基于叫應(yīng)和預警時長的銅仁市短歷時暴雨特征分析

謝仁波，任 可，梅思雨，黎凌云

(1.貴州省印江縣氣象局，貴州 印江 555200；2.貴州省德江縣氣象局，貴州 德江 565200)

0 引言

研究人員對短歷時暴雨各有敘述。林敬凡等[1]將短歷時暴雨定義為自記降水記錄中10 min內(nèi)最大降水量≥15.1 mm的降雨；谷曉平等[2]引用的暴雨標準為GB/T 28592-2012；暴雨預警考慮的重點是3、6、12 h內(nèi)暴雨以上降雨量，代表不同的危急程度和應(yīng)該采取的主要措施[3]。銅仁市大部分區(qū)縣將3、6、12 h內(nèi)的某一降水量閾值作為叫應(yīng)的標準。如印江縣印發(fā)的強降水三個叫應(yīng)標準分為三級：50 mm/3 h叫應(yīng)縣委辦、應(yīng)急局、防汛辦、自然資源局、相關(guān)鄉(xiāng)鎮(zhèn)值班室通報雨情、雨勢；100 mm/3 h叫應(yīng)縣委辦、應(yīng)急局、防汛辦、自然資源局、相關(guān)鄉(xiāng)鎮(zhèn)主要領(lǐng)導，向分管副縣長通報雨情、雨勢；150 mm/6 h叫應(yīng)縣委辦、應(yīng)急局、防汛辦、自然資源局、相關(guān)鄉(xiāng)鎮(zhèn)主要領(lǐng)導，向分管副縣長、縣長匯報雨情雨勢和可能誘發(fā)的氣象災(zāi)害風險。這與暴雨紅(橙)色、黃色預警時長相適應(yīng)。2021年銅仁市氣象局印發(fā)的銅仁市氣象局區(qū)縣氣象臺強降水天氣過程氣象服務(wù)流程，規(guī)定了200 mm以上降水必須調(diào)整應(yīng)急響應(yīng)命令和加密開展外部叫應(yīng)。

地面氣象年報表制作中，要挑選5～1440 min之間15個時段年最大降水量，來滿足不同的工程設(shè)計要求[4-5]。李亞麗等[6]利用短歷時(1、3、6、12、24 h)降水極值分析了致災(zāi)性。

分區(qū)做好銅仁市短歷時暴雨預報預警任務(wù)艱巨。一方面，梵凈山將銅仁市分割為東西兩部分，坡向不同且受地形崎嶇阻滯，降水量和降水強度均有較大差異；另一方面，梵凈山入選世界自然遺產(chǎn)后，旅游人數(shù)呈現(xiàn)“井噴式”增長，對該區(qū)域氣象預警的精準度要求愈來愈高。專門研究銅仁市暴雨預警和叫應(yīng)時長內(nèi)的短歷時暴雨特點以及對暴雨預警發(fā)布最佳時刻和達到暴雨預警雨量標準的初始時刻進行分析，既對暴雨預警和“叫應(yīng)”工作有一定的指導意義，又是落實監(jiān)測精密、預報精準、服務(wù)精細的要求，提升氣象服務(wù)保障能力，發(fā)揮氣象防災(zāi)減災(zāi)第一道防線作用要求的基礎(chǔ)性工作之一。

1 資料和方法

選取銅仁市10個國家級氣象站2006—2020年4—10月A文件，僅取3個時長(3、6、12 h)最大降水量≥50.0 mm的降水過程進行研究。

基于暴雨預警時長3、6、12 h的降水量為滑動的累計雨量值(每個時次上的滑動累計雨量值為該時刻前的累加值)，可以跨月和跨日，叫應(yīng)時長亦然。其中將達到短歷時暴雨叫應(yīng)雨量標準的初始時刻定義為叫應(yīng)的最佳時刻，也是1次降水過程中業(yè)務(wù)系統(tǒng)可以統(tǒng)計的過去3 h(6 h或12 h)首次達到某一規(guī)定雨量的時刻(僅統(tǒng)計到00分，下同)；初始達到暴雨雨量預警標準的時刻前推3 h、6 h、12 h定義為紅(橙)色、黃色、藍色預警發(fā)布的最佳時刻(此時有最大提前量)。

2 研究結(jié)果

2.1 預警時段暴雨特征及最大雨量空間分布特征

為便于比較，將各站4—10月3、6、12 h暴雨日數(shù)和最大3、6、12 h降水量進行統(tǒng)計，見表1。

表1 銅仁市3、6、12 h暴雨日和最大3 h降水量空間分布

由表1可知，3 h暴雨日數(shù)最多的是梵凈山東北側(cè)的松桃，西南部的石阡和南部的玉屏縣最少；西部的石阡，東部的松桃、碧江、江口、萬山等城(鎮(zhèn))區(qū)都出現(xiàn)了≥100 mm/3 h的降水，有理由將其作為暴雨紅色預警的優(yōu)先考慮地。6 h暴雨日數(shù)最多的依然是梵凈山東北側(cè)的松桃，其次為東南側(cè)的江口和西北側(cè)的印江，玉屏縣城區(qū)最少；6 h所有臺站都出現(xiàn)過≥100 mm的降水，有繼續(xù)發(fā)布或升級為暴雨橙色預警的條件，其中石阡、江口縣因為有6 h降水超過200 mm的情況發(fā)生，有繼續(xù)發(fā)布或升級為暴雨紅色預警的條件。12 h暴雨日數(shù)其均勻程度較3 h和6 h好，但最多仍然是松桃，最少卻是西部的思南；超過200 mm的有石阡、江口、萬山，與之前遭遇過洪澇災(zāi)害嚴重程度相符[7-9]。

2.2 短歷時暴雨達到的初始時刻和最佳預警時間分析

彭興德等[10]對暴雨預警信號進行解讀，分析最優(yōu)預警信號發(fā)布級別和時間；謝仁波等[11]從思南縣夏季預警時段降水特征出發(fā)，探討預警信號發(fā)布。從預警時長和雨量標準來看，發(fā)布暴雨藍色預警，并不影響后續(xù)和臨近的暴雨黃色、橙色、紅色預警發(fā)布，暴雨黃色預警亦是如此。在短歷時暴雨達到最佳預警時間分析時，沒有刪除其中可能包含的高級別預警?？紤]到僅部分站點達到暴雨紅色預警標準，暴雨藍色預警危重程度不高，表2和表3僅給出暴雨橙色(可能包含部分紅色)和黃色預警最佳時刻和初始達到雨量標準的時刻(僅用白天和夜間進行區(qū)別)。

表2 暴雨橙色預警發(fā)布最佳時刻和初次達標時刻統(tǒng)計

表3 暴雨黃色預警發(fā)布最佳時刻和初次達標時刻統(tǒng)計

由表2可知，暴雨橙色預警最佳發(fā)布時刻主要在夜間，其中思南比例最高，達到100%，萬山最低為62.5%；雨量初始達到暴雨橙色預警標準的時刻大部分也是在夜間，其中印江比例最高，達到95.2%，萬山最低為50%。說明臺站開展三個叫應(yīng)十分重要和必要。

由表3知，暴雨黃色預警發(fā)布最優(yōu)時刻主要也是在夜間，其中思南比例最高，達到77.3%，萬山最低53.6%；雨量初始達到預警標準的時刻大部分也是在夜間，其中松桃日數(shù)最多比例最高，達到77.1%，玉屏日數(shù)最少比例最低為58.8%。對暴雨黃色預警而言，夜間值守，開展三個叫應(yīng)也有十分重要的意義。

2.3 梵凈山一次典型暴雨天氣過程中的預警發(fā)布和叫應(yīng)分析

為了進一步敘述本地區(qū)開展三個叫應(yīng)重要性和預警最佳時刻，選取1次縣城區(qū)無降水但縣域內(nèi)卻很典型的暴雨天氣過程進行預警發(fā)布和叫應(yīng)分析，進一步說明縣域范圍內(nèi)的短歷時暴雨的分散性和跳躍性特點以及值班值守的重要性。

2011年9月17日19時—9月18日凌晨，梵凈山及周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)強降水，烏溪河、金廠河、芙蓉河等3條河流條河流河水暴漲，沿河兩岸附近的村莊交通、電力、通信全面中斷，良田沖毀。據(jù)防汛部門統(tǒng)計，此次洪水超過1964年的特大洪水水位，為百年不遇特大洪澇災(zāi)害。通過及時叫應(yīng)，有效避免了人員傷亡。

表4給出了此次降水過程連續(xù)3、6、12 h雨量累積狀況。從表中可以看出，為達到最大提前量，發(fā)布藍色預警的最佳時間是9月17日09時前，發(fā)布黃色預警的最佳時間為15時前，發(fā)布橙色預警的最佳時間為18時前，發(fā)布紅色預警的最佳時間為19時前。

從表4還可以看出，若按照印江縣的叫應(yīng)標準，叫應(yīng)相關(guān)部門和鄉(xiāng)鎮(zhèn)值班室的最佳時間是21點之前的一段時間，且不可超過21時；叫應(yīng)有關(guān)部門(鄉(xiāng)鎮(zhèn))主要領(lǐng)導及分管副縣長最佳時間是22點之前的一段時間，且不可超過22時，叫應(yīng)縣級主要領(lǐng)導的時間也只能掌握在22時許。在按照標準叫應(yīng)的同時，宜在23時、01時、04時即雨量分別達到200 mm、250 mm、300 mm時進行加密補充叫應(yīng)。

表4 梵凈山9月17—18日天氣過程中各預警時長累積雨量(單位：mm)

3 結(jié)論和討論

①據(jù)資料統(tǒng)計，江口、石阡、萬山、碧江、松桃城(鎮(zhèn))區(qū)都出現(xiàn)過3 h最大降水≥100 mm的過程，為暴雨紅色預警的優(yōu)先考慮地。

②首次達到暴雨橙(紅)色、黃色預警標準的時刻主要以夜間為主，進一步證明了本地三個叫應(yīng)服務(wù)機制的重要性、必要性，需要重點考慮叫應(yīng)對象的優(yōu)化以及便捷化、自動化問題。

③按規(guī)范規(guī)定叫應(yīng)只能是一般要求，在發(fā)布大暴雨、特大暴雨等常規(guī)預報或?qū)蠛?，可立即叫?yīng)主要影響區(qū)域的主要領(lǐng)導或縣級領(lǐng)導，提前做好防范準備?？梢钥焖侔l(fā)布暴雨預警信號，不要過分擔心雨量值是否能達到，以爭取最大提前量。

④區(qū)域自動站建設(shè)的密度越來越大，監(jiān)控站點越來越多，而且各種地理地質(zhì)條件下致災(zāi)閾值可能不盡相同，通過程序設(shè)定達到標準后自動叫應(yīng)或是今后努力的方向。