李巖,周文志,唐熠
(桂林市氣象局,廣西 桂林 541001)
桂林11月深秋極端天氣分析與專業(yè)氣象服務對策
李巖,周文志,唐熠
(桂林市氣象局,廣西 桂林 541001)
通過對2015年11月桂林極端天氣分析發(fā)現(xiàn),受厄爾尼諾和印度洋海溫偏暖的共同影響,致使副熱帶高壓持續(xù)偏強,在華南經(jīng)常出現(xiàn)且維持西南低空急流,將低緯地區(qū)的暖濕水汽向我國長江流域及其以南地區(qū)不斷輸送,當深秋的冷空氣向南移動時,由于副熱帶高壓阻擋作用而折向偏東路南下,使冷暖氣流常在長江流域以南地區(qū)交匯并維持,使得桂林降水偏多,造成了歷史罕見極端氣候事件。在異常天氣下的專業(yè)氣象服務顯得尤為重要,通過調(diào)整了以往冬季的服務方式,更好地提高了專業(yè)氣象服務效果,使氣象災害損失降到最低。
暴雨;極端氣候事件;特征分析;氣象服務
桂林地處廣西東北部,與湖南相鄰,處于越城嶺南麓,境內(nèi)有華南第一高峰貓兒山,是長江水系和珠江水系的發(fā)源地之一。常年的深秋時節(jié),桂林也和全國一樣進入秋高氣爽、晴空萬里的干旱時期,進入了蓄水保抗旱,防霜防凍防低溫的時候。然而2015年的深秋時節(jié)桂林卻陰雨不斷,頻繁地下大雨、暴雨,雨水如同夏季一樣。多次致使桂林各地江河水位暴漲,并超過警戒水位,為歷史所罕見。桂林不再是加強蓄水??购担沁M入了排洪防澇抗災的時候。漓江旅游兩次封航,青獅潭水庫、思安江水庫、興安五里峽水庫等緊急排洪,就在防洪抗災工作基本理順的時候,11月25日受強冷空氣影響,溫度驟降,桂林全市各縣自北向南先后出現(xiàn)雷電、局部短時大風等強對流天氣,桂林北部出現(xiàn)首次寒潮。于是桂林在半個月內(nèi)經(jīng)歷了夏季與冬季兩季不同的極端天氣事件。
11月全市陰雨天之多、降水量之多、降水量之大、持續(xù)時間之長、影響范圍之廣、日照時數(shù)之少,均打破歷史記錄。桂林各地平均氣溫為13.9-17.0℃,與常年同期相比,除全州、興安、桂林城區(qū)、臨桂持平外,其余各地偏高0.2-1.2℃。這樣的氣象條件給作物生長帶來極為不利的影響,也對柑橘類水果著色、成熟以及采摘、銷售十分不利。
為了提高我們的天氣預報準確率及氣象服務精準度,給政府在減災防災的決策服務工作中提供科學依據(jù),我們對2015年深秋11月的天氣變化形勢特征研究分析探討其成因,很好地總結預報和服務經(jīng)驗很有必要。
1.1 降雨
2015年11月桂林各地雨量為210-500毫米間,與常年同期相比,各地偏多2.9倍至5.5倍。其中,分別受冷空氣影響,7-8日、10-12日、15-16日、19-20日桂林市、縣鄉(xiāng)出現(xiàn)大到暴雨,局部大暴雨天氣。特別是在8日出現(xiàn)暴雨后,10到12日再次受冷空氣影響,桂林出現(xiàn)了連續(xù)性的大雨、暴雨、局部大暴雨天氣,致使桂林各地江河水位暴漲,多個水庫緊急排洪,漓江、桂江、湘江等江河的陽朔、平樂、全州等8個水文站水位超過警戒水位1米以上,是上世紀50年代到60年代桂林各地建站以來同期超過警戒水位的站數(shù)最多,且水位最高的一次,均破歷史記錄。而25日再次受強冷空氣影響,全市各縣自北向南先后出現(xiàn)雷電、局部短時大風等強對流天氣,桂林北部出現(xiàn)寒潮。使桂林在半個月內(nèi)經(jīng)歷了夏季與冬季兩季的天氣交替。
1.2日照、溫度
11月全市日照時數(shù)25.8-43.2小時,與歷年同期相比,全市偏少達61.1-100.8小時。日照時數(shù)之少,也打破了各地建站以來歷史紀錄;各縣平均氣溫為13.9-17.0℃,與常年同期相比,除全州、興安、桂林城區(qū)、臨桂持平外,其余各地偏高0.2-1.2℃。
2015年11月的天氣,不管是降雨天數(shù)、降雨量級、持續(xù)時間之長、影響范圍之廣、日照時數(shù)之少,還是水位之高,水庫排洪之普遍均打破建站、建庫以來的歷史記錄。
2.1 天氣形勢分析
從歷年500hPa環(huán)流平均來看,一般規(guī)律是,西太平洋高壓勢力夏季6—7月間會出現(xiàn)增強北跳,9月中旬以后迅速減弱南撤;以后,副高脊線在北緯15度附近徘徊。而2015年11月500hPa副高與歷年同期相比明顯偏強。從500hPa實況圖分析可知,整個11月500hPa副高中脊線都在北緯20°N上下徘徊(圖1),最強時的中旬中期可達到北緯16°N附近;副高588線一直控制著華南沿海,最強時588線北抬到桂中(如18、19日南寧、梧州高度分別達到590和591,桂林為587),副高西端與印度高壓打通,形成了強大而穩(wěn)定的東西向高壓體。從華南到日本出東北西南向的東高西低形狀,對冷空氣東移南下起到了非常明顯的阻擋作用。
2015年11月500hPa副高位置總體來看相當于歷年的5—6月的時候,即使副高最弱的第五候,其脊線在北緯15°N以北。從高空槽的移動看,整個月有6次高空槽過境,影響最明顯的是7—8日、10—14日、16—17日、19-20日,由于副高對冷空氣的東阻作用,桂林都出現(xiàn)了強降水。700hPa的形勢與500hPa大體相似。
2.2 暖濕氣流強,低空急流頻繁活躍
圖1 2014年11月500HPA基本型圖
圖2 2015年11月850hpa基本型
從850hPa環(huán)流形勢分析看,2015年11月暖濕氣流明顯偏強,低空急流非常頻繁活躍(圖2)。整個月除16—17日桂東高度低于150外,其余均在150以上,有時華南、華中到華北都在150以上,22日以前,850hPa環(huán)流形勢基本上都維持東高西低形勢,在日本及其以南海面上經(jīng)常維持強大的高壓體,甚至是160以上的閉合高壓主體,850hPa環(huán)流形勢與500hPa環(huán)流形勢相比,其高壓位置及脊線高壓體,形成明顯的東高西低形勢,同時在4日開始形成西南低空急流,并快更強更偏北,脊線經(jīng)常在北緯28° N左右。其中,4—7日在日本維持160以上并速加強向東、向北伸展,6日08時急流北端到達江浙一帶,5—6日西南低渦形成,這樣的形勢配置極有利于大量的水汽輸送到華南并堆積,有利于強降水的產(chǎn)生,7—8日受切變南壓,9—13日的受暖濕切變影響,桂林分別普降了大到暴雨,局部大暴雨的降水天氣過程;16—17日,華南再次形成西南低空急流以及西南低渦,桂林處于急流的頂端,最大風速形成輻合,在高空槽的配合下,桂林再次普降了大到暴雨,局部大暴雨的降水天氣過程;19日華南又一次形成西南低空急流,由于副高西進北推,桂林又一次普降了大到暴雨,局部大暴雨過程;21—23日,華北東移帶動高原、云貴槽東移南壓,引導冷空氣南下,使副高快速東撤南退。至此桂林第一次受強大的冷高壓控制。
2.3 冷空氣南下偏少、偏弱,但持續(xù)較長久
圖3 2015年11月地面基本型
縱觀2015年11月地面形勢(圖3),冷空氣南下比較少,也不強,但持續(xù)時間長,不像是深秋時形勢反倒像是春天時的形勢。冷空氣南下影響桂林主要有4次,分別是:1—4日、8—12日、16—17日和21—27日。由于副高較強,前面三次冷空氣主要是由東路南下,冷高壓往往移到河套以東后,受副高的阻擋,冷高壓脊經(jīng)華東從西南伸影響桂林,而主體高壓往往在蒙古到東北一帶,高壓中心強度也不強,均在1058以下。由于副高的阻擋作用,致使冷空氣無法東移而停滯在我國華東到華南,桂林處于高壓底部或高后的回流天氣中,容易造成濕度大、水汽充沛,在桂林有利的地形作用下很容易形成大量的水汽輻合,一旦高空有槽或低空急流形成影響桂林時,就容易造成大范圍的強降水天氣。1—20日的四次暴雨中,有兩次是高空槽東移影響造成,其余兩次是由于低空急流的形成與發(fā)展以及副高西進共同影響而造成。從21日開始,一股新冷空氣東移到河套、華東受到副高的阻擋后另外從主體高壓又分裂一股冷空氣從走廊沿西中路南下影響桂林,并與合并形成強大的高壓體控制桂林,使桂林迎來云開日出。但是又由于這時副高快速東撤南退,冷高壓脊隨之東移出海,月末桂林再次處于高后的陰雨天氣之中。
3.1 美國國家大氣研究情況
據(jù)美國國家大氣研究中心分析數(shù)據(jù)表明,2015年的厄爾尼諾現(xiàn)象與1997-1998年對比,兩個時間段的實時變化表現(xiàn)得驚人的相似,而2015年10月和2016年1月的厄爾尼諾氣候現(xiàn)象有望達到活動高峰期。2015年將創(chuàng)史上最強的一次。世界氣象組織專家警告稱,厄爾尼諾氣候現(xiàn)象有望在2015年10月和2016年1月達到活動高峰期,同時,它將成為歷史上最強的一次。
3.2 11月以來,我國極端天氣事件多發(fā)
據(jù)國家氣候中心正研級高級工程師周兵介紹,2015年11月份,我國大部分地區(qū)降水量偏多,其中華北、江淮、江漢、江南、華南及內(nèi)蒙古中部、西北地區(qū)大部等地,降水量較常年同期偏多五成到兩倍;全國氣溫普遍偏高,其中,西北地區(qū)中部、內(nèi)蒙古中東部、華北西部、華南大部、貴州西南部等地,氣溫較常年同期偏高2攝氏度至4攝氏度。同時,極端日降溫、極端連續(xù)降溫和極端連續(xù)降水日數(shù)事件多發(fā),有180個站日降水量超歷史同期月極大值,主要在華北、黃淮、江南和華南等地。在2015年11月3日中國氣象局新聞發(fā)布會現(xiàn)場上周兵介紹說,“與歷史上最強的1997/1998年厄爾尼諾事件相比,此次厄爾尼諾前期發(fā)展緩慢,從去年5月到今年5月的海溫指數(shù)只有0.7℃。但是從5月至今,尤其是進入秋季以來,發(fā)展迅猛,目前海溫異常值已經(jīng)逼近97年到98年那次,強度相當”。國家氣候中心預測,本次厄爾尼諾事件將至少持續(xù)到2016年春季,可能在2015年11-12月達到峰值。
從上述分析可見,桂林11月深秋極端天氣與厄爾尼諾事件密不可分。厄爾尼諾又分為厄爾尼諾現(xiàn)象和厄爾尼諾事件,造成大氣環(huán)流狀況改變,特別是西太平洋副熱帶高壓變得異常強大,造成了華南、全國乃至全球氣候的變化。
4.1 如何做好專業(yè)氣象服務的“專業(yè)”性
不同的行業(yè)對天氣有不同的需求,農(nóng)村有句俗語:老天爺難當。意思是在同一天氣狀況下,有人歡喜有人憂,而針對不同行業(yè),提供它所需求的氣象信息,使服務對象決策有科學依據(jù)。這幾年手機氣象短信、氣象信息電話12121、APP軟件均可獲得氣象預報,很多企業(yè)及單位認為這些預報快捷方便,便不主動簽約專業(yè)的氣象服務。但是在異常氣候情況下,這些快捷方便即可獲取的天氣預報暴露出了許多難以涉及到的服務領域。
要做好專業(yè)氣象服務,首先摸清服務對象的行業(yè)特性,掌握其行業(yè)所需求的氣象信息,根據(jù)服務對象所需求的氣象資料,提供詳細的天氣狀況信息,使服務對象決策有科學依據(jù)。同時要求我們對所提供的信息要及時,精確,在我們提供服務后,要深入服務單位,收集服務效果,來分析、指導我們的工作。
4.2 結合天氣調(diào)整專業(yè)氣象服務內(nèi)容以滿足不同群體
據(jù)統(tǒng)計2015年11月份桂林和我國南方大部分地區(qū)出現(xiàn)了諸多的極端天氣事件,11月桂林市區(qū)及各縣共發(fā)布預警67條,而2014年同期只發(fā)布了2條,通過調(diào)整專業(yè)氣象服務內(nèi)容,以漓江游覽調(diào)度中心和青獅潭水庫為例,在關鍵節(jié)點上通過前瞻性、主動性和及時性來有效地做好以防洪防澇為主的秋冬服務工作。
4.2.1 前瞻性
進入11月份,各地氣溫偏高,而11月9日的一場急流暴雨使興安到桂林的雨量超過100毫米,比歷年11月份的平均還多,緊接著10—12日桂林又出現(xiàn)普降了暴雨、局部大暴雨的天氣過程。這里,各縣雨量已經(jīng)比歷年同期偏多1—2倍了,這發(fā)出了跟以往完全不同的天氣信號,再根據(jù)未來一周的形勢變化分析,未來桂林仍有大雨以上天氣過程。桂林是旅游城市,漓江游覽又是整個桂林旅游的精華,又正值旅游旺季,如此天氣勢必會給漓江游覽的安全性帶來不利影響。青獅潭水庫是桂林上游唯一的大型水庫,秋冬雨量偏多對水庫蓄水是非常有利的,但是異常偏多對水庫的蓄水容量也帶來影響,通過天氣情況分析及時調(diào)整對秋冬服務策略,對服務單位增加了防范洪澇的專業(yè)氣象服務。
4.2.2 主動性
由于罕見的秋冬暴雨天氣,漓江水位快速上漲,根據(jù)天氣形勢變化,積極與漓江游覽調(diào)度中心溝通,說明未來可能要采取防洪為主,江面上要嚴格限制竹筏的活動范圍,漓江陽朔段根據(jù)天氣及水位情況9日和11日分別兩次下達封航消息,確保其運行安全。16—17日桂林市、縣將又有一次暴雨天氣過程,在前期相對高水位運行的狀態(tài)下,很大程度上會出現(xiàn)洪澇,于是我們加強與青獅潭水庫管理局等單位聯(lián)系,提出要做好水庫泄洪的準備。
4.2.3 及時性
由于持續(xù)多日的降雨,青獅潭水庫的庫容已超過正常蓄水水位,16日我們根據(jù)雷達回波情況,及時通知青獅潭水庫管理局建議采取泄洪措施,17日下午16點開始水庫的泄洪工作,而這一次也是青獅潭水庫建成以來首次在11月開閘泄洪。17日中午,通過天氣形勢分析未來雖有較強降水,但不會出現(xiàn)更高的水位了。我們又及時通知青獅潭水庫管理局建議停止泄瀉,20日雖然桂林再次出現(xiàn)了大到暴雨天氣過程,但是其水位沒有前期高,結果與預報服務的完全一致,使水庫及時得到了泄洪,但又保持了有效的水源,有利于其后的發(fā)電、農(nóng)業(yè)灌溉和漓江補水,在把損失降到最低的同時又大大提高經(jīng)濟效益和社會效益。
(1)11月份出現(xiàn)諸多的極端天氣事件,主要是西太平洋副熱帶高壓與歷年相比明顯偏強,阻擋了冷空氣的東移,使其在東移過程中受阻而經(jīng)華東東路南下影響桂林,使其維持時間較長。北方冷空氣與歷年相比明顯偏弱,所以在東移受阻南移后沒有力量南壓出海而只能相持在華南北部。強大的副熱帶高壓非常有利于華南偏南氣流維持,也有利于低空急流的形成,輸送和積累了大量的水汽,為桂林的暴雨奠定了良好基礎。
(2)極強的厄爾尼諾氣候現(xiàn)象是顯現(xiàn)極端天氣事件的最明顯的特征。實況顯示證明,每次的諸多的極端天氣事件都與厄爾尼諾氣候現(xiàn)象密不可分(如1997-1998年)。雖然厄爾尼諾氣候現(xiàn)象沒有直接影響我們,但是他的間接影響已經(jīng)足以證明他的威力。
(3)隨著氣象服務的深入和發(fā)展,專業(yè)氣象服務考考文獻:
也不再是單純的天氣預報和氣象資料的單分析,服務對象對氣象服務的需求是全方位的。應對極端和突發(fā)事件還需要各相關部門間的協(xié)作聯(lián)動。在深秋多雨期間,專業(yè)氣象預報服務做到了對氣候變化審時度勢,抓住氣候異常變化的節(jié)點,及時做到了氣象服務的前瞻性、主動性和及時性,才能使氣象災害損失降到最低。
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Extreme weather analysis and meteorological service countermeasure for Guilin in November
Li yan,zhou wen-zhi,Tang Yi
(Guilin Municipal Meteorological Service,Guilin Guangxi 541001)
Based on analysis of the extreme weather in Nov.2015 of Guilin,it is found that:the southwest low-level jet often occurring in south China kept the wet vapor from low latitude region to the south area and moved southward by east in late autumn due to the resistance of subtropical high which was maintained by the impact of el nino and Indian Ocean SST warm.All these made the airflow converge and sustain in the south China which led to the above normal precipitation in Guilin.Under the abnormal weather,the professional weather service is particularly important,by the professional weather service was improved by adjusting the previous service mode for winter to make the meteorological disaster losses to a minimum.
torrential rain;extreme climate event;characteristic analysis;meteorological service
P458
A
1673-8411(2016)01-0052-05
2015-08-05
國家農(nóng)業(yè)科技成果轉化項目(2014GB2E100281);廣西自然科學基金項目(2013GXNSFAA019288)華南區(qū)域氣象中心項目(CRMC2012M07)“十二五”國家科技支撐計劃課題(2011BAD32B02)
李巖(1981-),女,哈爾濱,工程師,主要從事氣象服務及應用,E-mail:icopepsi@163.com