銀川7 月10 日強降水預報偏差及決策服務復盤

張曉露，邵 建，楊苑媛，王雯卉

（1.中國氣象局旱區(qū)特色農(nóng)業(yè)氣象災害監(jiān)測預警與風險管理重點實驗室，寧夏 銀川；2.銀川市氣象局，寧夏 銀川）

引言

近年來，氣象工作已融入城市精細治理。在精密監(jiān)測和精準預報的基礎上，精細服務可動態(tài)根據(jù)服務需求，為地方各級政府部門提供高質(zhì)量的決策依據(jù)。國內(nèi)多以“遞進式業(yè)務”模式為基礎，不斷完善提升決策氣象服務水平。于佳等提出按需改進氣象服務信息、提高氣象信息化水平以提升氣象服務水平[1]。劉慧敏等提出以事前正確決策、事中強化會商決策、事后做好跟進服務建立榆林市大暴雨過程決策氣象服務流程[2]。深圳市提煉重大天氣動態(tài)遞進式“31631”模式，可為今后重大過程提供支撐[3]。趙培娟等在復盤河南“21.7”極端降水時提出，重視最新天氣實況分析，加強實時氣象觀測，準確把握致災關鍵節(jié)點是決策服務獲得時效的關鍵[4]。劉芳等提出提高短時臨近預報服務效果、完善部門合作、提升自動化水平和充分發(fā)揮政府機構的主導地位，是進一步提高基層臺站服務質(zhì)量的關鍵[5]。

銀川，是寧夏政治、經(jīng)濟、文化、科技和交通中心，近年來，在復雜多變的氣候背景下，面對極端天氣過程，遵循“531-63”業(yè)務規(guī)程，彌補了短期預報偏差，為銀川各級政府和部門提供了高質(zhì)量的決策依據(jù)，發(fā)揮了防災減災綜合效益[6]。

1 天氣實況及特點

1.1 天氣實況

2022 年7 月10 日21 時至11 日08 時，銀川市出現(xiàn)一次明顯降水天氣過程，累計雨量普遍在中雨（大于10 mm）以上，其中銀川市區(qū)、靈武市北部達暴雨（大于50 mm）。最大累計降水量和最大小時雨強分別為88.5 mm 和44.5 mm。銀川國家氣象站累計雨量為68.6 mm。全市累計降水超過80 mm 有3 站；超過50 mm 有54 站（圖1）。

圖1 2022 年7 月10 日20 時至7 月11 日08 時銀川市累計雨量分布

1.2 天氣特點

小時雨強大。全市小時雨強大于等于20 mm 60 站次，大于等于30 mm 13 站次，大于等于40 mm 1 站次。銀川國家站最大小時雨強為33.9 mm/h（7 月11 日03-04 時），為2022 年銀川國家站小時雨強最大值。

降水時間集中。此次天氣過程降水時段集中在7 月10 日后半夜，主要降水時段有兩次，分別為10 日22-23時和11 日02-05 時，降水效率高。

市區(qū)累計雨量大。受強降水影響，銀川市區(qū)多處路段出現(xiàn)嚴重積水，從住建、市政部門掌握的情況來看，積水深度普遍在10～30 cm，最大積水深度達50～60 cm，對市民出行、交通運輸、市政排水產(chǎn)生了非常不利的影響。

2 數(shù)值模式預報偏差分析

2.1 大尺度全球模式

針對此次天氣過程預報提前量，通過分析EC 全球模式從7 月7 日08 時至10 日08 時不同起報預報的降水量分布場，可以得出：

在預報提前量方面，8 日08 時起、報出此次過程，時間提前量大于48 h。

在預報降水量級方面，從8 日08 時起穩(wěn)定預報此次降水天氣過程為一次中到大雨天氣（降水量大于10 mm）；9 日08 時起報產(chǎn)品將靈武市雨量調(diào)整為大到暴雨（降水量大于23 mm）；10 日08 時起報產(chǎn)品進一步將市區(qū)雨量調(diào)整為大到暴雨；降水量級預報準確。

在預報強落區(qū)方面，不同時次起報均反映出強降水中心在銀川市偏東南處，指示強降水中心在銀川市興慶區(qū)及靈武市，與實況對應較好。

2.2 中尺度區(qū)域模式

通過綜合對比本地WRF-3km 區(qū)域模式以及北京睿圖/RMAPS 模式同時次起報的此次過程，結合大尺度全球模式預報結果，得到以下結論：

EC 模式及睿圖均表現(xiàn)出銀川市東南部雨量在40 mm 及以上、賀蘭山沿山雨量較小的特點，與實況較為一致；EC 模式和本地WRF-3KM 預報銀川市區(qū)降水量級大于賀蘭縣和永寧縣，對預報有一定的指示意義；WRF-3KM 在賀蘭山沿山北段報出量級在100 mm 以上的大值區(qū)，與實況差距較大。

整體來看，EC 大尺度全球模式對此次全市大范圍短時強降水有比較穩(wěn)定的預報能力，表現(xiàn)較好。中尺度區(qū)域模式可為強降水中心的確定提供參考。

3 雷達資料在此次強降水天氣中臨近預報中的應用

由于短時強降水屬于強對流天氣，其發(fā)生的天氣尺度小，往往只有幾公里到幾十公里，有歷時短、強度大、落區(qū)分散的特點，因此，利用雷達實時監(jiān)測此類型天氣的發(fā)生發(fā)展，可以對短期時段內(nèi)預報的偏差起到很好的訂正和補充作用[7]。

7 月10 日晚21 時起，在銀川市南部吳忠市利通區(qū)，有一對流單體生成，并逐漸向東北方向發(fā)展；21 時53分，中心位于靈武市西部的強回波，在基本反射率圖上呈現(xiàn)出“三體散射長釘”的特點，在2.4°、3.3°仰角的基本反射率圖中具體表現(xiàn)為：在高反射率值中心沿著雷達徑向方向有一伸出的回波區(qū)，并且有冰雹指數(shù)提示（圖2），此時發(fā)布冰雹橙色預警信號。

圖2 2022 年7 月10 日21:53 銀川雷達產(chǎn)品圖

對流單體于22 時前后進入靈武市并加強，在22 時04 分組合反射率因子圖上（圖3），強回波中心位于靈武市西部，最大中心強度在66 dBz，回波頂高在14.8 km，OHP 產(chǎn)品顯示該對流云團1 小時降水估計在19～25 mm/h。對應22-23 時，靈武市內(nèi)共有16 站出現(xiàn)短時強降水（小時雨量≥10 mm）。

圖3 2022 年7 月10 日22 時04 分銀川雷達產(chǎn)品圖

隨著靈武市上空對流云團不斷向東北方向發(fā)展同時，自11 日凌晨0 點起，賀蘭山西側有大片混合云系不斷東移進入市區(qū)。在多重因素下，多個對流云團在銀川市區(qū)上空合并發(fā)展。11 日3 時左右，在組合反射率產(chǎn)品圖上（圖4）可觀察到，大范圍對流云團在市區(qū)上空發(fā)展，一小時估測降水最大值達50 mm/h，衛(wèi)星云圖上也反映出銀川市區(qū)上空對流云團云頂亮溫在零下60 ℃以下。此時升級暴雨藍色為黃色預警信號。

圖4 2022 年7 月11 日03 時銀川雷達產(chǎn)品圖及衛(wèi)星產(chǎn)品圖

4 決策氣象服務情況

過程前：在上級指導預報的支持下，銀川市氣象局按照“531-63”業(yè)務規(guī)程，提前5 天以上捕捉到此次對流過程，通過專報和短信形式向政府及相關部門進行服務；提前3 天以上發(fā)布“古爾邦”節(jié)日預報時，調(diào)整預報為小到中雨，并提醒關注天氣對交通、旅游安全和農(nóng)業(yè)的不利影響；提前1 天，7 月10 日上午，再次通過《氣象信息專報》、短信發(fā)布重要天氣提醒，精細化預報降水量級和落區(qū)，以及衍生災害對交通、旅游安全的不利影響。市人工影響天氣與氣象災害防御指揮部辦公室向成員單位下發(fā)《關于防范7 月10 日夜間至11 日強降水天氣的通知》，部署防范應對工作。

過程中：提前6 h 以上，聯(lián)合銀川市市政管理局發(fā)布城市積水氣象風險預警（時間提前量約9 h）和雷電黃色預警信號（時間提前量約4 h）；提前3 h 以上，發(fā)布暴雨藍色預警信號（時間提前量約3 h）；11 日03 時10 分升級暴雨藍色為暴雨黃色預警信號（時間提前量約30 min），以上預警均向三區(qū)政府、市應急管理局等部門開展了“叫應”服務，并逐時滾動服務雨情。叫應后1～3 個小時，主要路段、主要涵洞、大型社區(qū)等地各部門均已到位，響應及時。實時與應急局、市政管理局、市水務局、市自然資源局等各防汛成員單位聯(lián)合會商研判。

過程后：針對此次強降水天氣過程中的預報偏差和決策服務情況，及時開展服務情況總結復盤和預報技術分析復盤，從過程服務方面，總結出此次過程中的成功經(jīng)驗、存在的不足和暴露出的問題；從預報技術方面，分析此次強降水天氣過程發(fā)生的原因，總結預報偏差。

5 復盤此次天氣過程取得的經(jīng)驗

（1）EC 大尺度全球模式對此次全市大范圍短時強降水有比較穩(wěn)定的預報能力，對降水的發(fā)生時段預報準確；本地WRF-3km 以及北京睿圖/RMAPS 區(qū)域模式，對過程量級、強降水中心的確定提供了參考依據(jù)。（2）短臨時段內(nèi)，利用雷達和衛(wèi)星等多源監(jiān)測資料，可為預報預警的發(fā)布提供依據(jù)，同時，對短期時段發(fā)布的預報偏差起到很好的訂正和補充作用。（3）此次強降水天氣過程中，從監(jiān)測、預報、預警、服務等幾個環(huán)節(jié)，整體銜接順暢，服務及時準確，第一道防線作用發(fā)揮明顯。“531-63”遞進式業(yè)務成效顯著，預報時間提前量足。各部門聯(lián)動機制暢通，氣象災害防御指揮部作用發(fā)揮到位，通過及時發(fā)文提醒做好聯(lián)合防御應對工作，市委辦、政府辦、應急、市政、水務、交通、武警等部門快速反應，通過不同層次的分工實現(xiàn)直通式服務，形成防災減災合力。