歐陽(yáng)大亮，白 慧，韋 波，張 超，周 艷

(貴州省黔東南苗族侗族自治州氣象局，貴州 凱里 556000)

0 引言

暴雨天氣是黔東南州汛期經(jīng)常出現(xiàn)的一種災(zāi)害性天氣現(xiàn)象，大范圍區(qū)域性暴雨經(jīng)常引發(fā)洪水、滑坡等次生災(zāi)害，給人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全造成極大的危害，所以提高暴雨的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率是防災(zāi)減災(zāi)所面臨的重大挑戰(zhàn)之一。

暴雨預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率的提升就是要減少暴雨的空?qǐng)?bào)和漏報(bào)，但由于受復(fù)雜地形影響，黔東南州暴雨地域分布極為復(fù)雜，局地性暴雨較多[1]，經(jīng)常導(dǎo)致暴雨預(yù)報(bào)出現(xiàn)空?qǐng)?bào)、漏報(bào)現(xiàn)象。目前對(duì)于本地區(qū)的暴雨準(zhǔn)確率考核分為兩種，一種是中國(guó)氣象局基于短期預(yù)報(bào)報(bào)文，即國(guó)家氣象觀測(cè)站的暴雨預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率；一種是貴州省氣象局基于國(guó)家氣象觀測(cè)站和區(qū)域氣象觀測(cè)站的暴雨過(guò)程預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率考核。本文研究的暴雨漏報(bào)是基于貴州省局考核標(biāo)準(zhǔn)的暴雨過(guò)程漏報(bào)，且在其考核基礎(chǔ)上細(xì)化出局地暴雨漏報(bào)和區(qū)域性暴雨漏報(bào)兩種過(guò)程。

防汛部門經(jīng)常以“寧可十防九空，不能漏防一次”的口號(hào)來(lái)表明暴雨災(zāi)害防范的重要性，表明暴雨漏報(bào)過(guò)程對(duì)防汛減災(zāi)來(lái)說(shuō)意義重大。目前針對(duì)暴雨漏報(bào)過(guò)程的研究多為個(gè)例診斷分析[2-7],而應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法基于國(guó)家站的暴雨研究較多[8-9]，基于區(qū)域自動(dòng)站研究的較少。本文應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)基于區(qū)域氣象觀測(cè)站的黔東南州暴雨漏報(bào)過(guò)程進(jìn)行有針對(duì)性的統(tǒng)計(jì)分析，研究其時(shí)空分布特征，并簡(jiǎn)析其成因，對(duì)提高本地暴雨天氣過(guò)程預(yù)報(bào)服務(wù)水平具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1 資料與方法

1.1 資料說(shuō)明

本文所用資料為2014年1月—2019年12月黔東南州16個(gè)國(guó)家級(jí)氣象觀測(cè)站(以下簡(jiǎn)稱國(guó)家站)及區(qū)域氣象觀測(cè)站(以下簡(jiǎn)稱區(qū)域站)的逐日地面降水觀測(cè)資料。定義黔東南州境內(nèi)有1個(gè)及以上國(guó)家站或1個(gè)及以上區(qū)域站日降水量(前一日20時(shí)至當(dāng)日20時(shí))≥50.0 mm記為1次暴雨天氣過(guò)程，并作為統(tǒng)計(jì)分析對(duì)象。

1.2 研究方法

1.2.1 區(qū)域站暴雨疑誤數(shù)據(jù)處理 為了去除區(qū)域站暴雨疑誤數(shù)據(jù)(主要是局地暴雨過(guò)程)，本文使用的暴雨疑誤數(shù)據(jù)判定標(biāo)準(zhǔn)為：當(dāng)出現(xiàn)≤3站的分散性暴雨時(shí)，對(duì)比出現(xiàn)暴雨點(diǎn)與周圍區(qū)域站的雨量差異，如果周圍區(qū)域站無(wú)大雨及以上量級(jí)降雨(降雨量<25 mm)，就判定為疑誤數(shù)據(jù)；或者周圍有大雨站，但暴雨站降雨量大于大雨站降雨量30 mm及以上(暴雨點(diǎn)雨量-周圍最大降雨量≥30 mm)就判定為疑誤數(shù)據(jù)。通過(guò)此標(biāo)準(zhǔn)本文一共剔除了20次疑誤暴雨過(guò)程。

1.2.2 區(qū)域性暴雨與局地暴雨標(biāo)準(zhǔn) 目前區(qū)域性暴雨還沒(méi)有統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，本文使用的區(qū)域性暴雨標(biāo)準(zhǔn)是貴州省地方標(biāo)準(zhǔn)(DB 52/T 1181—2017)，本標(biāo)準(zhǔn)由貴州省氣候中心制定，于2018年11月執(zhí)行。其規(guī)定貴州省區(qū)域性暴雨過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)為：在一次區(qū)域性降水過(guò)程中，評(píng)估區(qū)域范圍內(nèi)有6個(gè)及以上國(guó)家級(jí)氣象觀測(cè)站(或有6%及以上區(qū)域氣象觀測(cè)站)日降水量達(dá)到暴雨標(biāo)準(zhǔn)。由于本標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì)貴州省制定的，貴州省84個(gè)國(guó)家級(jí)氣象觀測(cè)站，黔東南州為16個(gè)國(guó)家站，所以按照比例黔東南州區(qū)域性暴雨的標(biāo)準(zhǔn)訂正為：日降水量(20—20時(shí))有2個(gè)及以上國(guó)家級(jí)氣象觀測(cè)站或者有6%及以上區(qū)域氣象觀測(cè)站達(dá)到暴雨標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，定義為一次區(qū)域性暴雨過(guò)程。由于統(tǒng)計(jì)時(shí)段內(nèi)黔東南州區(qū)域站數(shù)量逐年增加，所以按照區(qū)域站總數(shù)6%及以上的黔東南州區(qū)域性暴雨逐年標(biāo)準(zhǔn)分別為：2014年≥18站，2015年≥20站，2016年以后為≥24站。不滿足區(qū)域性暴雨天氣過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)的暴雨天氣過(guò)程即為局地暴雨。

1.2.3 暴雨漏報(bào)過(guò)程判斷 本文統(tǒng)計(jì)的暴雨漏報(bào)過(guò)程主要注重的是暴雨“過(guò)程”漏報(bào)，而不是中國(guó)氣象局考核的暴雨“站點(diǎn)”漏報(bào)，所以檢驗(yàn)的內(nèi)容主要為短期預(yù)報(bào)內(nèi)容，而不是短期報(bào)文內(nèi)容。為了消除預(yù)報(bào)員個(gè)人能力的差別，本文同時(shí)檢驗(yàn)了貴州省氣象臺(tái)(以下簡(jiǎn)稱省臺(tái))每日12時(shí)發(fā)布的短期指導(dǎo)預(yù)報(bào)和黔東南州氣象臺(tái)(以下簡(jiǎn)稱州臺(tái))15時(shí)發(fā)布的短期指導(dǎo)預(yù)報(bào)。由于黔東南州位于貴州省東南部，所以當(dāng)省臺(tái)短期預(yù)報(bào)提及未來(lái)24 h“黔東南州”或“省東南部”“省南部”“省東部”有暴雨時(shí)等都可以看成省臺(tái)預(yù)報(bào)黔東南州有暴雨。本文使用的暴雨漏報(bào)過(guò)程具體判定標(biāo)準(zhǔn)如下：①當(dāng)省臺(tái)或者州臺(tái)同時(shí)預(yù)報(bào)為暴雨以下量級(jí)降雨，如果實(shí)況出現(xiàn)暴雨，即判定為一次相應(yīng)級(jí)別(局地性或區(qū)域性)暴雨漏報(bào)；②當(dāng)省臺(tái)或者州臺(tái)任一家預(yù)報(bào)有“個(gè)別暴雨”或“大到暴雨”或“局地暴雨”時(shí)，如果實(shí)況為局地暴雨，不判定為局地暴雨漏報(bào)；但如果實(shí)況出現(xiàn)了區(qū)域性暴雨，且省臺(tái)繪制的未來(lái)24 h降雨落區(qū)圖中黔東南州無(wú)暴雨區(qū)，州臺(tái)沒(méi)有發(fā)布暴雨預(yù)報(bào)或暴雨決策服務(wù)材料時(shí)，即判斷為一次區(qū)域性暴雨漏報(bào)；反之如果省臺(tái)繪制的未來(lái)24 h降雨落區(qū)圖中黔東南州有暴雨區(qū)，或者州臺(tái)發(fā)布了暴雨預(yù)報(bào)或暴雨決策服務(wù)材料，則不判定為區(qū)域性暴雨漏報(bào)。

2 統(tǒng)計(jì)結(jié)果與分析

2.1 暴雨漏報(bào)過(guò)程時(shí)間分布特征

本文分別統(tǒng)計(jì)了2014年1月—2019年12月近6 a黔東南州局地暴雨和區(qū)域性暴雨的實(shí)況個(gè)例和漏報(bào)個(gè)例，結(jié)果如表1所示?？梢?jiàn)：2014年1月—2019年12月時(shí)段基于區(qū)域站的暴雨次數(shù)有299次，其中局地暴雨178次，區(qū)域性暴雨121次。暴雨漏報(bào)過(guò)程共計(jì)86次，總暴雨漏報(bào)率為28.76%，其中局地暴雨漏報(bào)為64次，漏報(bào)率為21.4%，區(qū)域性暴雨漏報(bào)22次，漏報(bào)率為7.36%。

從逐年分布來(lái)看，除了2015年外，各年的區(qū)域性暴雨漏報(bào)率均明顯小于局地暴雨漏報(bào)率，說(shuō)明局地暴雨較區(qū)域性暴雨預(yù)報(bào)難度更大。從季節(jié)分布來(lái)看，暴雨漏報(bào)過(guò)程主要發(fā)生在夏季，其次是春季和秋季,但漏報(bào)率最高的反而是冬季，這與冬季不是典型的暴雨季節(jié)，預(yù)報(bào)員更加關(guān)注的是凍雨、暴雪等其他災(zāi)害性天氣有關(guān)。除冬季外，區(qū)域性暴雨漏報(bào)率最高的是夏季，其次是春季和秋季。雖然秋季的局地暴雨次數(shù)較夏季和春季少，但其漏報(bào)率較春夏季還高，這可能是因?yàn)榇杭竞拖募臼蔷值乇┯甑母甙l(fā)季節(jié)，預(yù)報(bào)員對(duì)春夏季暴雨預(yù)報(bào)重視程度高，預(yù)報(bào)底氣足有關(guān)。

2.2 暴雨漏報(bào)過(guò)程空間分布特征

本文按暴雨漏報(bào)過(guò)程的落區(qū)分布情況，粗略統(tǒng)計(jì)了黔東南州西部、北部、中部、東部和南部5個(gè)區(qū)域的暴雨漏報(bào)次數(shù)特征。具體操作如下：如果漏報(bào)暴雨的落區(qū)分布在麻江、丹寨、雷山、凱里，記西部地區(qū)暴雨漏報(bào)1次；如果漏報(bào)暴雨的落區(qū)分布在黃平、施秉、鎮(zhèn)遠(yuǎn)、岑鞏一帶，記北部地區(qū)暴雨漏報(bào)1次；如果漏報(bào)暴雨的落區(qū)分布在臺(tái)江、劍河和三穗，記中部地區(qū)暴雨漏報(bào)1次；如果漏報(bào)暴雨的落區(qū)分布在天柱或錦屏，則記東部地區(qū)暴雨漏報(bào)1次；如果漏報(bào)暴雨的落區(qū)分布在榕江、黎平、從江，記南部地區(qū)暴雨漏報(bào)1次。對(duì)于區(qū)域性暴雨同時(shí)落在多個(gè)縣(市)的，分別統(tǒng)計(jì)該縣(市)所在地區(qū)的暴雨漏報(bào)一次。比如一次暴雨漏報(bào)過(guò)程落區(qū)分布在丹寨和從江，則分別記西部、南部暴雨漏報(bào)一次。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看：南部地區(qū)的暴雨漏報(bào)次數(shù)最多為33次，其余地區(qū)依次為中部28次，西部26次，北部21次，東部17次。這可能與黔東南州中西部雷公山脈和南部月亮山脈的復(fù)雜地形影響密切相關(guān)，而東部地區(qū)地形相對(duì)平坦，所以暴雨漏報(bào)次數(shù)較少。

表1 黔東南州2014年1月—2019年12月局地暴雨、區(qū)域性暴雨實(shí)況和漏報(bào)過(guò)程的出現(xiàn)次數(shù)Tab.1 Local and regional torrential rains in Qiandongnan Prefecture from January 2014 to December 2019

2.3 暴雨漏報(bào)原因簡(jiǎn)析

2.3.1 局地暴雨漏報(bào)簡(jiǎn)析 局地暴雨漏報(bào)過(guò)程的總體特點(diǎn)為暴雨站點(diǎn)少，且落區(qū)分散，按其落區(qū)特點(diǎn)和形成原因等可以大致分為以下幾個(gè)類型：

①局地地形加強(qiáng)型：此類暴雨特點(diǎn)是暴雨站點(diǎn)數(shù)少，大多數(shù)只有1～3站暴雨，一般少于6站，且大多數(shù)分布在雷公山或月亮山的迎風(fēng)坡及其附近地區(qū)。這類暴雨預(yù)報(bào)員一般會(huì)預(yù)報(bào)成“有分散陣雨或雷陣雨”。例如2016年8月9日局地暴雨過(guò)程(圖1a)，省臺(tái)和州臺(tái)都預(yù)報(bào)為“多云有陣雨或雷雨”，但是在雷公山西側(cè)的丹寨縣出現(xiàn)了3站暴雨，其中包括丹寨城區(qū)。

②熱雷暴型：此類暴雨出現(xiàn)時(shí)常常伴有35 ℃及以上的高溫天氣，暴雨分布也極為不均，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)在雷公山或月亮山的東側(cè)(向陽(yáng)坡)附近(圖1b)，這與山脈向陽(yáng)面增溫較快導(dǎo)致的局地山谷風(fēng)輻合和局地?zé)崃Ψ植疾痪嘘P(guān)。

③春季強(qiáng)對(duì)流單體型：此類暴雨與第一類型暴雨主要區(qū)別是暴雨站點(diǎn)相對(duì)較多且集中，并且多出現(xiàn)在冬末到春季，預(yù)報(bào)員往往能預(yù)報(bào)出“雷雨中伴有冰雹、大風(fēng)、短時(shí)強(qiáng)降水等”強(qiáng)對(duì)流天氣，但如果水汽條件較好或者對(duì)流單體停留時(shí)間稍長(zhǎng)或者出現(xiàn)列車效應(yīng)，就會(huì)出現(xiàn)暴雨漏報(bào)。如2015年2月19日(圖1c)一次對(duì)流天氣過(guò)程造成天柱，錦屏等地10站暴雨天氣。

2.3.2 區(qū)域性暴雨漏報(bào)簡(jiǎn)析 由于本次統(tǒng)計(jì)的區(qū)域性暴雨漏報(bào)過(guò)程較少，影響系統(tǒng)和形成原因各異，所以暫時(shí)不對(duì)其分型。下面介紹州北部和州南部地區(qū)幾次有明顯影響系統(tǒng)的區(qū)域性暴雨漏報(bào)過(guò)程特征。

(a)2016年8月8日20時(shí)—9日20時(shí)降雨量分布 (b)2017年7月18日20時(shí)—19日20時(shí)降雨量分布 (c)2015年2月18日20時(shí)—19日08時(shí)降雨量分布圖1 黔東南因地形增強(qiáng)、熱雷暴和對(duì)流單體造成的3次局地暴雨漏報(bào)過(guò)程Fig.1 Three local rainstorms caused by topographic enhancement, thermal thunderstorms and convective cells

州北部地區(qū)的區(qū)域性暴雨漏報(bào)多出現(xiàn)在有明顯的切變線或其它暴雨系統(tǒng)自北向南移動(dòng)過(guò)程中，這類暴雨省臺(tái)一般會(huì)把24 h暴雨落區(qū)預(yù)報(bào)在省中北部的銅仁市、遵義市、畢節(jié)市及貴陽(yáng)市等地，黔東南州的暴雨則預(yù)報(bào)在48 h，但是當(dāng)切變線等影響系統(tǒng)南壓速度較快時(shí)，黔東南州北部常常會(huì)出現(xiàn)區(qū)域性暴雨漏報(bào)。此類暴雨有時(shí)還有一個(gè)明顯的特征，就是暴雨區(qū)呈現(xiàn)出東北—西南向“二”字型或“三”字型條紋狀雨帶(如圖2)，這可能是由系統(tǒng)性(切變線、鋒面等)暴雨和鋒前暖區(qū)暴雨并存造成的兩條或以上的暴雨帶，其具體成因有待進(jìn)一步的深入分析研究。

(a)2014年7月14日20時(shí)—15日20時(shí)降雨量 (b)2015年6月30日20時(shí)—7月1日20時(shí)降雨量 (c)2017年8月11日20時(shí)—12日20時(shí)降雨量圖2 因系統(tǒng)提前導(dǎo)致的條紋狀暴雨帶Fig.2 Stripe rainstorm belts caused by system advance

黔東南州南部地區(qū)的區(qū)域性暴雨漏報(bào)過(guò)程則多出現(xiàn)在暖式切變線北抬時(shí)，因?qū)η凶兙€北抬預(yù)估不足或低估其降雨效率導(dǎo)致的(如圖3)，這類區(qū)域性暴雨預(yù)報(bào)員一般都只會(huì)考慮到“普遍中到大雨，個(gè)別鄉(xiāng)鎮(zhèn)有暴雨”。

還有一些區(qū)域性暴雨漏報(bào)過(guò)程無(wú)明顯的影響系統(tǒng)，此類暴雨多屬于暖區(qū)暴雨，往往強(qiáng)度很強(qiáng)，且影響范圍廣。雖然這類暴雨個(gè)例不多，但是對(duì)防汛減災(zāi)來(lái)說(shuō)意義特別重大，其具體成因還有待進(jìn)一步深入研究。

(a)2014年8月24日20時(shí)—25日20時(shí)降雨量 (b)2015年6月19日20時(shí)—20日20時(shí)降雨量 (c)2015年7月26日20時(shí)—27日20時(shí)降雨量圖3 3次因暖切北抬導(dǎo)致的黔東南州南部區(qū)域性暴雨漏報(bào)過(guò)程Fig.3 Three missed reports of regional rainstorms in southern Prefecture caused by warm shear northward uplift

2.3.3 一些特殊區(qū)域性暴雨漏報(bào)過(guò)程簡(jiǎn)介

2.3.3.1 出現(xiàn)時(shí)間最早的一次區(qū)域性暴雨漏報(bào)過(guò)程 本次統(tǒng)計(jì)時(shí)段內(nèi)出現(xiàn)時(shí)間最早的區(qū)域性暴雨漏報(bào)過(guò)程出現(xiàn)在2019年1月8日，黔東南州受地面冷鋒影響，雷山、丹寨、劍河和臺(tái)江共出現(xiàn)12站暴雨，其中雷山、丹寨城區(qū)出現(xiàn)暴雨(圖4a)。

(a)2019年1月7日20時(shí)—8日20時(shí)降雨量 (b)2015年5月26日20時(shí)—27日20時(shí)降雨量 (c)2018年8月6日20時(shí)—7日20時(shí)降雨量圖4 區(qū)域性暴雨分布圖Fig.4 Distribution maps of regional rainstorms

2.3.3.2 強(qiáng)度最強(qiáng)的一次區(qū)域性暴雨漏報(bào)過(guò)程 本次統(tǒng)計(jì)時(shí)段內(nèi)強(qiáng)度最強(qiáng)的區(qū)域性暴雨漏報(bào)過(guò)程出現(xiàn)在2015年5月27日，全州出現(xiàn)8站特大暴雨，14站大暴雨和43站暴雨，最大降雨量雷山高巖367.6 mm(圖4b)。

2.3.3.3 范圍最廣的一次區(qū)域性暴雨漏報(bào)過(guò)程 本次統(tǒng)計(jì)時(shí)段內(nèi)范圍最廣的區(qū)域性暴雨漏報(bào)過(guò)程出現(xiàn)在2018年8月7日，黔東南州受副高南側(cè)的東風(fēng)擾動(dòng)影響共出現(xiàn)27站大暴雨和111站暴雨(圖4c)。

3 結(jié)論和討論

①本文通過(guò)統(tǒng)計(jì)近6 a黔東南州的暴雨漏報(bào)過(guò)程，得到黔東南州地區(qū)暴雨漏報(bào)過(guò)程共計(jì)86次，總暴雨漏報(bào)率為28.76%，其中局地暴雨漏報(bào)為64次，漏報(bào)率為21.4%，區(qū)域性暴雨漏報(bào)22次，漏報(bào)率為7.36%。

②從暴雨漏報(bào)過(guò)程的時(shí)間分布來(lái)看，暴雨漏報(bào)過(guò)程發(fā)生在夏季最多，占總數(shù)的58%以上,其次是春季和夏季；雖然冬季暴雨個(gè)例很少，但漏報(bào)率很高；從暴雨漏報(bào)過(guò)程的空間分布來(lái)看，黔東南州南部和西部是暴雨漏報(bào)的高發(fā)區(qū)，而州東部的暴雨漏報(bào)過(guò)程相對(duì)較少，這與黔東南州的地形分布密切相關(guān)。

③區(qū)域性暴雨漏報(bào)過(guò)程空間分布來(lái)看，州北部地區(qū)暴雨漏報(bào)大多是系統(tǒng)南壓速度偏快，預(yù)報(bào)員對(duì)系統(tǒng)影響時(shí)間預(yù)估不足造成；而州南部地區(qū)的區(qū)域性暴雨漏報(bào)過(guò)程則多是暖式切變線北抬造成的，預(yù)報(bào)員對(duì)切變線北抬預(yù)估不足或因低估其降雨效率導(dǎo)致。而對(duì)于有時(shí)在州中部和南部出現(xiàn)“二”字型或“三”字型近于平行的帶狀暴雨區(qū)，是系統(tǒng)性降水與切變線南側(cè)或鋒前暖區(qū)降水并存造成的。

④黔東南州局地暴雨漏報(bào)過(guò)程按形成原因大致可以分為局地地形增強(qiáng)型、熱雷暴型和春季強(qiáng)對(duì)流單體型。其中，局地地形增強(qiáng)型特點(diǎn)是暴雨站點(diǎn)數(shù)少，多分布在雷公山或月亮山的迎風(fēng)坡及附近地區(qū)；熱雷暴型出現(xiàn)時(shí)常常伴有35 ℃及以上的高溫天氣，暴雨分布多在山脈的東側(cè)(向陽(yáng)坡)附近；春季強(qiáng)對(duì)流單體型暴雨站點(diǎn)相對(duì)較多且集中。

討論：對(duì)于市州局地性和區(qū)域性暴雨目前還沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，很多次過(guò)程因?yàn)楸┯暾緮?shù)徘徊在局地性和區(qū)域性暴雨漏報(bào)標(biāo)準(zhǔn)之間,因而對(duì)其難以判斷,建議上級(jí)部門可以根據(jù)影響系統(tǒng)、暴雨站數(shù)等多項(xiàng)指標(biāo)統(tǒng)一制定。雖然本文歸納了幾類局地性暴雨漏報(bào)過(guò)程和區(qū)域性暴雨漏報(bào)過(guò)程的類型和特征，但是如何根據(jù)某一類漏報(bào)暴雨的特征去尋找其具體的預(yù)報(bào)指標(biāo)，從而減少其漏報(bào)率，還需進(jìn)一步的深入研究。

致謝：本文順利完成得益于黔東南州氣象臺(tái)從2014年1月開(kāi)始編寫的《暴雨清單》，感謝在此段時(shí)間于黔東南州氣象臺(tái)工作的所有預(yù)報(bào)員！