家河达373.1 mm，创庆阳市有气象记录以来的日最强最大雨量。短时强降水高频区、小时雨强中心及累积雨量大值中心高度重合，特大暴雨区域超过100 km2。

图2 2022年庆阳市“7·15”特大暴雨过程降水实况

特大暴雨引发境内马莲河水位暴涨，支沟野狐沟洪峰流量达到1 050 m3∕s，为百年一遇。庆阳市8个县（区）101 个乡镇出现暴雨洪涝，马莲河全流域出现洪水。发生中小河流洪水及崩塌等地质灾害，造成庆城县、华池县部分乡镇通讯中断、停水停电、桥梁道路坍塌中断、房屋倒塌、农田被淹，基础设施损失最为严重，直接经济损失达277 310.61 万元。所幸人员转移安置及时，未造成伤亡。

3 暴雨过程专业气象服务

3.1 暴雨过程前

庆阳市气象局专业气象服务人员提前一周，对可能会出现的高影响天气，开展行业影响预报专业气象服务，提出各行业影响防范建议。根据大气环流形势调整，及时与省、市、县气象台会商，精准确定降水量级及大降水落区，深入分析强降水天气可能造成的行业不利影响。过程前共计为水利、公路交通、石油、煤矿、保险等部门行业制作专项气象服务30余份，特别是将防汛关键区域与智能网格降水预报进行空间匹配，依托智能网格预报的水利防汛服务产品模板，确定可能影响到的河道、山洪沟，制作《中小河流涨水风险提示》（图3），为高效开展暴雨灾害应急处置提供气象科技信息支撑。

图3 庆阳市“7.15”特大暴雨过程中小河流气象风险提示

3.2 暴雨过程中

从7月14日下午到15日上午，专业服务人员由面上服务，到对重点行业、重点工程、重点项目，实施重点提示和对点预警服务，开展重点行业的影响预报评估服务，并依据各个行业特点建立相对应的服务模式[8]，分区域、分致灾程度、分行业影响有针对性地开展专业气象服务。

3.2.1 充分发挥分区信息预警优势

充分利用西峰新一代多普勒天气雷达逐6 min体扫图（强度、速度、谱宽图像）、周边天气雷达拼图、卫星暴雨云团、Micaps 平台和甘肃省市县气象一体化业务平台、202 个自动气象站实况监测等资料进行充分研判，暴雨预警信号从蓝色升级到橙色，7 月15 日03 时18 分升级为暴雨红色预警信号，业务人员无缝对接，将预警信号以最快速度传送到各行业用户，使专业气象服务的分区预警优势得到有效发挥。

研判暴雨过程发展区域，划分出西北部（环县、华池、镇原）、中部（西峰、庆城）、东南部（合水、宁县、正宁）3个区域进行服务。结合各类中小尺度天气系统和雷达回波强度、速度实时资料演变趋势，自西北向东南分区预警的效果在此次专业气象服务过程中得到很好的体现。特别是15 日凌晨到上午大暴雨天气，集中出现在环县南部、华池县南部、合水县北部、庆城县中北部，正好涉及长庆油田某物探公司工队施工区域，根据降水回波强度和速度移向演变，滚动发送降水预报信息，减轻施工队的损失，得到了用户的高度赞扬。

3.2.2 加强部门联动

气象预警信息更是直接决定了公路交通部门的应急响应级别和防灾措施实施。专业服务人员与庆阳市公路应急抢险保障中心保持紧密联系，快速推送预警信号、实时共享降水实况、解析雷达回波强弱、移速，以及发展方向等信息，针对环县至庆城G211、G244 受影响国道和G22 青兰高速部分路段，重点关注周边区域气象站的降水、风向风速等实况，互通情报。细致服务有效保障应急抢险工作开展以及人身安全。

与庆阳市水务局共享实时水情、雨情，开展中小河流涨水风险提示，为精准开展河道洪水、靶向预警山洪灾害提供决策依据。与庆阳市地质灾害防治技术指导中心共同研判，联合发布精细至乡镇（或村）的地质灾害气象风险预警。为保险公司提前推送气象预警信息，保险公司进一步提醒客户，加强对危险、低洼地带、工程施工点等场地以及外围地域的排查力度，疏通排水系统，深度发挥气象在保险理赔工作中的作用，着力将保险业务从“灾后补偿”向“灾前控制”转变，提升灾后补偿空间。

3.2.3 高影响行业重点服务

暴雨是一个主要的致灾因子，对各行业的影响颇大。根据对暴雨天气的敏感程度由重到轻依次将用户分类，通过分行业、分区域、分人群、分时段的细致服务，使气象服务更具有针对性。根据降水发展趋势，重点关注马莲河流域的降水情况，特别是马莲河流域一级支流野狐沟，位于马莲河右岸，发源于庆城县土桥乡西掌村，流经桐川镇、翟家河乡，在庆城县三十铺镇韩湾村汇入马莲河。监测到土桥、翟家河、三十铺等站点降水量激增，及时与水利部门共享水情、雨情监测实况，制作基于1 km×1 km区域对战精细预报及河道、山洪沟涨水气象风险预报。

3.3 暴雨过程后

3.3.1 灾情调查

降水趋于结束时，专业人员第一时间赶赴暴雨受灾较重区域，进行视频采集和实况了解。7 月15日、16日、21日3次赴庆城翟家河、土桥和华池王咀子、刘家庙等地开展灾情调查，摄取现场实况，及时进行视频记录和科普宣传10余部。制作的视频在甘肃气象抖音号、甘肃天气快手号、掌中庆阳、视听庆阳等媒体总浏览量达千万以上，达到了较好的宣传效果。

在灾情调查期间，与村镇网格长、乡村气象信息员、受灾村组以及部分村民充分交流，了解受灾群众接收气象信息情况及真正需求，及时总结专业气象服务工作不足和短板。

3.3.2 部门协作

特大暴洪过程后，与庆阳市水务局、水文站联合开展马莲河流域“7·15”暴雨洪水调查和分析，参与编写《甘肃省庆阳市“7·15”暴雨洪水调查及特性分析研究报告》。不断总结经验，共同提升能力，以期能最大程度降低河流洪水、山洪对基础设施、周边群众的危害影响[9]。

3.3.3 救灾服务

夏季暴雨过后，往往持续高温高湿天气，受地形或小微尺度天气系统扰动影响，伴随雷雨大风、雷暴等强对流天气时有发生，给后期抢险救灾工作带来严峻挑战。此次大暴雨造成受损国道3 条74处2.18 km、省道9 条154 处23.7 km、县道46 条566处425.82 km、乡道354 条995 处776.93 km，受损桥梁116座、涵洞430道3 776 m、边沟299.54 km，道路清淤、道路整修等工作量非常之大，野外作业人员及设备设施安全危险等级高。据此，专业气象服务人员深入评估大暴雨天气的危害程度和影响，密切监视后期天气演变，为公路应急抢险工作人员提供逐3 h 最高最低气温、湿度、气压、风向风速、降水量、云量、能见度等气象要素预报，以方便决策最佳施工方案和施工时间，提高工作效率，缩短施工时间，确保作业人员人身安全。

4 结论

（1）专业气象服务人员为水利、公路、油田、煤矿、保险等部门行业开展了递进式、精细化专项服务，有效防御了此次特大暴雨天气过程对行业用户的不利影响，气象防灾减灾第一道防线作用凸显。但仍不同程度造成了基础设施等财产损失，说明防灾减灾的配套设施仍不够完善，部分群众的防灾意识淡薄，专业气象服务在针对性、时效性、宣传力度等方面还亟需加强。

（2）随着行业用户需求提高，应做好对行业部门的宣传、典型案例的说教，提升行业部门对专业气象服务的重视。以不断满足用户需求为导向、提升气象预报预警精准为目标，以融合最新的计算机技术为手段，以大数据为基础融合发展，建立专业气象服务收入反哺业务发展机制，不断提升气象服务业务科技创新能力。

（3）专业气象服务人员要潜心研究挖掘灾害性天气形成的机理机制，不断完善基于智能网格降水预报的面雨量预报和中小流域来水量预报业务，构建区域内暴雨致洪气象风险预报预警模型，开发影响预报和风险预警产品，开展个性化气象服务和“直通式”的叫应服务，提升防范效率。