極端暴雨預(yù)報的重要性

夏季由于對流天氣發(fā)生頻率高，因此暴雨的發(fā)生幾率也就大，也給預(yù)報帶來很大的困難。這個時候一方面是要靠預(yù)報科學(xué)技術(shù)的支撐，另一方面就要靠預(yù)報員的經(jīng)驗，特別是針對不同地形、不同的天氣條件，要做出正確的預(yù)報，就需要預(yù)報員具有豐富的預(yù)報經(jīng)驗，對以往發(fā)生的天氣過程不斷進行總結(jié)和分析。同時，氣象部門還要針對每次天氣過程的服務(wù)進行總結(jié)和分析，在提高預(yù)報準確率的同時，還要能夠?qū)⑻鞖庑畔⒓皶r、準確地通過報送服務(wù)材料、廣播、電視、報紙、網(wǎng)絡(luò)、手機短信、電子顯示屏以及廣大地氣象信息員隊伍等各種渠道送到政府部門和老百姓手中。

2011年4月-10月世界園藝博覽會在西安舉辦，這是一項涉及到國內(nèi)外諸多部門、機構(gòu)、社會團體的重大社會活動。世園會期間，加強西安及周邊地區(qū)暴雨、大風(fēng)、雷暴等高影響天氣的監(jiān)測、預(yù)警意義重大。針對世園會氣象服務(wù)需求，陜西省氣象局、西安市氣象局有關(guān)單位從2008年開始籌備工作，編制了2011年西安世園會預(yù)警中心建設(shè)方案、2011年西安世園會氣象服務(wù)方案等，目前兩項方案正在抓緊實施。其中，2009年已引進了北京奧運成果，建立了西安短時臨近預(yù)報業(yè)務(wù)系統(tǒng)（VIPS）、西安風(fēng)暴追蹤及客觀定量預(yù)報業(yè)務(wù)系統(tǒng)（ANC）等。西安世園會氣象服務(wù)籌備工作已進入倒計時，世園會預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)、公共氣象服務(wù)項目已全面啟動。

在多數(shù)年份里，副熱帶高壓從海上經(jīng)華南從6月底7月上旬開始影響陜南、關(guān)中，7月中旬以后，副熱帶高壓繼續(xù)加強西伸北抬影響陜北，在與西風(fēng)帶的低值系統(tǒng)的共同作用下，產(chǎn)生大范圍的暴雨并造成嚴重的洪澇災(zāi)害。7月下旬到8月，副熱帶高壓進一步北抬，海上生成的臺風(fēng)或熱帶低壓沿副高南側(cè)西進，陜南和關(guān)中東部受到臺風(fēng)外圍暖濕氣流以及東風(fēng)波的影響，出現(xiàn)暴雨及洪澇災(zāi)害。

陜西暴雨的水汽來源主要有兩條路徑，一條是西南路徑即西南暖濕氣流（主要是低空西南急流）把孟加拉灣和南海的水汽經(jīng)過云貴高原輸送到陜西；另一條是東路即東風(fēng)氣流（急流）將東海水汽輸送到陜西，當有合適的冷空氣配合時，就會產(chǎn)生暴雨甚至極端暴雨

同時，陜西地處青藏高原東北側(cè)，南部秦嶺巴山山脈為東西向，北部為黃土高原地區(qū)，南北跨度8個緯度，地形復(fù)雜。特殊的山脈走向和地形分布同大氣環(huán)流的相互作用，使得該地區(qū)的降水有著獨特的分布規(guī)律和特征，暴雨在形成機理上與其他區(qū)域暴雨有明顯差異。

連續(xù)性、突發(fā)性暴雨、近海臺風(fēng)與陜西暴雨

陜西的暴雨主要分為連續(xù)性暴雨、突發(fā)性暴雨、近海臺風(fēng)與陜西暴雨三類。連續(xù)性暴雨主要發(fā)生在盛夏到初秋，由于大尺度環(huán)流背景相對穩(wěn)定，強降水可以在一段時間內(nèi)（幾天至幾十天）反復(fù)發(fā)生，如1981年7-9月陜西南部、四川北部連續(xù)暴雨；1983年7月-8月初安康大暴雨；2003年8月下旬-9月上旬渭河流域、甘肅部分地區(qū)的持續(xù)性暴雨等。連續(xù)性出現(xiàn)的強降水往往造成渭河、漢江全流域的大面積洪水災(zāi)害。其造成的直接經(jīng)濟損失可達數(shù)十億到上百億，人員傷亡幾十人到上千人。

突發(fā)性暴雨主要發(fā)生在夏季6-8月，例如1977年7月延河大暴雨；1998年7月9日丹鳳特大暴雨；2000年7月12日陜西紫陽縣毛壩鎮(zhèn)大暴雨；2002年6月8日佛坪、四川北部特大暴雨等。其特點是來勢猛、強度大、歷時短且局地性強，特別是雨前征兆不明顯，高空環(huán)境場復(fù)雜多變，因而難以提前預(yù)測、預(yù)報。這類暴雨的影響范圍雖然不及前者，但經(jīng)常是在人們毫無準備的情況下發(fā)生的，因而引發(fā)的局地洪澇災(zāi)害和人員傷亡極為嚴重，有時甚至是毀滅性的。這類暴雨的環(huán)流背景多樣，其中主要為：一是發(fā)生在副熱帶高壓西側(cè)或西北側(cè)的外圍區(qū)域，低層西南暖濕氣流和中緯度弱冷空氣（低槽、切變等）交匯產(chǎn)生強對流引起。二是副熱帶高壓位置偏南（一般在北緯20度以南），由高原東部強冷空氣（大槽、低渦等）與低積累的暖濕空氣共同作用產(chǎn)生的強對流暴雨。

第三類近海臺風(fēng)與陜西暴雨主要是由于臺風(fēng)移近或登陸我國時，由于臺風(fēng)的水汽、能量輸送，當遇上西風(fēng)槽等西風(fēng)帶系統(tǒng)時，往往會造成遠距離臺風(fēng)暴雨的突然增幅，出現(xiàn)特大暴雨。此類暴雨常比臺風(fēng)本身環(huán)流的降水大得多，給國民經(jīng)濟建設(shè)造成重大損失，甚至釀成巨大災(zāi)難。研究發(fā)現(xiàn)，位于內(nèi)陸的陜西地區(qū)也不例外，如：延河“77·7”大暴雨、陜南丹風(fēng)“98·7”特大暴雨、陜南佛平“02·6·8”特大暴雨、陜北子長“02·7”連續(xù)大暴雨等均造成當?shù)睾币娭卮蠛闉?zāi)，這類暴雨都有近海臺風(fēng)的參與和影響，常常也具有突發(fā)性?？梢娕_風(fēng)活動也能直接或間接影響我國北方和內(nèi)陸省份，造成極端暴雨及重大洪災(zāi)天氣事件。研究表明，陜西汛期區(qū)域性暴雨與近海臺風(fēng)相關(guān)率較高，可達60%以上，大暴雨與臺風(fēng)關(guān)系更為密切。

近海臺風(fēng)對陜西暴雨的影響主要為：一是臺風(fēng)西行阻擋了副熱帶高壓的東退南壓（有時促使副高西伸北抬）。副高本身對中緯度低值系統(tǒng)（低槽、低渦等）起到了阻擋作用，另外其西側(cè)的南風(fēng)氣流（急流）將南方大量的水汽輸送到高原東北側(cè)，為暴雨發(fā)生提供了充沛的水汽條件。二是臺風(fēng)在我國東南沿海登陸前后，低空臺風(fēng)低壓環(huán)流北側(cè)東風(fēng)氣流形成的水汽和能量通道將西太平洋上的水汽輸送到地處內(nèi)陸的陜西產(chǎn)生輻合，并導(dǎo)致不穩(wěn)定能量的積蓄和釋放直接導(dǎo)致暴雨的發(fā)生、發(fā)展。

設(shè)計面暴雨量指一定時段內(nèi)、一定面積上符合設(shè)計標準的面平均雨量。小型工程也可近似地用設(shè)計點暴雨量代替。根據(jù)工程要求和暴雨資料條件，設(shè)計面暴雨量的計算方法有以下幾種：

指一年內(nèi)不同季節(jié)或時期的設(shè)計暴雨。為滿足水庫分期蓄水、調(diào)度運用和施工等需要，在暴雨特性有明顯季節(jié)性差別的地區(qū)，需確定分期設(shè)計暴雨，供推求分期設(shè)計洪水之用。分期的一般原則是：①暴雨特性。在暴雨特性有明顯季節(jié)性差別的地區(qū)，通過暴雨特性的分析劃分季節(jié),例如將4～6月劃為梅雨期，7～10月劃為臺風(fēng)雨期。在暴雨季節(jié)不明顯地區(qū)，可根據(jù)年最大暴雨在年內(nèi)各月出現(xiàn)的頻次，分為汛初、主要汛期、次要汛期和汛末幾個時期。②工程的需要。主要配合工程對分期洪水的要求而定。分期設(shè)計暴雨計算方法與上述不分期的設(shè)計暴雨計算方法相同，但必須將分期設(shè)計暴雨成果和不分期設(shè)計暴雨成果進行組合頻率關(guān)系的分析和檢查。

指設(shè)計暴雨總量在流域或地區(qū)上的分布，常用設(shè)計暴雨的等雨量線圖表示?？偭肯嗟鹊谋┯昕捎胁煌牡貐^(qū)分布，應(yīng)擬定既滿足工程設(shè)計要求又符合本地區(qū)暴雨特性的設(shè)計暴雨地區(qū)分布，供推求設(shè)計洪水過程線和分析設(shè)計洪水地區(qū)組成之用。設(shè)計暴雨的地區(qū)分布的推求方法一般是選擇典型暴雨圖，并把它放置在流域的適當位置，然后按設(shè)計面雨量把典型暴雨圖放大而求得。當流域內(nèi)有較長期暴雨資料時，可選本流域內(nèi)對工程安全不利的實測大暴雨等值線圖作為典型暴雨圖；當流域內(nèi)暴雨資料短缺時，可移用暴雨特性相似的鄰近地區(qū)大暴雨等值線圖作為典型暴雨圖，移用時應(yīng)考慮對工程安全的不利影響、暴雨中心經(jīng)常出現(xiàn)的位置、暴雨走向和雨軸方向等，合理放置典型暴雨等值線圖。