7.21swan系统临近强降水预报应用

【摘要】利用绵阳地区218自动站数据、地面观测资料、雷达组网的雷达基数据、雷达产品数据、加密气象站数据、雨量站数据等研究了swan系统在绵阳地区短时强降水预报应用。主要结论包括：（1）绵阳地区灾害性天气监测和报警；（2）swan系统在绵阳地区实况分析中的应用；（3）swan系统在绵阳地区预报分析中的应用。

【关键词】swan系统；绵阳地区

【中图分类号】P208 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）09-0357-02

1、引言

绵阳地区夏半年受偏南气流控制，降水量比较充沛，全市年均降水量825.8～1417毫米。其分布特点是：南北少，中部多；东边少而西边多。全市24小时极端降雨量为334.7mm（北川县，2008）。绵阳城区24小时极端降雨量为234.7mm（2001.9.18）。全市区域性暴雨天气累计过程雨量最高值为614.3mm（北川县，2008）。由于绵阳地区主汛期，多短时强降水，其天气系统尺度小、生命史短，传统的预报分析方法无法解决短时临近强降水监测和报警。

Swan系统采用客户端/服务器结构，所有数据处理、报警数据、算法产品、检验产品的生成和存储均在服务器上进行，服务器上有调度程序有计划地运行各数据模块。服务器调度程序一旦检测到有新的产品数据或报警数据生成，将即刻通过网络模块以网络消息的方式在局域网内进行广播，凡是安装了短临客户端软件的计算机都能够通过网络接收模块接收服务器广播的消息。客户端判断接收到的服务器消息类型，并根据消息的类型进行数据的显示、报警、闪烁等处理。

总上所述：利用swan系统能很好解决绵阳地区短时临近强降雨天气过程的分析、监测、预警。

2、绵阳7.21天气过程背景资料

本次暴雨过程始于7月20日夜间，主要降雨时段在7月20日晚至21日白天，21日晚开始我市降雨减小。强降雨主要集中在我市除平武北部、盐亭以外的大部分地区。在（表1）8个大监站中，安县、江油、梓潼达暴雨，北川达到大暴雨。统计7月20日20时到22日20时累积雨量，全市218个雨量站中，50毫米以上有107个站、100毫米以上有17个站、150毫米以上有2个站，累积最大雨量出现在安昌，为240.3毫米。

此次降雨造成我市6个县市区64个乡镇108775余人受灾，紧急转移440人（其中游仙区11、安县27、梓潼县322、北川县80），未造成人员伤亡；房屋倒塌242间（其中涪城区1户2间、三台县55户110间、梓潼县52户117间、游仙区7户13间），房屋损坏67间；农作物受灾面积6.35万亩，其中成灾面积4.16万亩，绝收面积1.09万亩。此次强降雨天气给我市造成直接经济损失2870.5万元，其中农业经济损失1654.5万元。此次降雨共引发4处地质灾害，其中包括：北川县香泉乡燕子岩发生崩塌；安县乐兴镇伍家山发生体积约9000立方米的滑坡。

3、绵阳7.21强降水天气过程特点

此降水过程分为2主要降水阶段（图一），21日01时-21日06时与21日15时-21日20时

（图一（a）为21日01时06绵阳地区雨量累计图，图一（b）为21日15时-20绵阳地区雨量累计图）

21日01时到06时我市三台、梓潼、绵阳、江油出现暴雨，局地大暴雨。大暴雨的自动站点有，三台的古井114mm、三台的西平101mm、梓潼的白云111mm、梓潼的许州102mm。在这个时间段中，01-02时三台的西平一小时雨量达54mm，02-03时三台的古井一小时雨量57mm、刘营42mm，03-04时梓潼的白云一小时雨量49mm、绵阳的刘家43mm，04-05时梓潼的许州一小时雨量49mm、梓潼43nun。从雨量时间与空间分布分析，在21日01-06时强雨带逐渐北抬、东移。

21日15时到20时我市北川、安县、江油出现暴雨，局地大暴雨。大暴雨的自动站点有，北川的安昌186mm。在这个时间段中，15-16时北川的战斗村一小时雨量达35mm，16-17时北川的香泉一小时雨量38mm、北川县城29mm，17-18时北川的安昌一小时雨量84mm、安县的菩提44mm、安县的乐兴39mm，18-19时北川的安昌一小时雨量74mm、安县的迎新22。从雨量时间与空间分布分析，在21日15-20时强雨带略有移动，但基本维持在我市北川、安县、江油交界地带。

从以上分析可以看到，01-06时和15-20时两个时段雨带大致没有变化，但每小时最强雨区不断变化。我以21日01-02时段为例，利用swan系统详细实况分析，以及各种预报分析。

3.1 swan实况分析

从图二（a）来看，在绵阳地区东南部，有明显强回波发展，雨带逐渐北抬。我市三台西平（纬度104.8°、经度31.0°）回波强度达40dBZ。从图二（b）来看，当高度抬升到10km高度时，三台西平（纬度104.8°、经度31.0°）回波强度仍然有30dBZ，我市其余地方回波小于20dBZ。从图二（c）来看，三台西平（纬度104.8°、经度31.o。）强回波发展高度达9km以上。从图二（d）来看，三台西平（纬度104.8°、经度31.0°）回波顶高达15km以上。从上面的对比综合分析来看，三台西平（纬度104.8°、经度31.0°）单点对流发展较强，对流顶超过10km。在21日01-02时间段内，三台西平（纬度104.8°、经度31.0°）有小范围的强降水。

（图二（a）绵阳地区CAPPI三位拼图21日01 时24分+3km高度（单位：dBZ），图二（b）绵阳地区CAPPI三位拼图21日01时24分10km高度（单位：dBZ），图二（c）三台中太到中江回龙垂直剖面图（单位：km），图二（d）绵阳地区MTOP回波顶高度（单位：km）

3.2 swan预报分析

从图三（a）来分析，各个县区除去安县局地有，其余都没有titan辐合中心，预计10-11时间段我市降水将明显减弱，在安县、三台的部分地方仍将有局地强降水。从图三（b）来分析，预计10-11时间段在平武的北部、梓潼几乎没有降水，其余地方将大多数都小于5mm，在安县、三台的部分地方仍将有15mm以上的降水。从图三（c）来分析与图三（b）分析基本相同，但其预报的范围较大。从图三（d）分析，预计10-11时间段我市没有强的风暴中心，其风暴中心在陕西汉中一带，我市没有强的对流中心。

从表2可以看到，7月21日10时到7月21日11时我市其中雨量较大的有（单位：毫米）：安县的宝林22、塔水22、清泉21、兴仁16、永河12、乐兴8、丰收水库8；北川的永安10、吉娜羌寨7；三台的金石11。在梓潼有两个0.1mm自动站点，平武的降水都小雨2mm，其主要降水区在安县部分地方及三台局地。阳地区QPEHOUR拼图21日10时42分（单位：mm），图三（c）绵阳地区21日10时42分qPf拼图（单位：mm），图二（d）绵阳地区21日10时42分stmtra拼图）

从上面的分析来看，swan预报分析各个产品能准确的预报未来一小时降水落区，与实际降水非常吻合。

4、分析结论

通过以上分析，swan系统对短时临近预报有明显的预报、分析、预警的特征，尤其是弥补了小尺度预报资料，主要结论如下：

（1）能清楚的看到各个层次的回波强度，能看到对流发展的高度，当对流发展越高，其强度就越强。

（2）能对任何地区做三维剖面分析，当一个地区回波发展旺盛时，可以时时监控到某一个单点对流发展状况。

（3）能准确的预测未来一小时风暴中心位置，能解决未来一小时小尺度移动路径，能估测未来一小时雨量。