湖北省一次暴雨落區(qū)預(yù)報(bào)偏大原因分析

張慧娟 周婷 吳君濤

摘要 利用常規(guī)觀測資料、NCEP再分析資料和EC等數(shù)值模式預(yù)報(bào)資料，分析了湖北省2017年6月23日暴雨到大暴雨天氣過程，得出此次暴雨過程預(yù)報(bào)落區(qū)偏大、范圍偏北的原因。此次過程的天氣形勢背景為發(fā)生在副高外圍西南急流出口區(qū)左側(cè)、切變線和風(fēng)速涌線南側(cè)的暖區(qū)暴雨，范圍小、雨帶集中;副高脊線偏西偏北，西南急流中心軸偏北偏東，急流北界偏南、偏西分量較大，不利于江漢平原到鄂東北出現(xiàn)大范圍暴雨天氣;過于信賴EC形勢預(yù)報(bào)導(dǎo)致了此次暴雨預(yù)報(bào)出現(xiàn)偏差，暖區(qū)暴雨可多參考華東模式;當(dāng)上下層西南急流都很強(qiáng)盛時(shí)，特別需要警惕在暴雨過程前期西南急流加強(qiáng)過程中可能出現(xiàn)的暖區(qū)暴雨。

關(guān)鍵詞 暖區(qū)暴雨;暴雨預(yù)報(bào)偏差;數(shù)值天氣預(yù)報(bào)檢驗(yàn);西南急流

中圖分類號：P456.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-3305（2019）04-007-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.04.028

Abstract Based on conventional observation data，NCEP reanalysis data and EC numerical model forecast data，the weather process from rainstorm to heavy rainstorm on June 23，2017 in Hubei Province was analyzed，and the reason for the large area and north range of the rainstorm process forecast was obtained. The synoptic background of this process was the warm area rainstorm occurring on the left side of the southwest jet outlet area around the subtropical high，the shear line and the south side of the wind speed surge line. The rainstorm had a small range and concentrated rain belt. The subtropical high ridge was westward and northward，the central axis of southwest jet was northward and eastward，and the northern boundary of jet was southward and westward，which was not conducive to the occurrence of largescale rainstorm from Jianghan Plain to northeast Hubei Province. Overreliance on EC numerical model forecast led to the deviation of the rainstorm forecast，and the warm area rainstorm could refer to the East China model. When the upper and lower levels of southwest jet were very strong，it was particularly necessary to be vigilant against possible warm area rainstorm during the strengthening process of southwest jet in the early stage of the rainstorm process.

Key words ? Warm area rainstorm;Rainstorm forecast deviation;Numerical weather prediction test;Southwest jet

暴雨是湖北省的主要災(zāi)害性天氣，近年來隨著全球氣候變暖，極端強(qiáng)降水事件發(fā)生頻率越來越高，降水強(qiáng)度也越來越大。2017年6月23日，湖北省發(fā)生了一次暴雨過程，部分地區(qū)出現(xiàn)大暴雨。強(qiáng)降水集中在暖切和風(fēng)速涌線以南，具有明顯的長江中下游暖區(qū)暴雨特征。筆者利用常規(guī)觀測資料、同期逐6 h的NCEP再分析資料（水平分辨率1°×1°）和EC等多種數(shù)值模式預(yù)報(bào)資料，對該場暴雨在業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)中出現(xiàn)明顯失誤的原因進(jìn)行探討分析，以加深對長江中下游地區(qū)暖區(qū)暴雨的思考認(rèn)識，以期在今后的預(yù)報(bào)工作中有所幫助。

1 天氣形勢特點(diǎn)

2017年6月23日500 hPa中高緯為兩槽一脊形勢，新疆北部和日本島以東分別為2個(gè)穩(wěn)定的低槽，貝加爾湖附近為一阻高，阻高南側(cè)我國華北地區(qū)有一個(gè)切斷低壓。中緯度環(huán)流較平直，多短波活動(dòng)。而在低緯地區(qū)，西太平洋副熱帶高壓22日夜間開始西伸北抬，23日副高588線控制華南地區(qū)，584線位于湖北南部，副高外圍急流加強(qiáng)北推，為湖北南部地區(qū)暴雨的發(fā)生提供了充沛的水汽。

6月23日08：00（圖1a），500 hPa有一短波位于四川東部-重慶一帶，湖北省位于華北低渦底部，南部的西南氣流風(fēng)速最大達(dá)22 m/s;700 hPa重慶中部-湖北南部有一條東西走向的暖切，切變線以南西南風(fēng)急流達(dá)到18 m/s;850 hPa在鄂西南、鄂東南有明顯的切變存在，急流軸位置較700 hPa略偏北，急流中心最大風(fēng)速達(dá)20 m/s;925 hPa上還有超低空急流存在，3層急流北端出口區(qū)均位于鄂東南。另外700、850 hPa風(fēng)速在切變線附近急劇減小，南北相差12～14 m/s，因此在湖北南部的急流出口區(qū)形成風(fēng)速涌線。

6月23日20：00（圖1b），上下層呈現(xiàn)一個(gè)前傾結(jié)構(gòu)，副高穩(wěn)定，500 hPa華北低渦轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)低槽東移，湖北南部處于槽后的偏北氣流與副高外圍西南氣流的輻合區(qū)中，西南風(fēng)風(fēng)速最大，達(dá)22 m/s;700、850 hPa暖切位置變動(dòng)不大，西南急流均略有加強(qiáng)，達(dá)20 m/s，并東移北推成東西向，850 hPa湖北省西部為弱北風(fēng)，在湖北省中部有一弱的冷式切變線。湖北南部仍位于3層急流出口區(qū)，涌線仍穩(wěn)定存在，在湖北南部形成持續(xù)的低空輻合形勢，南側(cè)急流強(qiáng)盛，輸送充沛的水汽，導(dǎo)致在切變線和涌線的南側(cè)出現(xiàn)了持續(xù)性的降水，在恩施南部和鄂東南出現(xiàn)了暴雨和大暴雨。

綜合分析，這是一次夏季在副高外圍西南急流出口區(qū)左側(cè)、切變線和風(fēng)速涌線南側(cè)暖區(qū)中發(fā)展的暴雨到大暴雨天氣過程，范圍窄，雨量集中。

2 預(yù)報(bào)偏差較大原因分析

2.1 EC預(yù)報(bào)與實(shí)況對比

將EC 6月22日20：00起報(bào)的23日08：00、20：00和24日08：00 700 hPa風(fēng)場和散度場的預(yù)報(bào)圖與NCEP再分析資料對應(yīng)時(shí)次的風(fēng)場和散度場進(jìn)行對比，得出模式與實(shí)況存在的主要差異是：①EC預(yù)報(bào)的位于湖北省西部的低渦并未移出，于是低渦前部的暖切也未北抬影響江漢平原北部和鄂東北。②EC報(bào)出了西南急流的加強(qiáng)和北抬，但是實(shí)況顯示西南急流的中心軸最大風(fēng)速明顯大于EC預(yù)報(bào)，且偏北偏東，但是急流北界較預(yù)報(bào)偏南、急流西風(fēng)分量偏大，于是江漢平原、鄂東南北部和鄂東北的東風(fēng)風(fēng)速較預(yù)報(bào)偏小，切變線為東西向，停留在鄂東南。③實(shí)況顯示，在23日的整個(gè)強(qiáng)降水發(fā)生過程中，西南急流在湖北省和湖南的交界處一帶（散度的負(fù)值中心附近）風(fēng)速驟降，而不是有一個(gè)逐漸減小的過程，且東風(fēng)與西南風(fēng)的曲率也比預(yù)報(bào)中弱的南風(fēng)風(fēng)向輻合要大，于是水汽和不穩(wěn)定能量在這里大量積聚，造成了大范圍的大暴雨天氣。④EC報(bào)出了23日晚上冷渦后部的冷空氣南下，但從實(shí)況來看冷空氣的作用表現(xiàn)的并不強(qiáng)，北風(fēng)風(fēng)速偏小，切變位置變動(dòng)不大。

2.2 各家模式預(yù)報(bào)檢驗(yàn)

在形勢場預(yù)報(bào)中，各家模式與實(shí)況都存在明顯差異，NCEP比EC表現(xiàn)相對更好，而降水預(yù)報(bào)中EC與實(shí)況相差最大，華東模式最接近實(shí)況。所以當(dāng)遇到模式預(yù)報(bào)存在較大分歧時(shí)，加強(qiáng)對模式的實(shí)時(shí)分析和對比檢驗(yàn)，對模式預(yù)報(bào)結(jié)果進(jìn)行分析訂正，是短期預(yù)報(bào)中的重要手段。

2.3 主觀原因分析

此次天氣過程中，主要存在以下問題：過于依賴數(shù)值模式預(yù)報(bào)。在現(xiàn)今各家數(shù)值模式中，EC相較于其他模式預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率最高、最穩(wěn)定，在日常工作中也應(yīng)用最廣，而針對6月23日湖北省發(fā)生的強(qiáng)降水天氣，EC近72 h的暴雨預(yù)報(bào)落區(qū)都是偏大偏北的，預(yù)報(bào)員主觀更傾向于EC預(yù)報(bào)，于是出現(xiàn)了大片暴雨空報(bào)。EC模式預(yù)報(bào)中這是一次由低渦、西南急流加上弱冷空氣共同影響的強(qiáng)降水過程，于是在預(yù)報(bào)過程中，預(yù)報(bào)員將關(guān)注重點(diǎn)放在了低渦東移過程中的動(dòng)力作用以及副高外圍弱冷空氣與西南急流的交匯可能造成的強(qiáng)降水，從而忽略了在急流加強(qiáng)的過程中由于水汽和不穩(wěn)定能量的輸送帶來的暖區(qū)的強(qiáng)降水。此次暴雨發(fā)生過程正值湖北強(qiáng)降水頻發(fā)的梅雨期，處于決策和服務(wù)的需求，預(yù)報(bào)員對于暴雨預(yù)報(bào)秉著寧可信其有的預(yù)報(bào)心態(tài)，也是造成此次預(yù)報(bào)失誤的一個(gè)重要原因。

3 結(jié)論

6月23日湖北省發(fā)生的暴雨過程出現(xiàn)大范圍偏差的主要原因在于EC模式的預(yù)報(bào)失誤，同時(shí)此次誤報(bào)也暴露出了預(yù)報(bào)員對于EC模式預(yù)報(bào)的過于信任以及對其他模式的輕忽。當(dāng)遇到模式預(yù)報(bào)存在較大分歧時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對模式的實(shí)時(shí)分析和對比檢驗(yàn)，對模式預(yù)報(bào)結(jié)果進(jìn)行分析訂正，從而盡量保證預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)

[1] 王苗，郭品文，鄔昀，等. 我國極端降水事件研究進(jìn)展[J]. 氣象科技，2012，40（1）：79-86.

[2] 張曉美，蒙偉光，張艷霞，等. 華南暖區(qū)暴雨中尺度對流系統(tǒng)的分析[J]. 熱帶氣象學(xué)報(bào)，2009，25（5）：551-560.

責(zé)任編輯：鄭丹丹