導(dǎo)語(yǔ)：臺(tái)風(fēng)暴雨的診斷與預(yù)報(bào)，作為氣象學(xué)領(lǐng)域中的一項(xiàng)重要課題，不僅關(guān)乎到人們的日常生活安全，還直接影響著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸以及災(zāi)害防御等多個(gè)方面，并且這一復(fù)雜而精密的過(guò)程，融合了現(xiàn)代氣象觀測(cè)技術(shù)、數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模型以及豐富的氣象學(xué)理論知識(shí)，旨在提前識(shí)別并準(zhǔn)確預(yù)測(cè)臺(tái)風(fēng)的生成、發(fā)展路徑及其可能帶來(lái)的暴雨強(qiáng)度和分布范圍，那么大家知道臺(tái)風(fēng)暴雨的處理流程是什么嗎？下面就一起去看看具體情況吧！

臺(tái)風(fēng)暴雨的診斷和預(yù)報(bào)

暴雨

預(yù)報(bào)臺(tái)風(fēng)暴雨先要報(bào)準(zhǔn)臺(tái)風(fēng)路徑，特別是報(bào)準(zhǔn)臺(tái)風(fēng)近海路徑、登陸地點(diǎn)和陸地路徑。這是臺(tái)風(fēng)暴雨預(yù)報(bào)的前提。一次臺(tái)風(fēng)暴雨預(yù)報(bào)包括四個(gè)基本問(wèn)題，即有無(wú)暴雨或特大暴雨、暴雨的落區(qū)落點(diǎn)、雨量和持續(xù)時(shí)間。

目前臺(tái)風(fēng)暴雨預(yù)報(bào)仍以天氣學(xué)模式為主，配合用衛(wèi)星云圖和雷達(dá)回波作診斷。統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)也在做建立天氣因子和雨量之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系的試驗(yàn)。用回歸方程、判別函數(shù)和其他統(tǒng)計(jì)方程進(jìn)行定量或等級(jí)分辨預(yù)報(bào)。用動(dòng)力學(xué)方法或數(shù)值試驗(yàn)作臺(tái)風(fēng)暴雨預(yù)報(bào)的研究也做了一些嘗試。但由于臺(tái)風(fēng)暴雨是幾種不同尺度系統(tǒng)相互作用的產(chǎn)物，目前對(duì)天氣尺度臺(tái)風(fēng)環(huán)流、中尺度擾動(dòng)和對(duì)流尺度系統(tǒng)相互作用的認(rèn)識(shí)還不很清楚，因此，對(duì)于臺(tái)風(fēng)暴雨的預(yù)報(bào)，上述每一種方法都有局限性，預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率不能滿足要求。

目前在臺(tái)風(fēng)暴雨預(yù)報(bào)中，預(yù)報(bào)員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)起著重要作用。天氣學(xué)模式可以用來(lái)判斷臺(tái)風(fēng)暴雨的落區(qū)預(yù)報(bào)。對(duì)于大尺度臺(tái)風(fēng)暴雨的落區(qū)來(lái)說(shuō)，其中三個(gè)因子最重要，即水汽、上升運(yùn)動(dòng)和位勢(shì)不穩(wěn)定。同時(shí)滿足這三個(gè)條件的地區(qū)可以認(rèn)為在未來(lái)可能會(huì)有暴雨出現(xiàn)的區(qū)域。這三個(gè)條件可以用一定的參數(shù)來(lái)表達(dá)，并在業(yè)務(wù)值班中可以很快獲得，例如，水汽可以用一個(gè)參數(shù)k表示成k=Ta?0—(T一Ta)?0Ta?50為850毫巴露點(diǎn)，指示低層水汽含量，(T一Ta)?00為700毫巴飽和差，此值小表示濕層深厚，此值大表示濕層淺薄，在700毫巴之下。位勢(shì)不穩(wěn)定可以用表示，即垂直運(yùn)動(dòng)op可以利用計(jì)算機(jī)產(chǎn)品和傳真圖得到分布圖。然后在預(yù)報(bào)臺(tái)風(fēng)即將登陸的地點(diǎn)周?chē)?，在一個(gè)較大范圍內(nèi)計(jì)算并得出各站這三個(gè)參數(shù)值并分析出等值線。由三組等值線重疊的地區(qū)(圖14.41),可以認(rèn)為為臺(tái)風(fēng)暴雨落區(qū)。其中k',△θ'。,op為出現(xiàn)臺(tái)風(fēng)暴雨的氣候值(由統(tǒng)計(jì)得出)。

應(yīng)用時(shí)，這三個(gè)參數(shù)可用初始場(chǎng)實(shí)況值，因此，在形勢(shì)穩(wěn)定時(shí)，其結(jié)果在預(yù)報(bào)上有一定參考價(jià)值;但形勢(shì)急變時(shí)期效果不好。如有條件改成三組預(yù)報(bào)值看來(lái)可以提高效果。臺(tái)風(fēng)暴雨落區(qū)也可以結(jié)合臺(tái)風(fēng)登陸前后的具體環(huán)流系統(tǒng)特征作出估計(jì)。例如一個(gè)臺(tái)風(fēng)登陸或深入內(nèi)陸某一地區(qū)時(shí)，可能接觸到的天氣系統(tǒng)有如下幾種:(1)850毫巴上的東風(fēng)急流，(2)700毫巴有一支西南急流，(3)對(duì)流層中層有發(fā)展的長(zhǎng)波槽與臺(tái)風(fēng)倒槽相接，(4)臺(tái)風(fēng)移到200毫巴一支急流南側(cè)的負(fù)渦度區(qū)，(5)地面有冷空氣(極鋒)擴(kuò)散到臺(tái)風(fēng)倒槽附近。整個(gè)臺(tái)風(fēng)暴雨區(qū)應(yīng)在200毫巴急流軸與低空急流軸之間。具體的暴雨中心可能有三個(gè)，即臺(tái)風(fēng)中心附近、倒槽與極鋒接觸區(qū)附近以及西風(fēng)槽與極鋒之間低空急流的滑升區(qū)，這三個(gè)區(qū)域都是強(qiáng)輻合和發(fā)展上升運(yùn)動(dòng)有利的地區(qū)。最后再分析兩組線——等k線和等△θ,線，其中k線與△θ'。線的包圍區(qū)與上述三個(gè)上升運(yùn)動(dòng)區(qū)重合的地區(qū)可能就是較大暴雨的落區(qū)。落區(qū)預(yù)報(bào)是報(bào)一個(gè)較大的范圍，一般包括一個(gè)省以上的面積。

落點(diǎn)預(yù)報(bào)要仔細(xì)分析落區(qū)內(nèi)條件，主要分析落區(qū)內(nèi)中尺度降雨系統(tǒng)的活動(dòng)。落點(diǎn)的診斷主要從三方面考慮。

(1)地形輻合線和迎風(fēng)坡強(qiáng)迫抬升作用，分析地形對(duì)中尺度擾動(dòng)的觸發(fā)機(jī)制。特別要注意歷史上最有利于出現(xiàn)大暴雨的山麓，這里經(jīng)常是產(chǎn)生中尺度強(qiáng)雨團(tuán)的“源”。

(2)三小時(shí)一張的地面區(qū)域天氣圖、每小時(shí)的地面氣象報(bào)告以及單站溫壓濕曲線，揭示出中尺度系統(tǒng)的活動(dòng)。

(3)分析雷達(dá)回波高亮度點(diǎn)的活動(dòng)。衛(wèi)星云圖和雷達(dá)回波是診斷臺(tái)風(fēng)暴雨落區(qū)(或落點(diǎn))的有力工具。

云圖的診斷分析表明：(1)臺(tái)風(fēng)降雨落區(qū)與臺(tái)風(fēng)密蔽云區(qū)的對(duì)應(yīng)關(guān)系很好。對(duì)稱(chēng)性密蔽云區(qū)中，暴雨落區(qū)也呈對(duì)稱(chēng);不對(duì)稱(chēng)密蔽云區(qū)，則落區(qū)也表現(xiàn)出相應(yīng)的不對(duì)稱(chēng)性。并具有1—2天的保守性。

(2)落區(qū)與臺(tái)風(fēng)路徑有關(guān)，落區(qū)的非對(duì)稱(chēng)性在北上臺(tái)風(fēng)和西移臺(tái)風(fēng)中有顯著區(qū)別，并可用云圖進(jìn)行診斷。西移臺(tái)風(fēng)北側(cè)副熱帶高壓或東風(fēng)急流較強(qiáng)，雨區(qū)不致向急流軸以北發(fā)展，而臺(tái)風(fēng)南側(cè)有卷入云帶、密蔽云區(qū)和臺(tái)風(fēng)降雨落區(qū)呈南大(或西大)北小(或東小)的不對(duì)稱(chēng)分布(以臺(tái)風(fēng)中心為對(duì)稱(chēng)點(diǎn))。暴雨中心出現(xiàn)在路徑的左側(cè)。對(duì)北上臺(tái)風(fēng)，北側(cè)副熱帶高壓和東風(fēng)急流消失，臺(tái)風(fēng)密蔽云區(qū)與槽前云系連通，呈非常顯著的南北不對(duì)稱(chēng)分布。則臺(tái)風(fēng)降雨落區(qū)也呈相應(yīng)的不對(duì)稱(chēng)分布，即北大(或東大)南小(或西小)的不對(duì)稱(chēng)分布。

(3)在臺(tái)風(fēng)云團(tuán)東側(cè)如與一條從低緯度伸來(lái)的積雨云帶相連通，則可能出現(xiàn)持久而又較大的暴雨。

(4)在臺(tái)風(fēng)云團(tuán)北側(cè)與一條中緯度極鋒云帶連通，則可能出現(xiàn)大范圍降雨，降雨強(qiáng)度將比連通前顯著加大。

(5)云的色調(diào)將區(qū)別雨強(qiáng)，暴雨中心與白亮云塊的位置相符。近年來(lái)由于數(shù)字化云圖的應(yīng)用，開(kāi)始用衛(wèi)星云圖資料來(lái)估計(jì)每小時(shí)、每天和每月的平均降水。這主要是根據(jù)衛(wèi)星云圖上云的種類(lèi)、亮度、云頂溫度等來(lái)進(jìn)行的。在降水資料缺乏的地區(qū)，這種估計(jì)降水的方法是很有效的。1972年12月11日在雨云-5衛(wèi)星上，用電子掃描微波輻射儀進(jìn)行了觀測(cè)，根據(jù)這種儀器測(cè)到的微波輻射資料，用一定的方法，可以推知降水率5.對(duì)1973年一些西太平洋臺(tái)風(fēng)降水分布的估算5表明，結(jié)果是可以供預(yù)報(bào)中參考的。推出的Ellen臺(tái)風(fēng)的降水分布，圖中中一大雨區(qū)可能與環(huán)流中東北方向強(qiáng)烈發(fā)展的積雨云團(tuán)有關(guān)(圓形抽氣云)。這些資料對(duì)于缺乏降水記錄的地區(qū)是很有參考價(jià)值的。雷達(dá)回波資料的使用和分析表明，回波結(jié)構(gòu)與實(shí)際的暴雨分布很符合。尤其對(duì)于兩類(lèi)臺(tái)風(fēng)暴雨的分布(落區(qū)),回波具有顯著特征，可以作出比較有效的診斷。

第一類(lèi)，主要暴雨出現(xiàn)在登陸之前，登陸以后降雨消散較快。這類(lèi)臺(tái)風(fēng)暴雨的回波特征表明,大片帶狀螺旋雨帶強(qiáng)回波集中在臺(tái)風(fēng)前進(jìn)方向的前半圓，尤其集中在右前半圓。在強(qiáng)螺旋輻合雨帶的前方，經(jīng)常有臺(tái)風(fēng)前胞線外雨帶。在后半圓回波很弱，或存在一些散亂回波甚至出現(xiàn)無(wú)回波區(qū)。例如6911號(hào)臺(tái)風(fēng)，登陸之前螺旋雨帶回波8/10集中在前半圓，后半圓回波零碎。這個(gè)臺(tái)風(fēng)登陸前，強(qiáng)暴雨就已經(jīng)在福建中北部開(kāi)始，登陸后雨區(qū)衰減很快。第二類(lèi)，臺(tái)風(fēng)登陸前降雨不大，主要的強(qiáng)降雨出現(xiàn)在臺(tái)風(fēng)登陸以后。前半圓無(wú)強(qiáng)回波，主要螺旋雨帶和大片強(qiáng)回波集中在臺(tái)風(fēng)的后半圓。例如7115號(hào)臺(tái)風(fēng)，它的螺旋雨帶集中在臺(tái)風(fēng)后半圓，前半圓回波很弱。這個(gè)臺(tái)風(fēng)登陸前僅出現(xiàn)中一大雨，它的暴雨出現(xiàn)在登陸之后，登陸以后大片雨區(qū)從海洋涌上陸地，造成了福建中南部的暴雨。

另有一部分臺(tái)風(fēng)，前半圓和后半圓都存在大片強(qiáng)回波，這類(lèi)臺(tái)風(fēng)的暴雨在登陸前就開(kāi)始下，登陸以后還要持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間而不消散。這類(lèi)臺(tái)風(fēng)的總雨量是驚人的，將出現(xiàn)成災(zāi)暴雨。7209號(hào)臺(tái)風(fēng)具備這種回波特征，這個(gè)臺(tái)風(fēng)在浙南登陸，登陸前就造成了浙江中南部和福建北部的大暴雨，登陸以后后半圓強(qiáng)回波移上陸地，在福建省南部沿海造了特大暴雨。這個(gè)臺(tái)風(fēng)登陸前后造成暴雨范圍很大，這一點(diǎn)和回波特征十分相符?；夭ㄙY料對(duì)臺(tái)風(fēng)降雨強(qiáng)度的診斷也是很有效的，回波亮度和降雨強(qiáng)度有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，但一般這由經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定。亮度數(shù)字化雖有一定困難，但可對(duì)回波進(jìn)行中頻增益衰減來(lái)確定回波(或降雨)強(qiáng)度。經(jīng)驗(yàn)表明，衰減10分貝回波消失者為弱降雨;衰減30分貝回波仍存在，至少有中等以上降雨;衰減50分貝回波仍存在，將出現(xiàn)強(qiáng)降雨。臺(tái)風(fēng)暴雨的統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)，可以用逐步回歸或逐步多級(jí)判別來(lái)作定量預(yù)報(bào)或分檔預(yù)報(bào)。統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)關(guān)鍵在于選好預(yù)報(bào)因子，臺(tái)風(fēng)暴雨的預(yù)報(bào)因子可從下面九類(lèi)中選?。?/p>

暴雨

(1)表示水汽含量和水汽輸送的量(X?),如Ta,V·Vq(q為比濕),▽·qV等。

(2)上升速度,(X?)。

(3)位勢(shì)不穩(wěn)定,(X,)。

(4)低空東南急流或西南急流的強(qiáng)度V(X?)。

(5)低層渦度n(X?),可用差分格式計(jì)算。

(6)對(duì)流層上層200毫巴散度,(X?)。

(7)臺(tái)風(fēng)系統(tǒng)本身指數(shù)，如強(qiáng)度Vmar,Pmin和移速C,(X?)。

(8)地形雨指數(shù)(X?),可根據(jù)臺(tái)風(fēng)與某特定地形不同相對(duì)位置時(shí)地形區(qū)雨量的氣候統(tǒng)計(jì)確定。

(9)中尺度擾動(dòng)指數(shù)(X?)。然后分型建立預(yù)報(bào)方程，型可由路徑和登陸地段兩個(gè)因素確定，這兩個(gè)因素可以把臺(tái)風(fēng)降雨分布的總趨勢(shì)區(qū)分開(kāi)，并且也可以有效地區(qū)分開(kāi)臺(tái)風(fēng)登陸前后的大形勢(shì)。例如登陸在福建中南部到廣東東部這個(gè)地段的臺(tái)風(fēng)，可分成登陸前后西行和北上兩型建立兩套預(yù)報(bào)方程。因?yàn)檫@兩個(gè)型的大形勢(shì)和這兩個(gè)型的臺(tái)風(fēng)降雨分布絕然不同。按此原則將歷史樣本分型后，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)處理，即可得出預(yù)報(bào)的臺(tái)風(fēng)雨量(Y)與因子(X)之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系：Y=ZCX用這種統(tǒng)計(jì)方法，可以預(yù)報(bào)一個(gè)臺(tái)風(fēng)登陸前后有無(wú)大暴雨，也可作臺(tái)風(fēng)暴雨強(qiáng)度分檔區(qū)分預(yù)報(bào);如以臺(tái)風(fēng)登陸地段或深入內(nèi)陸的臺(tái)風(fēng)中心為原點(diǎn)劃取一個(gè)大范圍，對(duì)每一個(gè)站建立分型的預(yù)報(bào)方程，則可以作臺(tái)風(fēng)登陸前后大范圍降雨分布預(yù)報(bào)。

取什么時(shí)刻的因子對(duì)預(yù)報(bào)效果很有關(guān)系。在形勢(shì)穩(wěn)定少變時(shí)，可取初始場(chǎng)因子。但一個(gè)臺(tái)風(fēng)的登陸，無(wú)論對(duì)臺(tái)風(fēng)本身和它的環(huán)境都將造成改變，理想的辦法是取預(yù)報(bào)時(shí)刻的因子，即因子本身也是一個(gè)預(yù)報(bào)量。這需要把數(shù)值預(yù)報(bào)與統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)結(jié)合起來(lái)，即據(jù)數(shù)值預(yù)報(bào)的結(jié)果(預(yù)報(bào)場(chǎng))選取一些預(yù)報(bào)的因子，即未來(lái)時(shí)刻的預(yù)報(bào)因子，將這樣的因子輸入統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)方程作出預(yù)報(bào)。這種由數(shù)值模式輸出得到因子取值的統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)簡(jiǎn)稱(chēng)為“MOS”方法。

從一些“MOS”的效果檢驗(yàn)報(bào)告來(lái)看，準(zhǔn)確率并不高，原因可能有三方面：

(1)暴雨的中尺度特征在統(tǒng)計(jì)模型中難以充分表達(dá)出來(lái)，事實(shí)上因子X(jué),的確定是非常困難的，大部分預(yù)報(bào)方程中無(wú)從體現(xiàn)。

(2)因子本身的預(yù)報(bào)可能存在較大誤差，另外這些暴雨因子的保守性很差，變化急劇，使預(yù)報(bào)時(shí)效大受影響。

(3)預(yù)報(bào)方程中所列因子一般是從臺(tái)風(fēng)暴雨個(gè)例分析產(chǎn)生，是必要條件，并非充分。臺(tái)風(fēng)降雨量的動(dòng)力計(jì)算和預(yù)報(bào)目前處于試驗(yàn)階段。降雨過(guò)程引起垂直運(yùn)動(dòng)的因素有低空水平氣流輻合產(chǎn)生的動(dòng)力垂直運(yùn)動(dòng)、山脈機(jī)械抬升引起的垂直運(yùn)動(dòng)、摩擦引起的垂直運(yùn)動(dòng)、對(duì)流垂直運(yùn)動(dòng)、潛熱垂直運(yùn)動(dòng)。對(duì)于大范圍降雨主要考慮動(dòng)力和地形兩類(lèi)垂直運(yùn)動(dòng)的貢獻(xiàn)。假定整個(gè)大氣柱中凝結(jié)的水汽量全部成為降雨量，則單位面積大氣柱在單位時(shí)間內(nèi)的降雨量為上式中q*為飽和比濕，m為單位時(shí)間內(nèi)水汽的凝結(jié)量，w為P軸垂直速度,F稱(chēng)為凝結(jié)函數(shù)，它的表達(dá)式為T(mén)p是氣溫對(duì)氣壓的干絕熱遞減率。

此式表明，F(xiàn)是(q*、T、P)的函數(shù)，q*是(T、P)的函數(shù)，故不同等壓面上的F值和q*均可查表得出。如只考慮動(dòng)力垂直速度(wa)和地形垂直速度(wog)兩項(xiàng)，則降雨量將由兩部分組成因此，計(jì)算降雨量R主要就是求解方程,即對(duì)于動(dòng)力垂直速度和地形垂直速度，都可以在相應(yīng)的初邊值條件下，用有限差分格式，求解0方程,得到oa和og,于是得到Ra和Rg,最后求得降雨量R。對(duì)7209號(hào)臺(tái)風(fēng)的一次實(shí)例計(jì)算1表明，臺(tái)風(fēng)登陸前計(jì)算得到的Rg與12—24小時(shí)后的實(shí)測(cè)雨量相當(dāng)吻合，說(shuō)明登陸前暴雨地形起很重要的作用，登陸后Rg和Ra的總和與以后12—24小時(shí)實(shí)測(cè)雨量分布吻合，說(shuō)明兩者都起作用。不考慮地形作用算出的降雨，其分布與實(shí)況相差甚大。考慮地形降雨就可使結(jié)果明顯改善。因此，這種計(jì)算可以來(lái)預(yù)報(bào)12—24后的臺(tái)風(fēng)暴雨。

另外，所有的計(jì)算都表明，計(jì)算雨量R都比實(shí)況明顯偏小，主要可能是非地轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)造成的強(qiáng)對(duì)流垂直運(yùn)動(dòng)未考慮所致。另外，計(jì)算的技術(shù)性問(wèn)題(例如過(guò)多的平滑)還有待于進(jìn)一步研究改進(jìn)。以上雨量計(jì)算還可以用操作比較簡(jiǎn)單的辦法61來(lái)實(shí)現(xiàn)。地形垂直速度可表達(dá)為wg=—pgV·VHH為地形高度。將上式代入,采用一定網(wǎng)格和邊值假定求出Rg。動(dòng)力垂直速度用地面輻合量來(lái)度量，地面散度可寫(xiě)成其中氣壓傾向的拉普拉斯算子可用4點(diǎn)平均求得，即根據(jù)地面露點(diǎn)和從求得的地面輻合，就可從Petersson[7]的雨強(qiáng)圖解上求出動(dòng)力雨量Ra,把它與Rg合起來(lái)便得R。由于氣壓傾向保守性很差，用這個(gè)辦法來(lái)做預(yù)報(bào)并不理想。用動(dòng)力學(xué)方法對(duì)降雨進(jìn)行定量計(jì)算和預(yù)報(bào)，其預(yù)報(bào)時(shí)效短、計(jì)算量比實(shí)況明顯偏小，其原因可能主要是影響暴雨各因子的保守性差，另外在0方程中未包括中尺度擾動(dòng)。

因此，目前一般采用將算出的雨量與實(shí)際雨量之間求統(tǒng)計(jì)關(guān)系，這樣對(duì)動(dòng)力預(yù)報(bào)的雨量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)訂正，最后再作出預(yù)報(bào)。最理想的辦法就是搞清中尺度降雨系統(tǒng)的動(dòng)力機(jī)制。發(fā)展不同尺度降雨系統(tǒng)相互作用的動(dòng)力預(yù)報(bào)，但目前在觀測(cè)資料和理論上都還不能做到這點(diǎn)。日本[8從1973年開(kāi)始試驗(yàn)一種“黑箱”法(BlackBoxMethod)來(lái)考慮中尺度降雨系統(tǒng)的地位和作用。中尺度降雨系統(tǒng)有兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，第一是中尺度系統(tǒng)的移動(dòng)速度，第二是中尺度系統(tǒng)的內(nèi)部流場(chǎng)結(jié)構(gòu)。“黑箱”法提出了一個(gè)中尺度系統(tǒng)的簡(jiǎn)單模式：即中尺度系統(tǒng)隨著對(duì)流層中層風(fēng)移動(dòng)，中層風(fēng)速可用500毫巴地轉(zhuǎn)風(fēng)，至于中尺度系統(tǒng)的內(nèi)部詳細(xì)結(jié)構(gòu)可認(rèn)為不明，把它當(dāng)作一塊“黑箱”鑲嵌在基本流場(chǎng)中。并計(jì)算在大尺度基本流場(chǎng)中輸入到這個(gè)“黑箱”(即中尺度系統(tǒng))的水汽量。假定中尺度“黑箱”為圓筒，直徑為d(可取數(shù)值預(yù)報(bào)格距300公里),移速為C,則流入圓筒中的水汽通量為V,q分別是各層上的水平風(fēng)速和比濕，P?為地面氣壓。輸送到“黑箱”中的水汽量F中有一部分不能轉(zhuǎn)換成降水，而以未凝結(jié)水汽、凝結(jié)的顆粒懸浮體、未著地降水蒸發(fā)成的水汽留于圓筒內(nèi)，假定“黑箱”中尺度系統(tǒng)的高度為400毫巴，我們?nèi)∷膶?900.700.500.40毫巴)預(yù)報(bào)模式，在除去不能轉(zhuǎn)換成降水的水汽后，F(xiàn)可表達(dá)為腳標(biāo)代表等壓面層次，q4為400毫巴飽和比濕。

假定水汽通量F以轉(zhuǎn)換率轉(zhuǎn)換成降雨，則降雨強(qiáng)度為E(可取0.5)預(yù)報(bào)員在發(fā)現(xiàn)中尺度降雨系統(tǒng)后，用4層準(zhǔn)地轉(zhuǎn)模式的數(shù)值預(yù)報(bào)結(jié)果的風(fēng)場(chǎng)，用式得到水汽通量F,用式即可求出中尺度系統(tǒng)的降雨強(qiáng)度。對(duì)于水汽輸入的方向也需進(jìn)行考慮。“黑箱”法由于假定中尺度擾動(dòng)已經(jīng)存在，則Im的大小反映了中尺度降雨強(qiáng)度;如無(wú)中尺度擾動(dòng)，Im再大也無(wú)意義。因此空?qǐng)?bào)較多。如把,w<0作為中尺度系統(tǒng)發(fā)生條件，可降低空?qǐng)?bào)率。另外，如何來(lái)及時(shí)發(fā)現(xiàn)中尺度系統(tǒng)的發(fā)生以及考慮對(duì)流不穩(wěn)定對(duì)Im的貢獻(xiàn)和改進(jìn)大尺度風(fēng)場(chǎng)數(shù)值預(yù)報(bào)都有助于提高這個(gè)方法的效果。在現(xiàn)有情況下，可把求得的Im與實(shí)際雨強(qiáng)建立統(tǒng)計(jì)關(guān)系，來(lái)改進(jìn)預(yù)報(bào)。臺(tái)風(fēng)暴雨中尺度特征的數(shù)值模擬也已經(jīng)開(kāi)始在做。

暴雨

他們用原始方程對(duì)美國(guó)1972年一次颶風(fēng)的中尺度降雨預(yù)報(bào)作了試驗(yàn)，結(jié)果指出，在颶風(fēng)東部和北部強(qiáng)冷鋒之前存在中尺度系統(tǒng)，它們由重力波生成，尺度為200—500公里，在中尺度擾動(dòng)上升氣流區(qū)域內(nèi)降水率為6—18毫米/24分鐘，雨帶寬度<200公里。這個(gè)模式作出的六小時(shí)最大降雨量達(dá)到125毫米/6小時(shí)，在二個(gè)中尺度擾動(dòng)的匯合點(diǎn)上，降雨強(qiáng)度達(dá)到25毫米/1小時(shí)。這個(gè)數(shù)值試驗(yàn)考慮了不同尺度的相互作用，說(shuō)明中尺度降雨的動(dòng)力預(yù)報(bào)是有希望的。臺(tái)風(fēng)暴雨的單站預(yù)報(bào)是業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)不可缺少的重要的環(huán)節(jié)。大范圍臺(tái)風(fēng)降雨預(yù)報(bào)中兩個(gè)最困難的因子———地形作用和中尺度系統(tǒng)，在單站資料和天物象征兆上都有不可忽視的反映。臺(tái)風(fēng)作為一個(gè)強(qiáng)降雨系統(tǒng)，在靠近或?qū)⒁绊懩车貢r(shí)，單站壓溫濕資料曲線將反應(yīng)出比一般系統(tǒng)更明顯的特征。根據(jù)單站歷史資料反應(yīng)出來(lái)的這種特征，歸納和總結(jié)出來(lái)的單站曲線模式和指標(biāo)。對(duì)有無(wú)臺(tái)風(fēng)暴雨，暴雨時(shí)段和雨量等級(jí)的診斷常有較好的效果。用單站資料設(shè)計(jì)的多變量線性相關(guān)分析可用來(lái)作出暴雨等級(jí)的分辨預(yù)報(bào)，我國(guó)不少氣象站開(kāi)展了這方面的工作。

單站臺(tái)風(fēng)降雨預(yù)報(bào)的動(dòng)力計(jì)算)也正在試驗(yàn)研究中，這種計(jì)算同樣也考慮了動(dòng)力、地形兩種作用，還可計(jì)算不穩(wěn)定引起的垂直運(yùn)動(dòng)。對(duì)于有探空和測(cè)風(fēng)的站，有條件開(kāi)展這方面的試驗(yàn)工作。近幾年來(lái)，單站天象物象指標(biāo)在臺(tái)風(fēng)暴雨預(yù)報(bào)中有了進(jìn)一步的應(yīng)用。例如臺(tái)風(fēng)影響前如某站黃昏或凌晨天空出現(xiàn)青白相間的光帶，華南地區(qū)稱(chēng)青龍卷、浙江一帶稱(chēng)青白杠?；蚪小八{(lán)沖”,據(jù)驗(yàn)證)出現(xiàn)藍(lán)沖將預(yù)示未來(lái)1—3天內(nèi)可能受一次臺(tái)風(fēng)大一暴雨的影響，出現(xiàn)“紅沖”,未來(lái)1—2天內(nèi)也均有降雨。福建長(zhǎng)樂(lè)氣象站3總結(jié)指出，“臺(tái)風(fēng)樹(shù)”發(fā)展是否旺盛與臺(tái)風(fēng)降雨大小有關(guān)。

“臺(tái)風(fēng)樹(shù)”是指從東北地平線上升起的蘑菇狀云單體，表示未來(lái)三天有臺(tái)風(fēng)登陸。1965年13號(hào)臺(tái)風(fēng)登陸福建泉州前2—3天，出現(xiàn)了“臺(tái)風(fēng)樹(shù)”和青龍卷，本站過(guò)程降雨量達(dá)189.6毫米。據(jù)調(diào)查表明，7503號(hào)臺(tái)風(fēng)豫南特大暴雨發(fā)生之前，當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)了多種天物象反應(yīng)，如老鼠上樹(shù)，狗上房、雞上樹(shù)、蛇出洞、圪扒草返白，日出日沒(méi)紫紅色、烏云接日等，這些征兆對(duì)預(yù)報(bào)臺(tái)風(fēng)暴雨都是有參考價(jià)值的。目前臺(tái)風(fēng)暴雨預(yù)報(bào)所用各種方法都有它的局限性，空?qǐng)?bào)、漏報(bào)的情況不少。一次臺(tái)風(fēng)暴雨的預(yù)報(bào)，現(xiàn)在主要依靠預(yù)報(bào)員對(duì)各種預(yù)報(bào)方法(包括收集單站預(yù)報(bào)征兆)的預(yù)報(bào)結(jié)果進(jìn)行綜合分析，根據(jù)各種方法的特長(zhǎng)做出決斷。因此要求預(yù)報(bào)員對(duì)各種方法的性能和使用效果要掌握。尤其重要的是，一次臺(tái)風(fēng)暴雨預(yù)報(bào)要在有利的大尺度條件下抓住中尺度擾動(dòng)的觸發(fā)因子。有些因子在現(xiàn)有分析工具中不易分析出來(lái)，還需進(jìn)行深入研究。

臺(tái)風(fēng)暴雨的處理流程

臺(tái)風(fēng)暴雨的處理流程涉及多個(gè)階段，從預(yù)警信息的傳播、應(yīng)急準(zhǔn)備到應(yīng)急處置，確保公眾安全。?

預(yù)警信息傳播

街道應(yīng)急辦在接到氣象災(zāi)害預(yù)警信息后，通過(guò)多種渠道(如手機(jī)短信平臺(tái)、工作群等)快速準(zhǔn)確地向街道領(lǐng)導(dǎo)小組成員單位、社區(qū)及有關(guān)科室轉(zhuǎn)發(fā)氣象災(zāi)害預(yù)警信息及應(yīng)急響應(yīng)命令。

社區(qū)、公共管理辦公室、安監(jiān)線等負(fù)責(zé)及時(shí)將預(yù)警信息傳播給各物業(yè)公司、轄區(qū)居民以及企事業(yè)單位。

廣播、電視、報(bào)紙、網(wǎng)絡(luò)等媒體和電信運(yùn)營(yíng)商應(yīng)當(dāng)?shù)谝粫r(shí)間向社會(huì)公眾傳播當(dāng)?shù)貧庀笾鞴軝C(jī)構(gòu)所屬氣象臺(tái)發(fā)布的預(yù)警信息，并標(biāo)明發(fā)布單位、發(fā)布時(shí)間、發(fā)布時(shí)效等相關(guān)內(nèi)容。

應(yīng)急準(zhǔn)備

應(yīng)急辦接到氣象災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)后，進(jìn)入預(yù)警準(zhǔn)備工作狀態(tài)，并向街道領(lǐng)導(dǎo)小組匯報(bào)。

各社區(qū)、物業(yè)公司及企事業(yè)單位接到氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警信息后，應(yīng)密切關(guān)注天氣變化及災(zāi)害發(fā)展趨勢(shì)，排查安全隱患，有針對(duì)性實(shí)施預(yù)防和控制措施，落實(shí)搶險(xiǎn)隊(duì)伍和物資。

應(yīng)急處置

收到應(yīng)急響應(yīng)指令或出現(xiàn)重大氣象事件時(shí)，街道氣象災(zāi)害防御領(lǐng)導(dǎo)小組應(yīng)啟動(dòng)相應(yīng)的應(yīng)急響應(yīng)。

應(yīng)急響應(yīng)啟動(dòng)后，各成員單位在30分鐘之內(nèi)進(jìn)崗到位并根據(jù)相應(yīng)等級(jí)開(kāi)展應(yīng)急處置工作。

此外，對(duì)于臺(tái)風(fēng)來(lái)臨前的準(zhǔn)備，包括密切關(guān)注天氣預(yù)報(bào)、降低高空墜物的可能、固定門(mén)窗、準(zhǔn)備逃生應(yīng)急物品等。臺(tái)風(fēng)來(lái)臨時(shí)，要及時(shí)了解臺(tái)風(fēng)的動(dòng)態(tài)，人員要及時(shí)轉(zhuǎn)移到安全地帶，避開(kāi)容易造成傷亡的地點(diǎn)。臺(tái)風(fēng)過(guò)后，對(duì)于家中窗戶和陽(yáng)臺(tái)的檢查、戶外廣告牌的安全處理、以及家庭進(jìn)水后的應(yīng)對(duì)措施也是重要的后續(xù)工作。

通過(guò)這些措施，可以有效地減少臺(tái)風(fēng)暴雨帶來(lái)的損失和傷害。