一次焚风效应造成的温度预报失误分析

白华　孙莹　葛月月　徐金秀　李瑞晗　孟鑫

摘 要： 2012年7月19日是一次西北风增温造成的丹东地区气温异常偏高气温预报失误的一个个例。本文对常规观测资料、自动站风、物理量场等资料进行了分析，并对数值预报产品进行了检验，找出本次气温预报失误的原因，就是未考虑风向风速对气温的增幅，即西北风造成的“焚风”效应，以及对热带低压的路径的预报偏差导致对云量、以及是否产生降雨把握不准。通过对预报失误进行研究分析，为今后预报类似过程提供依据，提高此类天气过程的温度预报准确率。

关键词：温度预报；焚风；暖脊；风向风速

中图分类号：P457.3 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20161131061

引言

随着社会经济的发展和生活质量的提升，社会和公众对气象预报的要求越来越高。气温是主要的气象要素之一，在天气预报中是难点，也是重点，与老百姓日常生活息息相关。因此对温度预报的准确率也要求越来越高。做好气温预报与做好降水预报可以说是同等重要。2012年7月19日是一次西北风增温造成的丹东地区气温异常偏高气温预报失误的一个个例。本文对常规观测、自动站风、物理量场等资料进行了分析，并对数值预报产品进行了检验，试图找出气温预报失误的原因，为今后预报类似过程积累经验。

1 过程概述

受下沉运动增温、暖湿北风增温效应以及台风暖气团的共同影响，2012年7月19日，丹东地区气温持续走高，当天虽然受热带低压卡努外围云系影响，以多云为主，但是最高气温丹东、东港还是升至30.2℃、31.7 ℃。凤城达到32.8℃，宽甸地区达到29.1℃，但是前一天预报员只预报了25～26℃，预报误差达到5℃以上。

高低空环流形势分析，2012年7月18日20：00 500hPa图（图略）上，贝加尔湖附近存在低涡系统，低涡系统不断地分裂短波槽南下，在西西伯利亚地区存在高压脊，贝加尔湖低涡稳定少动，辽河流域一带存在一低槽，受“卡努”减弱的低压环流北上与低槽东移共同影响，丹东地区有降雨，19日08：00随着副热带高压减弱东退，“卡努”减弱东移北上，与东移低槽结合，丹东地区转为合并的低压环流顶后部偏北气流控制，降雨逐渐结束。地面图（图略）上，前期丹东一直为冷高压后部控制，至19日08：00随着副高东退，热带低压“卡努”北上，丹东处于热带低压顶部，低压中心位于朝鲜半岛中部，中心强度为1000hPa，至20日08：00，低压环流减弱东移，丹东地区转为受蒙古低压顶部影响，19日白天丹东地区虽然是阴到多云的天气，但是由于地面一直吹西北风，致使气温不降反升，至19日14：00均达到了29～33℃。

2 预报失误原因分析

2012年7月18日值班员预报第2天受阴雨天气影响，最高气温会有所下降，所以预报19日最高气温25～26℃，实况19日最高气温为29～33℃，预报出现明显偏差。下面利用实况资料来分析预报失误的原因。

在通常的天气学尺度条件下，某一地方的温度变化，主要取决于温度平流、垂直运动及非绝热因子引起的温度变化，即：

2.1 温度平流

图1为2012年7月19日08：00丹东上空及周边区域的温度平流，由图可以看出：850 hPa高度到500hPa之间总温度平流为正，但数值不大，850hPa以下总温度平流为负值，即850 hPa高度到500hPa之间存在弱的暖平流，低层存在弱的冷平流。丹东探空站18日08：00—19日20：00 500～925hPa温度变化，19日08：00与18日08：00相比基本持平或略有升高（表1）。由此可知此次过程只有弱的暖平流，并不是很强。

2.2 垂直运动

当层结稳定时，若有上升运动ω<0，则降温；若有下沉运动ω >0，则升温。当层结不稳定时，则情况相反。图2上19日08：00，500hPa垂直速度零线斜跨在丹东上空，丹东西部地区为下沉运动，会引起局地气温上升，东部则为上升区，不利于升温。丹东地区是辽东丘陵的一部分，属长白山脉向西延伸的支脉或余脉，地势由东北向西南逐渐降低，南缘沿海地区是平原，北部为丘陵山区，北风造成下沉运动，有利于地面升温；而南风则为上升运动，对升温不利。此次温度预报失误的主要原因就是未考虑风向、风速对气温的增幅，即西北风造成的“焚风”效应，只考虑到云的遮挡对气温的减幅。

2.3 非绝热因子

主要包括辐射、湍流交换、凝结过程，能引起气温的日变化和气团变性。2012年7月18日值班员预报第2天受热带低压“卡努”影响，丹东将是阴雨天气，受云层的遮蔽以及降水影响，白天最高气温会有所下降，但是实况是由于“卡努”的减弱东移，19日白天基本以多云为主，对热带低压的路径的预报偏差导致对云量、以及是否产生降雨把握不准，为本次过程的失误之一。

风对于气温变化有重要影响，风速大时，乱流交换强，有利于空气的热量上下交换，使白天增温减慢，夜间降温减慢，日变化小。风速小，日变化大。根据丹东地区气温预报经验，丹东南部地区出现高温天气时，地面一般是风小，北风的天气，这与丹东南部沿海、北部山区的特殊地形有关，下面具体分析一下19日白天的地面风向风速以及相对湿度对于气温的影响。

根据以往温度预报经验，当前一天有弱冷空气自北向南影响丹东地区，在当日夜间引起辽东半岛大部降雨（或雪），第2天天气转晴，地面北风风速≤3级，则丹东沿海地区在第2天的午后容易出现近期较高气温，即湿北风效应（焚风效应）。本次过程中，18日夜间受高空短波槽影响，全地区出现了降雨，加上卡努北上带来的丰富的水汽，导致地面层空气湿度较大，第2天虽然未转晴，以多云为主，加上处于减弱的热带低压“卡努”顶后部影响，地面吹较湿润的弱北风，所以丹东地区增温比较明显。图3为东港站氣象要素变化趋势图，19日白天东港站风向均为北风，风力较小，在弱北风的作用下，东港最高气温飙升至31.7℃。显然本次过程风向风速对于气温升高有重要影响。因此在以后的气温预报中，要着重考虑地面风向风速要素对于气温的影响。

3 数值预报产品

综合前面的实况分析可知，此次气温预报的着眼点为19日天气现象、天空状况、风向风速、垂直速度以及是否存在温度平流等。对于海平面气压场，各个产品的预报与实况均比较吻合，对于850hPa高空场温度预报，各个预报产品均有不同程度的偏差，而10m风场预报产品在实际温度预报工作中，较常用到，尤其对于丹东海陆分布的特殊地形加上地面风场对于温度预报的影响较大，更是常用到，本次过程T639数值预报产品对于10m风场均作出较为准确的预报，具有很好的指示意义。而T639数值预报产品中的2m温度预报在本次过程中，具有一定的偏差，需要凭经验和天气情况进行人工订正后才具有一定的参考意义。综上，在温度的预报中，T639模式10m风场预报能力具有一定的可信度，在日常预报中具有很好的参考价值。

4 小结

此次过程温度平流较弱，垂直运动起到了重要作用。此次温度预报失误的主要原因就是未考虑风向风速对气温的增幅，即西北风造成的“焚风”效应，只考虑到云的遮挡对气温的减幅。

T639时空分辨率高、物理量产品丰富，对温度的预报有一定的优势，10m风场数值预报产品具有一定的业务参考价值，应进一步加强业务应用。在实际使用中，应不断积累数值预报产品应用经验，并结合天气学理论和预报实践经验进行有效订正，以更好地提高预报准确率。需要注意的是本文结论仅是通过一次实例得出的，还有待于更多的个例进一步验证。