2021年6月至10月，天津地区降水明显偏多，全市平均降水量为865.6毫米，较常年同期偏多9成。尽管存在一定的特殊性和极端性，但对其预判始终在气象工作者的掌控之中。天津市气象局今年5月发布的气候趋势预测意见中明确了“夏季降水明显偏多”的结论，更是在9月对10月这个常年“风和日丽”的月份给出了“降水明显偏多”的预测结论，这背后正是天津市气候中心研发的华北夏季降水气候监测预测技术所支撑的。
华北地区处于东亚夏季风北边缘，受其影响，夏季降水年际、年代际变化大，极端强降水事件时有发生，持续性干旱也并不少见。因此，华北地区已成为我国东部易发生严重旱涝灾害的两个地区之一。
针对这一现状，天津市气候中心与南京信息工程大学联合开展“华北夏季降水气候监测预测技术与应用”研究，对近60年华北夏季降水时空变化特征、影响华北夏季降水的关键气候因子及影响机制等进行系统研究，研发出一套华北夏季降水监测预测指标及预测方法，并在预报服务中大显身手，有效提升了天津气象部门降水监测预测业务能力。
提出新监测方法 锁定华北雨季起止时间
华北地区降水主要集中在夏季，并具有多突发性、对流性、局地性、间歇性的特点，这也让华北雨季监测存在较大困难。华北夏季降水气候监测预测技术与应用研究项目负责人、天津市气候中心副主任郝立生说，华北雨季与长江梅雨、华西秋雨等雨季特点明显不同，不是在进入雨季就持续出现降雨，往往是降水过程之间间隔较长时间。据统计，华北夏季中雨以上降水过程平均每10天左右出现一次，雨季期间中断10多天无降雨很正常，导致很难准确监测华北地区雨季起止时间。
在实际应用中，准确监测了解一个区域的雨季起止时间，对安排工农业生产至关重要，对相关部门采取针对性防汛措施具有重要参考价值。通过项目研究，天津市气候中心提出了一种华北雨季新的监测方法——比湿副高法，即综合考虑空中850百帕层比湿特征线和副热带高压脊线变化，以此来判定华北雨季的起止时间。这种方法打破了以往必须要参考日降水量要素的束缚，而且使用方便，监测结果与实际基本一致。
据此，市气候中心提前预测出今年9月降水偏多，并将预测意见及时向市防汛、应急管理、生态环境等有关部门通报，成为全市防汛部门延长汛期至9月底的重要依据之一。
研发新型预测方法 预测意见更加科学客观
通过项目研究，天津市气候中心在850百帕层水平风场和水汽通量场、OLR监测的热带对流、东北冷涡、热带低频信号MJO/BSISO、500百帕中纬度低频波等关键要素方面，形成一套华北强降水发生的气候监测指标，同时研发了华北汛期降水趋势预测客观方法。
今年3月和5月，天津市气候中心在两次参加华北区域气象部门会商时，对夏季降水趋势进行预测。从整个汛期降雨实况检验来看，两次预测意见与实际情况较为吻合。市气候中心气候预测科高级工程师梁苏洁告诉记者，今年天津市气候中心的预测结论是在考虑国家气候中心和相关省市预测意见基础上，重点依据项目成果“基于前期环流演变信息的季节降水预测方法”得出的。
对于汛期降水趋势预测，基层预报员大多数是以统计方法为主，再结合前期大气环流和厄尔尼诺等外强迫信号情况，经过预报员经验判断订正而得出的。“这种预测方式往往存在主观差异，也容易出现意见分歧，不能形成客观化、定量化的预测结论。”郝立生说，“基于前期环流演变信息的季节降水预测方法，可以将前期不同季节的环流、降水、海温、地表热状况等季节演变信息提取出来，应用相关预测方法，进而生成一个综合考虑了多类环流信息的客观化、定量化、网格化的预测结果，能够清晰地看到降水量多少的空间分布情况，预测意见更加科学和客观。”
今年9月，市气候中心在月度滚动预测中明确给出10月降水将明显偏多的结论。“与往年通过统计算法得出的结论相比，这次的预测结论更明确、更客观，而且也是更接近实况的一次成功预测。”梁苏洁说。
通过项目研究，天津市气候中心还研发出了一种延伸期降水过程的动力释用统计预测方法，主要利用环流异常相似、低频关键区分析、derf2.0气候模式解释应用等技术，对未来10天到30天之内主要降水过程进行预测。这在近3年主要强降水过程预报的实际应用检验中取得了基本无漏报的良好效果，为降雨过程判断打出了更多提前量。
（作者：张妍 责任编辑：张林）
【来源：中国气象报社】
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