摘 要：【目的】通過分析河南省2024年7月連續(xù)暴雨期間氣象預(yù)警信號(hào)的時(shí)空分布特征及其效果，評(píng)估預(yù)警系統(tǒng)的響應(yīng)能力，為氣象災(zāi)害的監(jiān)測與應(yīng)對(duì)提供科學(xué)依據(jù)?！痉椒ā垦芯坎捎脤俚鼗皖愋突姆诸惤y(tǒng)計(jì)方法，收集2024年6月28日至7月31日期間120個(gè)氣象臺(tái)站發(fā)布的2 722條氣象災(zāi)害預(yù)警信號(hào)數(shù)據(jù)。通過時(shí)間序列分析，對(duì)比歷史同期觀測數(shù)據(jù)，全面分析不同類型預(yù)警信號(hào)的分布特征、發(fā)布頻次及具體特點(diǎn)。【結(jié)果】結(jié)果顯示，預(yù)警信號(hào)與歷史實(shí)況高度一致且空間分布能夠精確覆蓋南陽市等重災(zāi)區(qū)?！窘Y(jié)論】驗(yàn)證了河南省氣象預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)在此次暴雨事件中的高效性，指出不同地區(qū)預(yù)警發(fā)布數(shù)量和時(shí)效性存在差異。建議未來進(jìn)一步完善預(yù)警系統(tǒng)功能，強(qiáng)化預(yù)警信息的多渠道發(fā)布，提升應(yīng)對(duì)氣象災(zāi)害的能力和效率。

關(guān)鍵詞：氣象；預(yù)警信號(hào)；暴雨；效果檢驗(yàn)

中圖分類號(hào)：P429" " "文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " "文章編號(hào)：1003-5168（2024）23-0102-05

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2024.23.021

The Spatiotemporal Analysis and Effectiveness Evaluation of

Meteorological Warning Signals in Henan Province

—A Case Study of the Continuous Heavy Rainfall in July 2024

LI Ning1 ZHANG Shaozhi2

（1.Henan Provincial Meteorological Service Center， Zhengzhou 450003， China；2. Operation Command Center， Zhengzhou Xinzheng International Airport Co.， Ltd.， Zhengzhou 451100， China）

Abstract： [Purposes] By analyzing the spatiotemporal distribution characteristics and effects of meteorological early warning signals during the continuous rainstorm in Henan Province in July 2024， the response ability of the early warning system is evaluated， which provides a scientific basis for the monitoring and response of meteorological disasters. [Methods] The research employs localized and typified statistical methods to collect data on 2 722 meteorological disaster warning signals issued by 120 meteorological stations from June 28 to July 31， 2024. Time series analysis is conducted to compare historical observation data， comprehensively analyzing the distribution characteristics， issuance frequency， and specific features of different types of warning signals.[Findings] The results show that the warning signals are highly consistent with historical realities， and their spatial distribution accurately covers heavily affected areas such as Nanyang City.[Conclusions] This study validates the effectiveness of the meteorological warning release system in Henan Province during this rainfall event， highlighting the differences in the quantity and timeliness of warning releases across different regions. It is suggested that future improvements to the warning system should enhance its functionality and strengthen the multichannel dissemination of warning information， thereby increasing the capacity and efficiency for responding to meteorological disasters.

Keywords： meteorology; warning signals; heavy rainfall; effectiveness evaluation

0 引言

河南省位于黃河中下游地區(qū)，地處南北氣候過渡帶，具有冬季寒冷少雨雪，春季干旱多風(fēng)沙，夏季炎熱多雨，秋季晴朗日照充足的氣候特征。河南省氣象災(zāi)害種類多、強(qiáng)度大、頻率高，以洪澇、風(fēng)雹等為主的氣象災(zāi)害占自然災(zāi)害的 70%以上，是氣象災(zāi)害發(fā)生頻繁的省份之一。近年來，河南省遭遇了多次重大氣象災(zāi)害，2021年7月，河南省遭遇歷史罕見的特大暴雨，造成嚴(yán)重洪澇災(zāi)害［1］。2024年 5月至6月，河南省降雨量比正常減少70%以上，達(dá)到重旱等級(jí)，隨后在6月中下旬至7月，河南省連續(xù)經(jīng)歷8輪次大范圍暴雨過程，過程最大降水量社旗縣大馮營達(dá)870.7 mm，超過南陽市平均年降水量，導(dǎo)致旱澇急轉(zhuǎn)。隨著全球氣候變化的加劇，加強(qiáng)氣象災(zāi)害監(jiān)測與預(yù)警信息發(fā)布，筑牢防災(zāi)減災(zāi)第一道防線的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，顯得更為緊迫與重要［2］。

近年來，隨著國省市縣四級(jí)突發(fā)事件預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)建設(shè)的全面落地，國內(nèi)氣象預(yù)警發(fā)布手段和能力均得到了大幅提高，關(guān)于氣象預(yù)警信息發(fā)布效果的研究也在逐步展開。王昊宇［3］利用相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)中國氣象災(zāi)害預(yù)警信息的時(shí)空分布特征進(jìn)行了深入分析；陳周旺［4］、王華鵬［5］等研究了山東濰坊市和浙江嘉興市等地的氣象災(zāi)害預(yù)警信號(hào)發(fā)布特征，指出了各地區(qū)在預(yù)警信號(hào)發(fā)布中存在的問題，并提出了相應(yīng)的對(duì)策；陳石定等［6］從時(shí)間、區(qū)域、人群等3個(gè)維度出發(fā)，研究了預(yù)警信息精準(zhǔn)發(fā)布的關(guān)鍵技術(shù)，并針對(duì)手機(jī)短信、APP等多渠道發(fā)布制定了詳細(xì)的技術(shù)方案； 在靶向氣象預(yù)警發(fā)布領(lǐng)域，梁家鴻等［7］對(duì)2019年廣州市的靶向預(yù)警發(fā)布進(jìn)行了深入的效果評(píng)估，通過分析靶向發(fā)布的數(shù)據(jù)，提出了優(yōu)化的發(fā)布策略；趙凱等［8］通過分析氣象預(yù)警信息的元素特征和移動(dòng)場景的時(shí)間與地點(diǎn)信息，提出了基于標(biāo)簽匹配的快速精準(zhǔn)傳播方案，強(qiáng)調(diào)了預(yù)警信息服務(wù)的個(gè)性化和定制化的重要性。本研究利用河南省2024年6月28日至7月31日間120個(gè)氣象臺(tái)站發(fā)布的2 722條氣象災(zāi)害預(yù)警信號(hào)數(shù)據(jù)，運(yùn)用分類統(tǒng)計(jì)法按照屬地化原則進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)河南省氣象災(zāi)害預(yù)警信號(hào)的分布特征、發(fā)布頻次及特點(diǎn)進(jìn)行篩選歸納與分析，為氣象災(zāi)害的監(jiān)測與應(yīng)對(duì)提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究資料與發(fā)布規(guī)則

根據(jù)河南省氣象局頒布的《預(yù)警信號(hào)指導(dǎo)產(chǎn)品制作要求》，本次研究時(shí)間范圍內(nèi)出現(xiàn)的高溫、暴雨、雷暴大風(fēng)、冰雹、大風(fēng)、大霧等6個(gè)主要預(yù)警信號(hào)中高溫、冰雹2類沒有黃色和藍(lán)色預(yù)警信號(hào)，雷暴大風(fēng)、大霧2類沒有藍(lán)色預(yù)警信號(hào)（見表1）。其中對(duì)于紅色、橙色預(yù)警，市級(jí)單位需要在本行政區(qū)域內(nèi)三分之一及以上縣（市、區(qū)）達(dá)到相應(yīng)級(jí)別預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)時(shí)制作或訂正制作預(yù)警信號(hào)指導(dǎo)產(chǎn)品；對(duì)于藍(lán)色、黃色預(yù)警，市級(jí)單位需要在本行政區(qū)域內(nèi)三分之二及以上縣（市、區(qū)）達(dá)到相應(yīng)級(jí)別預(yù)警信號(hào)發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，市級(jí)單位需要制作或訂正制作預(yù)警信號(hào)指導(dǎo)產(chǎn)品。

2 預(yù)警信號(hào)發(fā)布情況分析

本研究對(duì)2024年6月28日至7月底河南省、市、縣三級(jí)氣象預(yù)警發(fā)布數(shù)據(jù)采用SQL數(shù)據(jù)庫進(jìn)行入庫統(tǒng)計(jì)，對(duì)預(yù)警信號(hào)的類別、等級(jí)、發(fā)布區(qū)域及時(shí)段進(jìn)行多個(gè)維度的歸類對(duì)比分析。通過對(duì)氣象預(yù)警發(fā)布?xì)v史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，并與強(qiáng)降雨天氣實(shí)況進(jìn)行復(fù)盤對(duì)比，全面分析本輪多波次降水過程中河南省氣象預(yù)警信號(hào)的總體分布特征，準(zhǔn)確識(shí)別不同時(shí)空條件下的氣象預(yù)警與天氣實(shí)況、災(zāi)情分布情況［9-10］?。

2.1 暴雨過程情況

2024年6月28日至7月底，我國主雨帶北推至黃淮一帶，河南省由前期高溫少雨迅速轉(zhuǎn)入多雨期，連續(xù)經(jīng)歷8輪次大范圍暴雨過程。特別是7月14日至18日，豫西南、豫東連續(xù)4天出現(xiàn)大范圍極端性強(qiáng)暴雨天氣、短時(shí)強(qiáng)降水頻次高、強(qiáng)降水落區(qū)重疊度高，其中南陽中東部出現(xiàn)3日特大暴雨，過程最大降水量社旗縣大馮營達(dá)870.7 mm，超過南陽市平均年降水量；商丘全域平均降水量296.5 mm，最大降水量睢陽區(qū)古宋522.3 mm；漯河全域平均降水量258.9 mm，最大降水量李集486.8 mm；周口全域平均降水量255.7 mm，最大降水量鹿邑宋河鎮(zhèn)495.3 mm；濟(jì)源、三門峽、洛陽等23個(gè)縣市共40站次出現(xiàn)8級(jí)以上瞬時(shí)大風(fēng)。與“杜蘇芮” 等河南臺(tái)風(fēng)暴雨過程相比“24·7”河南特大暴雨降水范圍更廣、累計(jì)雨量更大、極端性更強(qiáng)，達(dá)到特強(qiáng)等級(jí)。

2.2 預(yù)警發(fā)布基本特征

本次連續(xù)暴雨河南全省共發(fā)布的2 722條氣象災(zāi)害預(yù)警（如圖1所示），主要集中在豫南、豫東地區(qū)，符合多輪強(qiáng)降水落區(qū)在南陽中東部高度重疊，以及后期暴雨帶北調(diào)，在信陽和豫東制造多次極端降水的氣象歷史實(shí)況。

由圖1可知，信陽市縣兩級(jí)共發(fā)布預(yù)警386條，位居全省第一，但在氣象實(shí)況和災(zāi)情數(shù)據(jù)中，受本輪暴雨影響最嚴(yán)重的為南陽市。經(jīng)過將暴雨大類預(yù)警發(fā)布數(shù)量和暴雨紅色預(yù)警細(xì)分類別單獨(dú)取數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析可以發(fā)現(xiàn)，信陽市縣兩級(jí)發(fā)布的氣象預(yù)警中暴雨預(yù)警為140條，占全部預(yù)警數(shù)量的36%，南陽市縣兩級(jí)發(fā)布的氣象預(yù)警中暴雨預(yù)警為195條，占全部301條預(yù)警數(shù)量的65%。

2024年7月信陽、南陽市縣級(jí)暴雨四級(jí)預(yù)警數(shù)量對(duì)比如圖2所示。由圖2可以看出，在紅色、橙色類高等級(jí)暴雨預(yù)警中，南陽預(yù)警發(fā)布數(shù)量均超過信陽，特別是暴雨紅色預(yù)警，南陽共計(jì)發(fā)布45條，而信陽發(fā)布數(shù)量僅為8條，因此，暴雨預(yù)警發(fā)布符合南陽受暴雨災(zāi)害最重的實(shí)際情況，反映出了與災(zāi)情實(shí)況的高度相關(guān)性。

2.3 預(yù)警發(fā)布的時(shí)效性與覆蓋面

河南省氣象部門在暴雨過程期間強(qiáng)化臨災(zāi)服務(wù)，利用智能叫應(yīng)服務(wù)系統(tǒng)，實(shí)施預(yù)警質(zhì)效提升。在2024年7月連續(xù)暴雨過程中河南省雷暴大風(fēng)預(yù)警信號(hào)發(fā)布提前量39 min，暴雨預(yù)警信號(hào)準(zhǔn)確率達(dá)98%，平均提前量56 min（如圖3所示），其中災(zāi)情最重的南陽暴雨預(yù)警信號(hào)提前量60 min，暴雨紅色預(yù)警提前量40 min（如圖4所示）。針對(duì)政府部門、重點(diǎn)行業(yè)、社會(huì)公眾，動(dòng)態(tài)調(diào)整發(fā)布用語和防御指南，優(yōu)化預(yù)警信號(hào)閾值，全省預(yù)警短信服務(wù)人次共計(jì)5 240.4萬，其中服務(wù)政府部門應(yīng)急責(zé)任人、氣象信息員、交通旅游、保險(xiǎn)、教育等重點(diǎn)人群共計(jì)36.3萬人次；微信機(jī)器人推送預(yù)警3 240次，累計(jì)受眾22.9萬余人，預(yù)警數(shù)據(jù)累計(jì)調(diào)用5 011次。同時(shí)，本輪過程中緊急部署上線融合短信簽收電話自動(dòng)外呼、閃信送達(dá)等多手段高級(jí)別臨災(zāi)預(yù)警綜合智能叫應(yīng)服務(wù)，首次針對(duì)暴雨紅色預(yù)警主要應(yīng)急責(zé)任人進(jìn)行強(qiáng)制查閱的閃信服務(wù)，累計(jì)服務(wù)人次7 041人次，為河南省平穩(wěn)度過本輪強(qiáng)降雨，保障群眾生命財(cái)產(chǎn)安全提供了有效支撐。

2.4 天氣過程預(yù)警效果檢驗(yàn)

2024年7月河南省每日暴雨站數(shù)和暴雨預(yù)警發(fā)布數(shù)量如圖5所示。由圖5可知，本次連續(xù)暴雨除降水范圍廣、累計(jì)雨量大、極端性強(qiáng)，還呈現(xiàn)了出明顯的波次特征，主要集中在6月27日至29日，信陽暴雨、大暴雨；7月3日至4日，東部、南部區(qū)域大暴雨；7月5日至6日，北部、中東部區(qū)域大暴雨；7月7日至9日13時(shí)，沿黃一帶和三門峽、南陽、駐馬店、周口、商丘一帶暴雨、大暴雨；7月9日20時(shí)至14日，信陽南部暴雨；7月14日至20日，西南部、中東部暴雨、大暴雨，南陽中東部、許昌南部、漯河、周口中北部、商丘等地特大暴雨；7月22日至23日，北中部強(qiáng)對(duì)流暴雨；7月26日至31日，北部、西部、南部暴雨，此階段河南省市縣三級(jí)共發(fā)布暴雨預(yù)警1 272條，占總預(yù)警數(shù)量的47%。使用河南省每日降水超50 mm站數(shù)作為過程參考，對(duì)比每日暴雨預(yù)警發(fā)布數(shù)量，可以看出暴雨預(yù)警的實(shí)際發(fā)布同樣呈現(xiàn)出顯著的波次特征且與實(shí)際過程有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

①在此次暴雨過程中，河南省預(yù)警信號(hào)的發(fā)布顯示了較高的及時(shí)性和準(zhǔn)確性，特別是在受災(zāi)最嚴(yán)重的南陽，預(yù)警信號(hào)的提前量和準(zhǔn)確率都表現(xiàn)優(yōu)異，顯示出省級(jí)預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)建設(shè)的成效。

②不同地區(qū)在預(yù)警信號(hào)的發(fā)布數(shù)量和時(shí)效性上存在明顯差異，暴雨預(yù)警的數(shù)量和級(jí)別在南陽明顯高于其他區(qū)域，與該地區(qū)的實(shí)際降雨量和災(zāi)情嚴(yán)重程度相符。

③通過本輪暴雨過程的預(yù)警發(fā)布，檢驗(yàn)了河南省氣象預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)和預(yù)警發(fā)布技術(shù)，特別是在閃信等信息傳播和緊急反應(yīng)方面的改進(jìn)，增強(qiáng)了預(yù)警信息的發(fā)布效力。

3.2 建議

①持續(xù)完善預(yù)警發(fā)布一體化平臺(tái)功能，強(qiáng)化暴雨、強(qiáng)對(duì)流等預(yù)警智能識(shí)別提醒和快速響應(yīng)制作功能，將自動(dòng)外呼、閃信等多策略多手段技術(shù)盡快納入河南省突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布渠道資源池統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)“預(yù)警發(fā)布-鍵智能叫應(yīng)-叫應(yīng)自動(dòng)填報(bào)”的自動(dòng)化業(yè)務(wù)流程，提升預(yù)警信號(hào)制作發(fā)布效率［11］?。

②優(yōu)化扁平化省市縣預(yù)警聯(lián)防業(yè)務(wù)流程，加強(qiáng)省市縣三級(jí)預(yù)警聯(lián)動(dòng)，開展高級(jí)別預(yù)警直達(dá)一線“業(yè)務(wù)叫應(yīng)提醒”，提高預(yù)警的及時(shí)性和針對(duì)性［12］?。

③搭建“12379”綜合叫應(yīng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)面向全省應(yīng)急責(zé)任人的“短信簽收+外呼”高級(jí)別預(yù)警信息綜合叫應(yīng)服務(wù)，確保預(yù)警信息“發(fā)得出、送得到、叫得應(yīng)”。

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