运城地区一次强降水过程分析

运城地区1998年7月7日－8日普降大雨,部分地区出现暴雨,局部地区出现大暴雨。本文从高空及地面天气图上分析了有利于这次降水的天气形势及影响系统,并探讨了物理量及要素变化与降水的对应关系。     

梅雨期降水过程及暴雨日的闪电频数特征分析

利用ＸＤＤ０３Ａ型单站闪电定位系统测出的闪电资料及降水数据,对１９９９年梅雨期湖北省内主要降水过程及６～９月的单站暴雨日的闪电频数特征进行了初步分析。结果表明：１９９９年梅雨期的主要降水过程与闪电日频数有着较为密切的对应关系,不同性质的降水对应着不同的闪电频数特征;以对流性降水为主的强降水过程,其闪电频数通常较大。     

一次季风潮爆发引致的区域性大暴雨过程分析

利用气象观测资料、卫星云图、雷达图以及其它物理量等,对2012年6月21至23日区域性暴雨天气过程进行分析,得出如下结论：这次暴雨过程发生在热带气旋东北移及南海季风槽北抬的背景下,沿海西南急流是这次大暴雨的直接影响系统;这次过程水汽主要来源是南海,降水主要发生在水汽通量大值中心的右边及右前方,本次大暴雨降水强弱与水汽通量、急流及地形等有极为吻合的对应关系.     

"98.7"连续暴雨过程诊断分析

给出了“９８．７”连续暴雨过程期间江西及其附近地区逐日物理量的绝对极大值,对这次连续暴雨过程的最强降水日进行了诊断分析。得到了盛夏季节连续暴雨的动力、水汽、稳定度等条件均明显强于江西雨季（４月至７月上旬）产生暴雨的相应条件。计算结果表明,螺旋度、Ｑ矢量散度在这次暴雨过程中与降水强弱有较好的对应关系。     

一次关键性久旱转大—暴雨过程分析

长治地区在１９９７年５月到９月持续干旱的情况下,９月１１日～１２日久旱转雨,降了大～暴雨,解除了旱象。本文从高空、地面分析了有利于这次降水过程的天气形势和主要影响系统,并从卫星云图及单站要素图表等作了诊断分析,探讨了要素变化特征及云系变化与降水的对应关系。     

一次强华北冷涡的分析

对１９９５年６月３０日－７月１日华北高空冷涡的强降水过程作了详细分析，探讨了冷锅演变的物理量场分布特征及其云系变化与降水的对应关系，为日常业务预报提供了一些启示。     

阿克苏大降水落区预报方法的初步研究

应用常规高空资料和T213物理量场资料综合分析阿克苏地区大降水落区与天气系统和物理量的对应关系，给出了大降沓落区预报定量指标。     

区域地面要素系统误差分析及应用

本文通过区域地面要素场的系统误差分析及订正前后对比分析，在此基础上进行了物理量诊断分析和统计分析，揭示了本地次天气尺度系统与大降水对应关系。     

河南省9608台风低压大暴雨过程分析

通过对９６０８台风低压造成的河南省大暴雨过程的特点，影响系统，物理量及中尺度云雨团等方面的分析指出：登陆台风的大暴雨过程是地形及多种尺度天气系统相互作用及恰当配置的结果暴雨中心的产生与环境场对流不稳定能量积蓄爆发和“Ｖ”地形引起反向气压梯度力有关。同时还提出了加密红外卫星云图的云顶温度与降水经度有较好的对应关系。     

2001年4月8日宁夏强沙尘暴天气中尺度系统分析

对2001年4月8日宁夏出现的一次强沙尘暴过程进行了天气背景及中尺度天气学分析。根据不同地区出现大风的时间差异，讨论了地形对冷锋和沙尘暴运动的影响；利用非静力平衡中尺度数值预报模式MM5的导出量，通过宁夏精细化预报物理量分析子系统，计算、分析了这次过程中Q矢量、锋生函数及总温度的变化特征。结果表明：MM5数值模式输出产品与本次沙尘暴过程天气实况有较好的对应关系及预报指示意义。     

物理量场诊断分析在短期天气预报中的应用

阐述了T213数值预报产品中，重要物理量预报值在短期天气预报中的应用。对局地性的阵性降水过程、微量降水过程和有明显天气尺度系统影响的大范围降水过程的重要物理量值，进行了验证和分析，总结出了产生降水的重要物理量预报临界值。     

月雨量业务预报的相空间投影技术

考虑到系统状态量之间的物理关系和动力学物为特性，提出了月雨量业务预报的相空间投影技术，该技术不仅考虑了局地降水的直接因素，而且考虑了该地与降水的间接因素及外界对该地的影响，从而发展了长期预报的相空间技术。     

Quantitative Precipitation Forecast Experiment Based on Basic NWP Variables Using Deep Learning

The quantitative precipitation forecast (QPF) performance by numerical weather prediction (NWP) methods depends fundamentally on the adopted physical parameterization schemes (PS). However, due to the complexity of the physical mechanisms of precipitation processes, the uncertainties of PSs result in a lower QPF performance than their prediction of the basic meteorological variables such as air temperature, wind, geopotential height, and humidity. This study proposes a deep learning model named QPFNet, which uses basic meteorological variables in the ERA5 dataset by fitting a non-linear mapping relationship between the basic variables and precipitation. Basic variables forecasted by the highest-resolution model (HRES) of the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) were fed into QPFNet to forecast precipitation. Evaluation results show that QPFNet achieved better QPF performance than ECMWF HRES itself. The threat score for 3-h accumulated precipitation with depths of 0.1, 3, 10, and 20 mm increased by 19.7%, 15.2%, 43.2%, and 87.1%, respectively, indicating the proposed performance QPFNet improved with increasing levels of precipitation. The sensitivities of these meteorological variables for QPF in different pressure layers were analyzed based on the output of the QPFNet, and its performance limitations are also discussed. Using DL to extract features from basic meteorological variables can provide an important reference for QPF, and avoid some uncertainties of PSs.     

降水引发的西南地区公路损毁风险预报方法

降水引发公路沿线滑坡、泥石流及其他灾害频繁发生,已成为引发公路损毁的最重要因子之一。该文利用2007年1月—2013年7月区域 (云、贵、川、渝4个地区) 公路损毁灾害数据、基础地理信息数据及国家气象中心降水量历史资料,通过对灾害发生频次、降水量等资料的统计分析,初步探讨降水与公路损毁灾害的关系,并重点针对公路损毁的降水影响因子 (即前期有效降水和损毁灾害发生当日降水),开发具有普适性的公路损毁概率密度函数及其概率拟合方程,建立公路损毁灾害概率预报模型;综合公路损毁灾害风险区划信息 (即灾害危险性等级) 与降水的等级临界阈值 (即降水危险性等级),建立区域公路损毁的危险性分级预警方案,得出综合的西南地区公路损毁风险预报模型,以1～5级划分, 分别为灾害发生可能性极小、灾害发生可能性较小、灾害发生可能性中等 (注意)、灾害发生可能性较大 (预警)、灾害发生可能性极大 (警报)。该预报方法结合降水危险性等级及公路损毁灾害危险性等级,明显优于仅考虑阈值降水量的判别方法。     

西南区域模式在成都地区的降水检验及物理量分析

本文选取2014年6～9月西南区域模式产品的每日20 h (北京时)起报的00 h～24 h降水量、相关物理量及成都地区实况降水量。首先利用领域法建立高分辨率模式与稀疏站点对应关系,其次比较领域内的降水量分级传统技巧评分以及强降水(25mm以上)与模式物理量阈值进行概率分析,得出强降水物理量阈值,最后通过个例对模式物理量阈值进行检验。得出如下研究结论:降水量分级评分结果表明模式对成都地区有无降水预报总体效果较好;TS评分随着预报降水量级增大而减小,同时模式空报率高于漏报率;而暴雨及暴雨以上量级降水混合评分为11.6%,具有一定的参考性。强降水与模式物理量阈值概率分析表明模式对强降水有一定的预报能力,但量级、落区相对较差。两次降水个例物理量阈值均满足以暴雨、暴雨以上降水为主的条件。      

一次强雷暴天气与大气环境场的关系分析

雷电是电荷聚集到一定程度的放电现象,当雷暴云中电荷累积,在地面附近大气就会有相应的感应电场,因此通过大气电场脉冲波形变化,结合雷达回波资料,可以判断雷暴云的发展阶段。本文分析了2010年8月11~12日陕西省有闪电定位监测网络以来最强的一次雷电天气过程。该过程全省范围内共发生闪电23 570次,8月11日单日闪电14 470次,整个过程以负闪为主,闪电频数高,同时伴随强降水发生。分析发现,此次强雷电天气过程与大气环境场具有以下对应关系:强雷电的发生与西太平洋副热带高压强盛控制陕西大部分地区且呈东西带状分布、西风槽东移南压关系密切;另外还与潜在对流性稳定度指数、抬升指数、能量场和位势稳定度具有较好的相关性;高雷电密度区域与区域性暴雨的强降水落区有一定的对应关系,但强雷电往往先于强降水出现,雨量最大区域与雷电强度最大区域并不对应。     

一次天气过程预报失败的分析

２０００年４月１４日，广西受一次锋面、切变线、低槽的共同影响，却没有出现强降水和强对流天气，本文对这次过程的几个物理量进行计算分析，从短期预报的角度探讨造成空报的原因。     

阿克苏地区降水的水汽条件分析

利用2001～2004年4～10月的降水量和常规观测资料,分析了发生在阿克苏地区中量以上降水的比湿场和水汽通量场的特征;通过分析T213预报产品中的相对湿度、温度露点差和水汽通量预报场演变与阿克苏地区降水的关系,得到一些有参考价值的物理量预报场特征。     

基于低频振荡特征的夏季江淮持续性降水延伸期预报方法

本文利用1981~2008年我国南方地区200站逐日降水量、NCEP再分析资料和NCEP气候预报系统 (CFS) 的模式回算数据, 针对降水低频信号, 分析了江淮地区夏季降水的延伸期可预报性, 并选取对江淮持续性强降水有显著影响的东亚环流指数作为预报因子, 以降水20~50天低频分量作为预报量, 进行了针对江淮地区夏季持续性强降水过程的延伸期预报试验。结果表明, 江淮地区夏季降水具有明显的20~50天周期的低频振荡特征。降水的20~50天低频振荡, 尤其是峰谷值位相的变化与实际降水集中期和中断期的交替有较好的关系, 研究20~50天降水低频分量的延伸预报, 对于江淮地区夏季持续性强降水过程的延伸预报有一定的指示意义。本文尝试提出一种基于大气环流低频信号和数值模式预报产品的动力与统计相结合的预报方法, 以期为江淮地区夏季持续性降水过程的延伸期预报提供参考。     

配料法在宁夏暴雨预报中的应用

选取2000—2015年发生在宁夏23次由深厚湿对流引起的区域性暴雨天气过程为研究对象,研究确定暴雨预报的配料方案,采用2016年6—8月宁夏25个常规站和947个自动站逐小时降水量、ECMWF 72 h内模式资料,从统计分析和个例剖析两方面探讨配料法暴雨预报效果,结果表明:(1)通过对比2016年6—8月ECMWF暴雨预报与配料法暴雨预报发现,不同预报时段,配料法暴雨预报均优于ECMWF暴雨预报;(2)配料法能准确预报所选两次暴雨个例降水的中心强度、落区及变化趋势,但强度和落区较实况偏强、偏大;(3)配料法对六盘山区暴雨过程弱降水预报效果较差,对贺兰山沿山暴雨过程存在降水空报。