汨羅市暴雨個(gè)例查詢系統(tǒng)

孫一航 孫金花 黃騫 黃雁

摘 要：為幫助縣級(jí)業(yè)務(wù)人員掌握汨羅暴雨天氣變化規(guī)律 ，提高短臨預(yù)報(bào)服務(wù)時(shí)對(duì)暴雨天氣的預(yù)報(bào)服務(wù)能力，利用2001年—2015年各類氣象資料， 對(duì)汨羅市暴雨天氣高低空形勢(shì)、地面形勢(shì)、衛(wèi)星云圖、多普勒雷達(dá)回波以及實(shí)況、災(zāi)情等資料進(jìn)行匯總和整編 ，建立了暴雨災(zāi)害天氣個(gè)例查詢系統(tǒng)。該系統(tǒng)針對(duì)性強(qiáng) ，界面美觀、易于操作、查詢快捷 ，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。

關(guān)鍵詞：暴雨；個(gè)例庫(kù)；災(zāi)害天氣

汨羅市位于湖南省東北部，屬幕阜山脈與洞庭湖平原的過(guò)渡地帶，西臨洞庭湖，暴雨是本市常見的一種災(zāi)害性天氣。暴雨引發(fā)的山洪、泥石流、江河湖庫(kù)洪澇潰堤、城市嚴(yán)重內(nèi)澇等災(zāi)害，易造成人員傷亡和巨大經(jīng)濟(jì)損失，引起了政府的高度重視和民眾的高度關(guān)注。隨著汨羅社會(huì)建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人民的生活水平極大提高，暴雨造成的經(jīng)濟(jì)損失也越來(lái)越大，影響也更加明顯。天氣個(gè)例分析總結(jié)對(duì)于天氣形勢(shì)分析和預(yù)報(bào)思路建立十分重要，但氣象資料種類多、時(shí)效要求高、時(shí)空分辨率和儲(chǔ)存格式等差異大，縣級(jí)預(yù)報(bào)員往往由于資料的難以搜集查找、資料分散瀏覽不便和處理分析存在難度等問(wèn)題，這就導(dǎo)致分析總結(jié)工作做得較少，做短臨預(yù)報(bào)服務(wù)時(shí)缺乏對(duì)天氣形勢(shì)背景場(chǎng)的基本認(rèn)識(shí)，影響了對(duì)天氣形勢(shì)的判斷，在轉(zhuǎn)折性、大暴雨過(guò)程時(shí)根據(jù)實(shí)況訂正預(yù)報(bào)結(jié)論的能力也就匱乏。

為了更好的為地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)，鍛煉年輕的科研隊(duì)伍，建立一個(gè)方便實(shí)用的暴雨天氣個(gè)例查詢系統(tǒng)對(duì)汨羅預(yù)報(bào)服務(wù)人員快速查詢所需歷史個(gè)例及相關(guān)的服務(wù)材料，就十分必要和重要。

一、資料與方法

1.資料來(lái)源與選取

收集汨羅市2001-2015年國(guó)家氣象觀測(cè)站地面月報(bào)、年報(bào)文件，挑選出日降水大于等于50毫米的日期，查找對(duì)應(yīng)日期前后各類天氣資料（包括基本天氣圖、云圖、雷達(dá)圖、災(zāi)情及服務(wù)材料）。暴雨：以 20 ： 00 為日界 ， 24 h 內(nèi)降水量達(dá) 50mm 以上；大暴雨：以 20 ： 00 為日界 ， 24 h 內(nèi)降水量達(dá) 100-249.9mm 。

2001-2015 年的天氣圖和衛(wèi)星云圖（動(dòng)畫）從MICAPS系統(tǒng)中截取，氣象實(shí)況和受災(zāi)情況取自月報(bào)表文件和災(zāi)情直報(bào)系統(tǒng)中，多普勒雷達(dá)資料為長(zhǎng)沙雷達(dá)基數(shù)據(jù)回放產(chǎn)生的產(chǎn)品（動(dòng)畫），年代為2014-2015年。

2.方法

（1）采用統(tǒng)計(jì)分析方法分析汨羅市暴雨的時(shí)間變化特征及氣象影響因素。

（2）研究汨羅天氣系統(tǒng)配置、演變，基于分型和時(shí)間的分類。

二、汨羅暴雨時(shí)間變化特征

根據(jù)本文暴雨災(zāi)害性天氣的定義 ，時(shí)間段內(nèi)系統(tǒng)中共收集暴雨50，大暴雨7，特大暴雨無(wú)，總共57 例。

對(duì)汨羅近15年來(lái)國(guó)家氣象觀測(cè)站暴雨和大暴雨進(jìn)行年統(tǒng)計(jì)（表1），從表1 中可以看到暴雨年變化顯著，2009-2013年暴雨暴雨日數(shù)偏少，表1也一定程度反映了汨羅旱澇情況，如2013年是汨羅典型的干旱年。

圖1為汨羅市2001-2015年暴雨以上（含大暴雨）日數(shù)月變化。從圖1中可看到，4月、5月、6月、7月最多，對(duì)應(yīng)了汨羅主汛期時(shí)間。8月后顯著減少，對(duì)應(yīng)汨羅幾乎年年發(fā)生的夏秋干旱，一般是受西太平洋副熱帶高壓長(zhǎng)期控制造成的。值得注意的是汨羅11月暴雨日數(shù)有個(gè)小高峰，表明冬季汨羅也可發(fā)生暴雨，周慧等對(duì)2015年11月的一次湖南冬季暴雨天氣過(guò)程做了分析，表明冬季暴雨與夏季暴雨有顯著的區(qū)別。

三、暴雨分型

為了研究暴雨過(guò)程的天氣天氣特征，省市兩級(jí)均作了大量研究，并在預(yù)報(bào)員手冊(cè)中對(duì)暴雨過(guò)程進(jìn)行了天氣學(xué)分型，本文直接應(yīng)用上級(jí)對(duì)暴雨的研究成果，將汨羅暴雨分為五類：（1）Ⅰ型 低槽+切變+鋒面型；（2）Ⅱ型 低渦切變+鋒面型；（3）Ⅲ型 副熱帶高壓邊緣型；（4）Ⅳ型 熱帶低壓型（包括臺(tái)風(fēng)、低壓和熱帶輻合）（5）Ⅴ型 其他型 凡不屬于上述4型的暴雨過(guò)程，主要包括本地出現(xiàn)概率較少的東風(fēng)帶系統(tǒng)型和冬季暴雨等。

四、程序設(shè)計(jì)及主要查詢內(nèi)容

汨羅每年暴雨日數(shù)較少，資料可存儲(chǔ)在本地，故采用C程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言開發(fā)本地客戶端，方便查詢使用。建立暴雨災(zāi)害性天氣個(gè)例查詢檢索系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在一個(gè)工作平臺(tái)上查詢高低空形勢(shì)、地面形勢(shì)、衛(wèi)星云圖、多普勒雷達(dá)回波以及實(shí)況、災(zāi)情。實(shí)現(xiàn)暴雨天氣按不同月份、不同影響系統(tǒng)的歷史個(gè)例查詢。后續(xù)資料添加功能，如需要在原有的暴雨天氣中添加新個(gè)例時(shí)，只要在目錄中手動(dòng)添加個(gè)例存儲(chǔ)目錄，從而保障資料的完整性和延續(xù)性。

五、 應(yīng)用效果實(shí)例

2017年6月29～7月2日，汨羅普降大暴雨，最大累積降水新市鎮(zhèn)364.9mm，最大小時(shí)雨強(qiáng)出現(xiàn)在古培鎮(zhèn)88.8mm（30日06～07時(shí)）。6月30日05時(shí)，監(jiān)測(cè)到雨帶南壓 ，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行查詢 ，找到相似的個(gè)例和服務(wù)材料，提高了警惕性，經(jīng)仔細(xì)分析準(zhǔn)確判斷系統(tǒng)將快速發(fā)展，立即向政府主要領(lǐng)導(dǎo)、防辦、國(guó)土等相關(guān)單位進(jìn)行了服務(wù)。6月30日06時(shí)-09時(shí)三江鎮(zhèn)雨量122.5毫米，7時(shí)53分、9時(shí)11分兩次向防汛責(zé)任人發(fā)布實(shí)況監(jiān)測(cè)預(yù)警短信，收到實(shí)況監(jiān)測(cè)預(yù)警短信后，各級(jí)干部前往各災(zāi)害點(diǎn)疏散危房、切坡建房群眾，經(jīng)過(guò)半個(gè)小時(shí)緊急轉(zhuǎn)移，將危房戶群眾216人全部轉(zhuǎn)移。隨后洪源洞村、雙橋村和八景村等多處出現(xiàn)小型山體滑坡，倒塌房屋21間，無(wú)一人員傷亡。

六、 結(jié)論與討論

本系統(tǒng)涵蓋了15 年來(lái)汨羅市暴雨災(zāi)害性天氣的各種信息（包括形勢(shì)場(chǎng)、衛(wèi)星云圖、雷達(dá)回波、實(shí)況和災(zāi)情等） 。本系統(tǒng)的建立將對(duì)汨羅暴雨天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率的提高、氣象防汛抗災(zāi)服務(wù)能力的增強(qiáng)起到積極的作用。利用較為分散的暴雨歷史資料，基于本地存儲(chǔ)的方式，通過(guò)對(duì)汨羅市暴雨災(zāi)害性天氣個(gè)例檔案的整理分類，結(jié)合預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)、服務(wù)需求，建立一個(gè)暴雨天氣個(gè)例數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)汨羅市暴雨天氣個(gè)例檔案、各種物理量及歷史災(zāi)情的顯示與查詢功能。自投入業(yè)務(wù)應(yīng)用以來(lái)，在預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)和服務(wù)方面發(fā)揮了重要作用，便于及時(shí)了解與查詢本地暴雨天氣個(gè)例歷史情況，鍛煉了年輕的氣象隊(duì)伍。

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