張 健陳 曦馬洪波

（1.吉林省突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布中心，吉林長春 130062；2.吉林省氣象臺，吉林長春 130062）

1 引言

6月是東北冷渦集中影響階段，低溫多雨是東北冷渦持續(xù)影響的主要特征之一，另一個(gè)明顯特征就是對流甚至是強(qiáng)對流天氣多發(fā)。而且，東北冷渦背景下的對流天氣其時(shí)空尺度小、突發(fā)性強(qiáng)、致災(zāi)性高的特點(diǎn)更加明顯。對流天氣種類多，不同種類的對流天氣其成因和影響也各不相同，因此，對于對流天氣特別是強(qiáng)對流天氣的預(yù)報(bào)預(yù)警一直是冷渦天氣預(yù)報(bào)和服務(wù)的難點(diǎn)。很多學(xué)者針對東北冷渦發(fā)生規(guī)律、對吉林省的影響進(jìn)行過大量有價(jià)值的研究工作[1-9]。

2021年6月，吉林省整體氣候趨勢為氣溫略低，降水偏多。全省平均氣溫為19.4℃，較常年略低；全省平均降水量為136.2mm，較常年偏多42.2%，但降水空間分布不均，四平、遼源和長白山保護(hù)區(qū)比常年多80%～90%，白城、松原接近常年，其他地區(qū)比常年多30%～60%；期間全省各地局地性強(qiáng)對流天氣頻發(fā)?？梢姡瑬|北冷渦的影響是2021年6月的主要天氣背景。局地強(qiáng)天氣也給各地帶來不同程度的災(zāi)害，比如6月14日洮南縣北部半山區(qū)出現(xiàn)局地強(qiáng)降雨，那金鎮(zhèn)出現(xiàn)超過120mm的大暴雨，最大雨強(qiáng)51.1mm/h，致使該鎮(zhèn)17個(gè)村受到山洪沖擊，農(nóng)田受災(zāi)面積2 690hm2，緊急轉(zhuǎn)移安置110人。

應(yīng)對東北冷渦背景下的復(fù)雜天氣，預(yù)警工作是最有效的防災(zāi)減災(zāi)手段。其中，預(yù)警信號的準(zhǔn)確性、精確性和及時(shí)性是預(yù)警工作充分發(fā)揮效益必不可少的要素[10]。近年來，吉林省各級氣象部門針對強(qiáng)對流天氣開展分類精細(xì)化預(yù)警工作，取得了很好的社會效益。但分類的對流天氣預(yù)警信號與其他類型預(yù)警信號相比，因其具有種類多、區(qū)域范圍小、預(yù)警時(shí)效短等特點(diǎn)，決定了其預(yù)警信號內(nèi)容復(fù)雜、發(fā)布頻次高、預(yù)警提前量小[11]，也因此對日常預(yù)警信號發(fā)布工作有更高的要求。本文針對吉林省2021年6月省級氣象部門發(fā)布的強(qiáng)對流天氣預(yù)警信號進(jìn)行初步的評估，以期為今后預(yù)警業(yè)務(wù)和服務(wù)工作提供更多有價(jià)值的參考，更有力地發(fā)揮災(zāi)害性天氣預(yù)警的“防災(zāi)減災(zāi)第一道防線”作用。

2 分類對流天氣預(yù)警信號的發(fā)布次數(shù)

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，2021年6月吉林省省級氣象部門共發(fā)布各類預(yù)警或預(yù)警信號74次，去掉5次山洪、洪澇和城市內(nèi)澇等與相關(guān)部門聯(lián)合發(fā)布的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警（信號）和1次系統(tǒng)性大風(fēng)預(yù)警信號，其余68次均為對流天氣預(yù)警信號，日平均達(dá)2.3次。68次預(yù)警信號包括雷電、冰雹、雷暴大風(fēng)和暴雨4種類型。大多數(shù)國家將雷電歸結(jié)為一般對流天氣，根據(jù)吉林省的特點(diǎn)，本文將冰雹（暫不考慮冰雹大小）、雷暴大風(fēng)和對流性暴雨看作是強(qiáng)對流天氣。

分別統(tǒng)計(jì)不同類型的對流天氣預(yù)警次數(shù)（圖1）發(fā)現(xiàn)，雷電預(yù)警信號有41次，占比達(dá)60%，日均1.3次，其中只有1次預(yù)警信號級別為橙色，其余均為黃色；冰雹和雷暴大風(fēng)預(yù)警信號次數(shù)相當(dāng)，分別為11次和10次，占比15%左右，預(yù)警信號級別方面冰雹均為黃色，雷暴大風(fēng)均為藍(lán)色；暴雨預(yù)警信號最少，只有6次，其中藍(lán)色級別為2次，黃色3次，橙色1次。值得注意的是，決定3種不同類型強(qiáng)對流預(yù)警信號多少的因素是多方面的：一是與相對應(yīng)的天氣出現(xiàn)的頻次有關(guān)；二是該類預(yù)警信號發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)中是否對影響范圍有限定；三是不同類型天氣的性質(zhì)，比如冰雹和雷暴大風(fēng)是瞬間天氣現(xiàn)象，而暴雨是一段時(shí)間的累積量。

圖1 2021年6月吉林省各類對流天氣預(yù)警次數(shù)的占比

進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)逐日分類對流預(yù)警信號，發(fā)現(xiàn)2021年6月共有22d發(fā)布了對流天氣預(yù)警信號（圖2），占比超過70%。這22d中大多發(fā)布了雷電預(yù)警信號，有6d發(fā)布的雷電預(yù)警信號達(dá)到3次，8d發(fā)布2次。22d中16d發(fā)布了強(qiáng)對流預(yù)警信號，其中11d發(fā)布了冰雹預(yù)警信號，每天都是1次；8d發(fā)布了雷暴大風(fēng)預(yù)警信號，有2d發(fā)布了2次；5d發(fā)布了暴雨預(yù)警信號，有1d發(fā)布2次。從月內(nèi)強(qiáng)對流預(yù)警發(fā)布變化大概可以看到分5個(gè)階段：6月2日、6月4—7日、6月9—14日、6月17—21日和6月25—30日。每個(gè)階段的時(shí)長不同，與天氣系統(tǒng)的移動速度和是否存在不斷地更新替換有關(guān)。

圖2 2021年6月逐日吉林省省級分類對流預(yù)警信號發(fā)布次數(shù)

在發(fā)布強(qiáng)對流預(yù)警信號的16d中，有6d同時(shí)發(fā)布2種以上強(qiáng)對流預(yù)警信號，占比37.5%。6月2日和6月30日，同時(shí)發(fā)布了3種強(qiáng)對流預(yù)警信號；11日、19日同時(shí)發(fā)布了雷暴大風(fēng)和冰雹預(yù)警信號；17日同時(shí)發(fā)布了雷暴大風(fēng)和暴雨的預(yù)警信號。另有6d單獨(dú)發(fā)布了冰雹預(yù)警信號，3d單獨(dú)發(fā)布了雷暴大風(fēng)預(yù)警信號，1d單獨(dú)發(fā)布了暴雨預(yù)警信號。綜上可見，強(qiáng)對流天氣，特別是東北冷渦背景下的強(qiáng)對流天氣具有一定的混合型特點(diǎn)。

3 分類對流預(yù)警信號的地區(qū)分布

統(tǒng)計(jì)68次對流預(yù)警信號的空間分布（圖3），可以看到對流天氣預(yù)警有較明顯的地區(qū)差異，基本呈現(xiàn)東西兩側(cè)預(yù)警信號少而中部多的形勢，特別是中部偏北的長春和吉林兩個(gè)地區(qū)，總預(yù)警信號次數(shù)分別達(dá)到57次和50次。不同類型預(yù)警信號的空間分布也大體呈現(xiàn)東西兩側(cè)少中部多的特點(diǎn)。其中，雷電預(yù)警信號各地均在20次以上，說明各地發(fā)布雷電預(yù)警信號的頻次都非常高，白山、吉林、長春等地雷電預(yù)警信號超過30次，平均每天≥1次。強(qiáng)對流預(yù)警信號方面，延邊和長白山保護(hù)區(qū)為0次；白山只有1次冰雹；白城只有雷暴大風(fēng)和暴雨；其余6個(gè)地區(qū)冰雹、雷雨大風(fēng)和暴雨預(yù)警信號都有發(fā)布，吉林和長春地區(qū)3類強(qiáng)對流天氣預(yù)警信號的發(fā)布次數(shù)都是最多的。

圖3 2021年6月吉林省分類對流預(yù)警信號的地區(qū)分布

4 分類對流預(yù)警信號的發(fā)布時(shí)間

預(yù)警發(fā)布時(shí)間一方面反映災(zāi)害性天氣的發(fā)生時(shí)間，另一方面也是統(tǒng)計(jì)預(yù)警提前量和評估預(yù)警防災(zāi)減災(zāi)效果的一個(gè)重要參數(shù)。統(tǒng)計(jì)68個(gè)對流預(yù)警信號的發(fā)布時(shí)間可見，最早為04:14，最晚為23:44，發(fā)布預(yù)警時(shí)間主要集中在11—20時(shí)（圖4），這與冷渦背景下對流天氣多發(fā)生在午后到前半夜有關(guān)。其中，雷電預(yù)警信號從早到晚都有發(fā)布，雷電預(yù)警信號首發(fā)多在11:30—12:00，因預(yù)警信號時(shí)效為6d，因此17:30—18:10為雷電預(yù)警信號發(fā)布的另一個(gè)集中時(shí)段；冰雹和雷暴大風(fēng)預(yù)警信號發(fā)布主要在12:00—21:30，特別是14:00—20:00，冰雹比雷暴大風(fēng)發(fā)布時(shí)間略早一些；暴雨預(yù)警信號主要在19:00—23:00。

圖4 2021年6月吉林省分類對流天氣預(yù)警發(fā)布時(shí)間統(tǒng)計(jì)

5 預(yù)警信號發(fā)送至用戶手機(jī)所需時(shí)間

預(yù)報(bào)員經(jīng)過分析研判，制作發(fā)布相關(guān)的對流天氣預(yù)警信號，之后通過發(fā)布系統(tǒng)向吉林省內(nèi)相關(guān)用戶進(jìn)行手機(jī)短信推送。對流天氣突發(fā)性強(qiáng)、時(shí)空尺度小，而且預(yù)警信號時(shí)效也較短，一般為6h或者3h，因此對流天氣預(yù)警信號對于發(fā)送過程的時(shí)間效率要求更高。統(tǒng)計(jì)68個(gè)對流天氣預(yù)警信號從制作發(fā)布至用戶獲取的時(shí)間差（表1），發(fā)現(xiàn)最短為5min，多數(shù)都可以控制在5～15min，如果按對流天氣預(yù)警信號平均提前量25～35min算，用戶收到后仍有近20min的防范應(yīng)對時(shí)間。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)，個(gè)別預(yù)警信號可能受制作發(fā)布、通信條件等多種因素影響，從發(fā)布到用戶獲取的時(shí)間超過20min，最多達(dá)41min，但整體占比很小，僅為13%。以上都進(jìn)一步證明省級發(fā)布的對流天氣預(yù)警信號對于實(shí)際的防災(zāi)減災(zāi)工作具有較好的實(shí)用性。

表1 預(yù)警信號短信發(fā)布至用戶手機(jī)所需時(shí)間統(tǒng)計(jì) min

6 結(jié)語

本文對吉林省2021年6月省級氣象業(yè)務(wù)單位發(fā)布的68個(gè)不同類型的對流天氣預(yù)警信號進(jìn)行了初步的分析評估。

（1）各類對流天氣預(yù)警信號中，雷電預(yù)警信號占比達(dá)60%，日均1.3次，冰雹和雷暴大風(fēng)預(yù)警信號占比15%左右，暴雨預(yù)警信號最少。

（2）對流天氣預(yù)警信號分布有較明顯的地區(qū)差異，基本呈現(xiàn)東西兩側(cè)少而中部多的形勢，特別是中部偏北的長春和吉林2個(gè)地區(qū)最多，不同類型預(yù)警信號的空間分布也都大體呈現(xiàn)東西兩側(cè)少中部多的特點(diǎn)。

（3）對流天氣預(yù)警信號發(fā)布時(shí)間最早為04:14，最晚為23:44，發(fā)布預(yù)警時(shí)間主要集中在11—20時(shí)。雷電預(yù)警信號首發(fā)多在11:30—12:00，冰雹和雷暴大風(fēng)預(yù)警信號發(fā)布主要在12:00—21:30，暴雨預(yù)警信號主要在19:00—23:00。

（4）對流天氣預(yù)警信號從制作發(fā)布至用戶獲取的時(shí)間差，最短為5min，多數(shù)可以控制在5～15min。

（5）本文評估的2021年6月發(fā)布的省級對流天氣預(yù)警信號特征，可以為今后進(jìn)一步做好預(yù)警信號的制作和發(fā)布、提升吉林省預(yù)警能力建設(shè)提供依據(jù)。