2024年7月8日短时强降水预报服务情况评估报告

摘要：本文对2024年7月8日莎车县的短时强降水进行分析，结果发现：此次降水过程具有突发性和极端性，此次天气过程表现为回波单体发展迅速，雨强大，伴有短时冰雹。不同尺度模式对强降水的预报明显偏弱，因此有必要深入分析此次短时强降水的成因和预报偏差原因，总结预报服务的经验和不足，为今后精准预报、精细预报提供启示。

关键词：短时强降水；极端；预报服务；莎车县

引言

7月8日夜间至9日凌晨，莎车县出现短时强降水、雷雨大风天气，8日22时至9日08时累计降水量（单位：mm）：县城5.7、恰热克镇吾斯塘贝西村24.1、墩巴格乡13.1、亚克艾日克乡木萨克村11.5、飞机场11.3、阿斯兰巴格乡10.9、乌达力克乡8.7、恰热克镇开普台尔沟7.7、英阿瓦提管委会5.4、白什坎特镇3.6、英吾斯塘乡2.5、依盖尔其镇2.2、阿扎特巴格镇0.4。针对此次过程，莎车县气象台2024年7月8日17时37分发布雷电黄色预警信号：预计7月8日午后至夜间，莎车县将有雷电活动，并伴有阵雨，局地将出现短时强降水、雷雨大风、冰雹等强对流天气，请注意防范。7月8日23时37分发布暴雨橙色预警信号：目前莎车县恰热克镇吾斯塘贝西村已出现大雨，预计未来3小时降水量仍将持续，局地累计降水量将达到暴雨，地质气象灾害风险等级较高，请注意防范。发布实况信息6天，叫应乡镇、街道办20余次，过程期间，气象台长电话核实吾达力克乡、托木吾斯塘乡未出现冰雹。

1.降水实况特点、预报检验及预报难点

1.1降水特点

据实况监测，7月8日22时至9日08时累计降水量（单位：mm）：县城5.7、恰热克镇吾斯塘贝西村24.1、墩巴格乡13.1、亚克艾日克乡木萨克村11.5、飞机场11.3、阿斯兰巴格乡10.9、乌达力克乡8.7、恰热克镇开普台尔沟7.7、英阿瓦提管委会5.4、白什坎特镇3.6、英吾斯塘乡2.5、依盖尔其镇2.2、阿扎特巴格镇0.4。此次短时强降水显著特点是夜间突发，分钟雨强大，大降水落区在浅山区，易引发山洪、泥石流等灾害。

1.2主客观预报检验

1.2.1模式降水预报站点检验情况

针对中国气象局全球同化预报系统（CMA-GFS）、中国气象局中尺度天气数值预报系统（CMA-MESO）、欧洲中期天气预报中心（EC-MWF）、美国国家环境预报中心（NCEP）。降水实况选取莎车县本站（51811），检验选取各模式2024年7月8日20时起报时次，结果表明，NCEP模式对此次强降水预报效果较优，CMA-GFS、CMA-MESO模式全部漏报此次降水天气，空报率达100%。

1.2.2模式降水落区预报检验

对7月8日20时至9日20时莎车县降水量的大小及落区进行评估，如下图1所示，CMA-GFS模式在莎车县中部、北部预报出小量降水，CMA-MESO无数据、EC-MWF在莎车县东部和山区预报出小到中量降水。NCEP预报出全县为小雨。 CMA-GFS在降水落区预报中预报效果好。

图1 莎车县降水的落区

1.3预报难点分析

（1）模式预报很不稳定，各模式对此次过程的预报均存在漏报情况，模式之间差异显著，CMA-GFS降水落区预报指示较好，但降水预报效果较差。

（2）降水强度极端性判断难。莎车县气象台2024年7月8日17时37分发布雷电黄色预警信号，22时45分莎车县恰热克镇吾斯塘贝西村开始降雨，22时55分分钟雨强达到2.4mm，业务人员及时开展叫应，未造成灾情。

（3）客观地形作用难以把握。恰热克镇处于浅山区，先在山区触发多个中尺度对流单体向恰热克镇移动，合并停滞等情况，预估地形何处触发、何时触发，是否触发等问题一直是预报难点。

2.强降水成因及预报偏差分析

2.1 环流北京和大气层结条件

暴雨发生前，中高纬500hpa形势场上（图2），伊朗副高东伸，我区处在西西伯利亚竖槽底部次短波过境上，850hpa风场上，6日02时我区为6级左右西北风、风口风力18m/s，7日02时我县以东区域为5级左右偏东风，我区为4级左右偏南风，8日夜间我区维持8m/s左右的偏南风。配合7月为南疆雨季和形势场底槽扰动的环流背景，以及风场的切变，为此次强天气过程提供了动力、热力条件。

图2  500hpa形势场

2.2 中小尺度系统精细化发展演变

2.2.1 中尺度对流系统演变特征

分析莎车县雷达资料和FY-4卫星云图可知，此次造成莎车县大范围短时强降水的中尺度对流系统前期表现为块状对流，后期与后续对流单体连接，组成东西向的涡旋带状对流伴有列车效应。对流持续时间9小时。

第一阶段，准静止快状对流的组织发展加强，（8日17-21时）。8日17时后，在阿克陶山区和英吉沙县山区及莎车县恰热克镇接壤的浅山区形成对流单体，20时该单体发展缓慢并减弱。21时后续在该浅山区形成新生对流云团，21时24分雷达回波图上，在该浅山区已形成35dbz的回波。

从CLDAS发现，反演雷达回波较好的指示强对流天气的发展趋势，有一定的指导意义。

第二阶段，从FY-4B真彩云图（图3）可以看出，17时恰热克镇浅山区一带亮白云带，21时云带为块状云，22时45分白色密实云系覆盖我区中部和北部，实况为恰热克镇吾斯塘贝西村小时雨强最大，9日1时15分云带移至我县墩巴格乡上空，此时墩巴格站降水1时11时-33分降水量为13.0mm，其中1时18分分钟雨强达到1.8mm。

图3 FY-4B真彩云图

2.2.2 探空图对比

51709站探空图上，08时CAPE为7.1，20时CAPE为520.48，08时K指数为27.9，20时K指数为30.12，08时SI指数0.1，20时SI指数为0.53，探空数据CAPE显示存在对流不稳定能量。

3.预报分析及改进思路

（1）需加强多模式应用和检验评估.当天气形势配置有利于对流降水发生时，需结合CMA高分辨率区域数值模式，分析各层系统发展演变，降水落区强度是否一致。中小尺度系统主导的强降水，高分辨率模式容易出现较多空、漏报，需应用预报概率产品加以分析订正。

（2）重视观测资料的分析应用。地面风场可以提供切边辐合等信息，具有很好地指示性。高分辨率雷达可以监测对流单体生消、合并、发展等细致信息，时短临判断雨强、持续时间、强弱变化的最有效支持。

参考文献

[1] 苏蕾,陈国清,吴福浪,等.一次阵风锋碰并作用触发短时强降水过程观测分析[J].气象科技, 2024, 52(3):380-391.DOI:10.19517/j.1671-6345.20230246.

[2] 石娟,郑艳,柯元惠,等.海南岛4-9月短时强降水的天气型和环境参数特征[J].气象科技, 2024(001):052.

作者简介：李静（1987.07），女，土族，甘肃积石山人，本科，工程师，从事研究：预报服务。

*通讯作者：常丽（1989.08），女，汉，甘肃省定西市，本科，助理工程师，从事研究：综合气象观测和预报服务。