九十年代初期,我国致洪暴雨的预报方法研究把面雨量概念引进气象领域。面雨量是气象部门向水文部门提供关于洪水发生可能的重要参考量,具有确定的量值,用它表示特定区域的降水强度,对水文预报工作者既清楚又实用。水文部门结合水文、地理等多种因素作进一步工作,然后形成洪水预报。因此可致洪暴雨的标准应归结为暴雨区面雨量计算和预报问题。在水文学中,把某一确定区域给定时段内面平均雨量定为面雨量,其实质就是对降水的落区、定时定量预报问题,目前还是气象部门努力研究的课题。本文主要是针对面雨量的分析和预报方法作了一些研究。

该计算分析方法简单易做,但是测站分布不均是普遍现象,因此该计算方法方法显得简单粗糙,过去的工作中,有的用确定区域内的总站数,有的用区域内有降水的总站数参与计算面雨量,造成不统一。此方法又称垂直平分法和加权平均法。做法是先在图上把雨量测站就近用直线连接成三角形,然后对每个三角形的各边作垂直平分线,将垂直平分线连成若干多边形,要求每个多边形内只含一个测站。假定每个雨量站的控制面积等于此多边形的面积,则该流域面雨量为各个测站的面雨量乘以各自的控制面积的总和除以流域的总面积。

这种方法是先画出雨量等值线,然后用求积仪或其他计算方法求各相邻两等雨量线间的面积,在分别乘以各相邻两等雨量线雨深的平均值得到该面积上的降水总量。将面积上的降水总量相加,除以全流域总面积,就得到流域的面雨量。这一方法的精确度较多依赖于分析技能, 人工分析缺乏客观性,因人而异,不正确分析会导致重大误差。以上介绍的各种面雨量分的方法各有其所长也有其不足,有一个共同点都是在测站降水出现之后的面雨量分析,若如此面雨量的使用时效和应用价值将是有限的。这就涉及到面雨量的预报研究。下面介绍一种根据水汽收支平衡原理结合数值预报产品资料计算预报面雨量的方法。

根据质量守恒原理,如果水汽质量守恒,那么在某一确定区域内水汽收支必然平衡,水汽的辐合凝结并降落到地面应等于降水量。水汽收支平衡计算面平均降水量就是在选定的流域内对垂直方向的气柱东西向和南北向水汽的收入和支出计算净余量,然后进行时间积分换算为可降水量,再除以确定区域的面积就可以得到面平均降水量(面雨量)。水汽收支平衡计算面平均降水量与实际降水比较要取得相当的精度,选取计算区的大小是非常重要的,计算区面积愈接近降水区其计算精度愈高。但是,在选定的固定区域内,降水的落区、面积的大小是不确定的,这就给计算面雨量带来困难。大气物理量诊断分析是一种比较客观、定量的分析预报方法,特别是那些与降水有密切关系的物理量不仅表征了暴雨产生的基本条件,经过动力、热力计算还能体现出天气系统的强度变化。

在长江中下游地区,现在愈来愈为天气预报人员所关注的低空急流对产生暴雨的作用, 也可以借用水汽通量的散度来表征,低空急流也是水汽通量的大值区,其左前方是暴雨极易发生的区域,此处水汽通量辐合最强,有大量水汽堆积上升。由于面雨量与洪涝有较高的相关性,为提高服务效果,近年来在气象领域内提出一些面雨量分析方法,比较各种分析方法均是以单站雨量为基础,经点面转换而得出面平均降雨量,各有所长亦有其不足。从应用角度考虑,分析雨区中的面雨量比分析固定区域中的面雨量更具有实用价值。水汽收支平衡方法作中期短期定量降水预报用的是数值预报产品格点资料,如果数值预报不准确,也会带来定量降水预报的错误。中国粮油仪器网 http://www.grainyq.com/