文山州短时强降水和雷电时空特征分析

利用文山州2008～2017年闪电定位数据和100个观测站点2012～2018年小时降雨量观测资料对文山州短时强降水和雷电的时间和空间分布特征进行分析。分析结果表明:文山州短时强降水和雷电夏季(6月-8月)比较活跃,最强时段分别出现在5月和9月;短时强降水和雷电均在午后至夜间较为活跃,短时强降水高发时段较雷电推迟1～2小时。空间分布特征表现为:短时强降水在中部以南地区较活跃,特别是西南部和东南部,年均出现10次以上;雷电强度和密度空间分布不一致,西部雷电高发但强度不大,东部为雷电低发区,但强度较大。     

甘肃北部短时强降水中尺度特征及物理量配置

利用甘肃北部27个国家级自动气象站及635个区域气象站降水资料,结合常规高空、地面和欧洲中期天气预报中心（ECMWF）再分析物理量场资料,选取了2016—2019年5—9月104个典型短时强降水个例,对甘肃北部短时强降水天气发生发展的环境条件进行了中尺度综合分析,揭示了区域内短时强降水的一些特征和规律。结果表明：（1） 甘肃北部短时强降水集中出现在6—8月,短时强降水的强度多为10~20 mm。（2） 甘肃北部短时强降水天气的典型特征,分为副高边缘型、低压槽型、西北气流型和河套阻高型4种流型。（3） 通过分析不同天气形势、不同类别、不同物理量参数间的联系与区别,总结出各类短时强降水天气的环流特征和物理量要素指标和阈值。（4） 地面辐合线（冷锋）是甘肃北部触发强对流天气的关键系统,地面辐合线（冷锋）的分析对短时临近预报至关重要。（5） 低空偏南风急流（显著流线）在110°E左右北上及在37°N左右产生辐合是判断甘肃北部能否产生短时强降水的重要依据。并对2020年短时强降水预报效果进行检验,预报准确率达63.6%,说明建立的短时强降水预报指标预报能力较强,为提高短时强降水预报预警能力提供了一种新途径。     

甘肃短时强降水天气若干环境参数特征分析

利用甘肃省2005-2013年81个气象站逐时降水量、2012-2013年全省区域站雨量及部分探空资料,分析甘肃省短时强降水天气地域分布及环境参数特征,结果表明∶(1)甘肃省短时强降水天气全省均有出现,但主要出现在河东地区,以庆阳北部和陇南居多。(2)合成T-Log P图上各站低层有暖平流、高层有冷平流;平凉(20∶00)、武都(08∶00、20∶00)温湿曲线呈明显"漏斗"状。(3)短时强降水出现时,K指数、SI指数、CAPE、CIN、各特殊层的高度、静力稳定度及各层的温度露点差在不同区域均表现出不同的特征。上述结果为短时强降水的短时或短期潜势预报可提供参考。     

近10 a中亚低涡背景下新疆短时强降水环境场分析

为更好地把握中亚低涡造成新疆短时强降水天气过程的机理特征,为新疆短时强降水预报预警提供参考和依据,利用FNL资料、探空资料等,运用天气学原理、动力诊断分析方法等,研究了中亚低涡系统不同部位发生的三类短时强降水的环境场特征及环流配置。结论表明：（1）短时强降水发生在500 hPa中亚低涡前部西南气流下为最多。（2） A指数在新疆地区短时强降水降水预报中意义不大。（3）中亚低涡背景下新疆短时强降水天气的配置一般属于高空冷平流强迫类。（4）三类短时强降水形势配置的共性：在低涡背景下,对流层中高层都有显著气流存在,低空有切变线存在,近地面往往有辐合线,700 hPa左右往往有湿舌。异性：第I类短时强降水湿度条件较好,第Ⅱ类短时强降水高低空温差较大,第Ⅲ类短时强降水垂直风切变较强。     

中国西北地区东部短时强降水时空特征

基于中国西北地区东部136个气象站2001-2011年每6 h地面降水常规观测资料、1 674个自动站2009-2011年逐时降水资料,运用气候统计、线性趋势、归一化、分区域统计以及降水集中度（PCD）和集中期（PCP）分析等方法,研究了西北地区东部短时强降水的时空分布和气候特征。结果表明：该地区短时强降水日数年际变化不大,但区域性的短时强降水过程呈明显增加趋势;短时强降水主要发生在7月上旬至8月下旬,且具有明显的日变化特征;短时强降水总频次的空间分布与地势分布比较一致,高频高值区多位于夏半年环流盛行西南气流的迎风坡附近;在空间上PCD由东南向西北越来越集中,PCP自东向西逐步推迟。     

VIL产品在丽江强对流天气中的应用

通过对2006 - 2010年丽江市气象台站观测的冰雹观测记录、短时强降水及民政部门提供的冰雹灾情资料,并结合丽江CINRAD/CC雷达观测资料中的垂直液态含水量VIL进行统计分析.结果表明：当VIL在18 kg/m^2上下时预示着发生冰雹的可能性极大,如果后续VIL值有跃增性增长,并短时（1-5个体扫）达到30 kg/m^2以上,此时可以肯定将发生冰雹天;非汛期期间,VIL值远远小于汛期期间;短时强降水中,当VIL≧1 kg/m2持续维持4个体扫以上时,则有可能出现持续性降水或强降水,历史概括率为40/49=81.6％;当VIL≧5kg/m2时有可能出现短时性强降水,历史概括率为25/49=51.0％.但由于距离等的原因,出现强降水时VIL值仍可能为零,即VIL值对强降水没有明显指示作用的仍占了18％ （5/18）的比例,因而是业务应用中值得关注的一个问题.     

一次切变型区域短时强降水过程的特征分析

利用闪电、卫星和雷达等多种观测资料对2015年7月22日20∶00至23日20∶00云南的一次切变型区域短时强降水过程进行了成因分析。结果表明:700 hPa切变线和地面辐合线是此次过程的关键影响系统,切变线为短时强降水的发生发展提供了中低层水汽辐合及对流抬升运动的维持机制,地面辐合线则为低层对流发展提供了触发机制;短时强降水主要出现在云顶亮温小于-60℃的区域及亮温梯度的大值区;地闪数量开始增加的时间要早于短时强降水发生的时间;当积云回波中反射率因子达到45 dBz以上并具明显低质心特征,且径向速度图上有明显的中尺度辐合配合时,在相同区域出现短时强降水的可能性较大。     

陇东短时强降水与冰雹天气对比分析及预报方法研究

利用2008-2014年短时强降水和冰雹资料建成样本,通过对强对流天气诊断分析,建立了陇东地区强对流天气概念模型,归纳了两种强对流天气的物理量阈值,并对阈值进行了检验。结果表明:切变线是产生陇东地区短时强降水和冰雹的主要低层影响系统,低层700 h Pa有切变线产生短时强降水的个例比产生冰雹的个例多;物理量参数如△T_(700-500)、0℃、-20℃高度层、大气可降水量、700 h Pa比湿、K指数、θse500、θse700、0~6 km垂直风切变在冰雹与短时强降水天气中存在明显差异,可较好的区分两种强对流天气;其阈值指标对陇东地区的强对流天气有较好的预报效果。     

2008年一次混合性强降水过程的雷达产品特征分析

通过对2008年5月28~29日文山北部地区一次混合性强降水过程的雷达产品、乡镇自动站雨量资料的分析发现:此次混合性强降水过程具有降雨时段集中,具有明显的阵性;强降雨范围小,雨量分布较为集中;降雨强度大等明显的中小尺度特征。对应的速度常上有明显的大风区、逆风区、中尺度辐合带和辐合系统存在。PUP降水产品中1小时、3小时降雨量产品在监测短时强降水天气过程中的可信度较高,在短时临近预报中对监测预警强降水的发生具有重要参考价值。     

昆明市主城区城市内涝短临预警指标研究

结合2000~2016年昆明国家气候基准站的气象资料,综合分析了造成昆明城市内涝的气候因素、地理环境和人类活动等因素,通过对2016年44例昆明主城区城市内涝过程与相应时段内涝点附近自动气象站逐小时降雨资料进行统计分析有,短时强降水是造成城市内涝的主要原因,其中1~2 h最大累积降雨量与城市内涝的关系最密切,并给出了城市内涝短临预警指标,根据积水深度将城市内涝分为一般性风险、较高风险、高风险、很高风险4个等级。     

近53年山西极端温度和降水变化趋势分析

利用山西省国家基本气象观测站1958-2010年逐日最高、最低气温及逐日降水量观测资料,计算分析山西省50多年来极端温度、降水事件的时空变化。研究结果表明,暖日事件频率有明显的增加趋势,其中夏季增加趋势最显著,秋季较弱;冷夜事件有减少趋势,其中冬季减少幅度最大,秋季最小。暖日(冷夜)事件在1995年、1996年前后有突变。山西大部分地区暖日天气增多、冷夜天气减少。但海拔高的山区极端温度变化趋势较小,在人口和经济增长迅速、城市化影响强烈的河谷盆地冷夜事件减少趋势强烈。近50多年平均极端强降水日数有弱的下降趋势,暴雨日数呈明显下降趋势,并有突变现象。极端强降水阈值有空间差异,山西东部山区最大,中部盆地最小。小波变换显示,温度和降水极端事件在全时域上的周期不明显,但局部时域上3~6a的高频波动较明显。     

内蒙古5-9月小时强降水时空变化特征

基于1991-2013年5-9月内蒙古自治区117个气象站逐小时降水量资料,分别定义各站点小时降水量的强降水阈值,揭示强降水事件时空变化特征,同时利用经验正交函数(EOF)分析方法研究小时强降水变化特征。结果表明:第99个百分位阈值、强降水事件发生频率和1 h降水量最大值空间分布基本一致,表现为自内蒙古西部向东部递增,高值区位于阴山山脉南部和大兴安岭山脉东南部的迎风坡,低值区位于内蒙古西部。21世纪以来,内蒙古强降水事件发生频率和强度都呈现增加的趋势。内蒙古强降水事件集中出现在7月中旬到8月上旬,而且午后至傍晚时段最为活跃,内蒙古东部区域的强降水事件有夜发性特点。内蒙古强降水事件持续时间在1～5 h,其中持续时间为2 h所占比例最大,说明强降水事件是由中小尺度天气系统造成的,而且同西太平洋副热带高压关系密切。     

中国北方近50年温度和降水极端事件变化

利用中国近50年逐日最高、最低气温和降水资料,计算分析北方极端高温、极端低温和极端强降水事件的频率变化趋势.研究结果表明,中国北方夜间温度极端偏低的日数显著趋于变少;白天温度偏高的日数则趋于增多,只有华北南部例外.同时我国北方日最低气温小于0℃的日数显著减少,这使得我国北方,尤其是东部地区无霜期明显加长.从降水来看,华北地区强降水事件趋于减少,但西北地区强降水事件趋于增多.     

“2017.6.28”昆明大暴雨过程诊断分析

利用常规观测资料、卫星、雷达和NCEP/NCAR1°×1°再分析资料,对2017年6月28~29日发生在昆明北部局地性大暴雨过程进行诊断分析。结果表明:此次昆明北部大暴雨发生的大尺度环流背景是辐合区和低空切变线。低空急流为暴雨区提供了充足水汽和不稳定能量,丰富的水汽含量和强的水汽辐合有利于强降水的发生。θ_(se(500-800))和TBB等值线密集区的对流云团发展旺盛,暴雨区出现68.5 mm·h~(-1)的短时强降水。多普勒雷达速度图显示,中尺度辐合区、逆风区等多个中尺度系统,是此次暴雨产生的直接影响系统。     

广州市南沙区万顷沙网河区排涝调蓄演算研究

快速城市化进程改变了城市地区原有下垫面,不透水层面积增加,暴雨期间汇流时间缩短,洪峰流量加大,进而导致城市内涝加剧,严重影响城市的防洪安全。本研究以广州市南沙区万顷沙网河区为研究对象,基于水量平衡的调蓄演算方法,对研究区域蓄排设施的规模进行分析;构建MIKE11一维网河模型,对涝区水情进行模拟,校核排涝工程规模,并对工程布局与规模进行了优化。结果表明:(1)万顷沙网河区在典型水文组合情况下,内河涌最高水位6.15 m,泵站抽排历时约11 h,抽排流量65 m3·s-1,满足排涝需求;(2)结合片区泵站排水能力,可使片区达到20年一遇24 h暴雨不成灾的规划防洪标准,片区水闸和泵站参数选取合适;(3)在50年一遇超标准情况下,万十涌水位最高约6.33 m,超过片区管控水位,表明当防洪标准提升,片区需合理增设排涝泵站规模,以满足管控水位要求。研究成果可为沿海城市的排涝减灾和实现水系综合整治提供科学依据。     

长沙市防洪建设中若干重要问题探讨

探讨了全国重点防洪城市长沙市防洪建设中的若干重要问题:防洪标准、设计洪水位、防洪大堤高度等的确定;建设方针与程序、整体防洪能力建设、防洪建设与基础设施建设和景观建设协调发展等。长沙设计洪水位的确定应综合考虑以下几个方面:湘江长沙段洪水与其支流和东洞庭湖洪水不存在高标准洪水同期遭遇问题,更不存在同频率洪水遭遇问题;湘江洪水流量与水位关系不是长沙洪水设计的主要依据;而南洞庭湖洪水位顶托和河道槽蓄量减少是影响长沙洪水位高低的动、静态因素。目前,长沙城市堤防设防高度偏高,减少了大堤的稳定性,造成了无效投资,影响了城市景观。防洪工程建设应分期实施、先除险后加固、注重整体防洪能力的提高,并处理好与城市基础设施建设和景观建设的关系。     

1961-2005年新疆区域分级雨日(量)的气候特征

利用新疆区域108个常规气象观测站的逐日降雨资料对新疆区域1961-2005年分级雨日(量)的气候特征进行研究.按日雨量的大小分成4个等级:小雨(0.1～6.0 mm)、中雨(6.1～12.0 mm)、大雨(12.1～24.0 mm)和暴雨(≥24.1 mm),有效雨日(量)为上面4个等级雨日(量)的总和.结果发现:新...     

青藏高原强降水日数的时空分布特征

 根据青海和西藏48个气象台站近48 a（1961-2008年）的逐日降水和气温资料,分别以日降水量超过5 mm和25 mm作为冬半年（11月～翌年3月）和夏半年（5～9月）强降水的临界值,分析了青藏高原冬、夏半年强降水日数的时空分布特征。结果表明：（1）高原强降水日数与总降水量的空间分布型非常相似,夏半年均表现为由东南向西北递减,而冬半年则为由高原腹地向四周递减。（2）夏（冬）半年强降水主要集中在7月上旬～8月中旬（11月上旬和3月中下旬）。（3）夏（冬）半年强降水存在准6 a（5～6 a）的年际振荡以及准10～11 a（15 a）的年代际振荡。（4）强降水日数变化趋势的空间差异较大,夏半年高原北（南）部强降水日数普遍以增加（减少）趋势为主,而冬半年除雅鲁藏布江流域呈减少趋势外,高原大多数地区均表现出显著增加趋势。     

民勤春季强降水过程的气候特征及其成因

干旱区春季强降水对安排春耕播种生产、缓解风沙危害和春旱、净化空气质量、改善生态环境和促进农作物生长具有十分重要的意义。以1953-2015年民勤春季3-5月降水为背景,针对2001-2015年春季日降水量≥5 mm强降水天气过程,综合运用地面、高空和云图等气象资料,以及NCEP再分析资料,通过12个春季典型干湿年对比分析,得出春季强降水过程的气候特征和成因。1953-2015年民勤春季强降水日数和降水量呈增加趋势,过程特点是降水时间长,集中在上午,多为连续降水。新疆至河西冷空气东移南下,与青藏高原低值系统、深厚湿层共同影响,生成高原云系发展北抬造成民勤春季强降水。春季强降水的发生,与欧亚纬向气流、高原低槽和东亚大槽的强度密切相关。预报关注重点是西北冷空气、高原天气系统和云系、偏南气流水汽输送。     

瑞金机场高影响天气气候特征分析

利用参证气象站(瑞金气象观测站)1988—2017年记录的雷暴、闪电、降水、雾和霾、热带风暴及结冰资料,对瑞金机场发生频率较高的高影响天气的气候变化特征展开统计分析。结果表明:(1)夏季(6—8月)是雷暴影响瑞金机场的主要季节,其中8月发生的日数最多;1988—2013年雷暴日数整体趋势不显著,但年际变化显著,2012年雷暴日数最高,为76天,1989年雷暴日数最低,为40天;瑞金机场闪电也主要集中在夏季,冬季少有发生,高频时段出现在14:00—20:00,夏季要注意防雷防电。(2)瑞金机场对流性降水(10 mm·h~(-1))年均发生21.5天,占总降水天数的14.2%,其中一半左右发生在5、6月份,6—13时为高发时段,是强对流重点关注和预防的时期。(3)瑞金站雾或霾引起的低能见度出现的频率冬春季节较高,夏季较低,应重点关注冬春季低能见度对航运的不利影响。(4)影响瑞金机场热带气旋带来的降水以大到暴雨为主,对瑞金市极端风速的影响以5～6级为主,应给予一定的关注。(5)瑞金机场每年均有结冰发生,且初、终期复杂多变,需注意冬季跑道除冰工作。