博斯腾湖水位变化特征及其可能影响机制分析

应用开都河下游大山口水文站径流和博斯腾湖1956-2009年的逐月水位数据和流域内各气象站的气象数据,通过模糊聚类等统计方法,分析了博斯腾湖水位变化趋势及其可能影响因子.结果表明:博斯腾湖的水位年际变化受开都河流域径流的影响很大,当开都河流域径流量大时博湖水位较高,且开都河径流与其上、下游气温和降水关系密切.博斯腾湖水位逐年的月变化基本上可以分为5类,其中最主要的为第一类型和第二类型:第一类为递减型,特征为季节变化不明显,水位在春季较高,以后逐渐降低;第二类为递增型,特点是季节变化较第一大类明显,水位在夏末秋初的时候较高,整体呈现上升趋势.递增、递减型出现的主要原因是受上下游降水和大山口径流的影响,当上下游降水和径流偏多时水位月际变化出现递增型,反之易出现递减型.     

大理地区所代表的青藏高原东南缘降水日变化类型的分析

用谐波分析法对大理地区各气象站2005—2014年的小时降水量做日变化分析,结果表明,各站点降水量日变化可用前3个谐波做拟合,方差贡献率≥30%的谐波是显著谐波,降水量日变化呈现4种形态:洱海盆地内呈夜间单峰型,后半夜降水高峰由持续≥3 h的降水事件引起;哀牢山起始西侧和点苍山西侧峡谷低地呈夜间峰值是午后峰值1.5倍的双峰型,后半夜降水高峰多由持续≥6 h的长时降水事件引起,傍晚降水次高峰一般由持续≤5 h的短时降水事件造成;区域北部高山峡谷区属午后峰值是夜间峰值1.5倍的双峰型,午后至傍晚的降水峰值由持续≤10 h的降水事件引起,夜间降水次峰值由持续4~10 h的降水事件造成;南部和西部区域呈午后峰值与夜间峰值持平的双峰型,持续≤4 h的短历时降水事件易引发午后峰值,而持续≥5 h的降水事件则造成夜间降水高峰。这些降水特性的区域差异主要是由于太阳辐射日变化和复杂地形因素引起的湖陆风和山谷风效应造成。     

秦岭南北降水小时尺度特征对比分析

利用秦岭地区1961—2015年暖季(4—10月)国家级地面气象站观测的逐时降水资料,从降水逐候变化与降水日变化的角度,比较了秦岭南北两侧暖季降水的演变特征,研究表明:在逐候演变上,秦岭南北两侧均为夏秋双峰型降水,但北侧降水主峰值出现在秋季,秦岭南侧降水主峰值出现在夏季.在降水日变化上,夏秋两季中南侧降水量、降水频次和降水强度均以清晨峰值为主,仅在降水频次上夏季出现了午后的次峰值;而北侧降水量日变化夏秋变化较大,且主要由降水强度贡献,夏季降水强度在午后较强,而秋季清晨降水强度更大.对于不同持续时间的降水事件,南北两个区域在夏秋均表现为持续9h以上(3h以下)的降水为清晨(午后)降水峰值,其差别主要存在于持续时间为4～8h的降水事件中.     

中小河流域三个叫应机制气象服务标准分析——以余庆河为例

利用余庆河流域内余庆国家基本气象站1981—2019年降水资料及5个区域气象站2012—2019年降水资料,结合团结水库水位特征和历史暴雨洪涝灾情资料,分析余庆河流域"三个叫应"气象服务标准。结果表明:以24 h区域平均雨量为统计量,团结水库24 h前的水位在602 m、603 m、604 m、605 m时,余庆河流域一级叫应临界雨量阈值分别为85 mm、80 mm、75 mm、70 mm;二级叫应临界雨量阈值分别为70 mm、65 mm、60 mm、55 mm;三级叫应临界雨量阈值分别为65 mm、60 mm、55 mm、50 mm。根据致灾临界雨量阈值确定的余庆河流域"三个叫应"气象服务标准,符合余庆县防汛实际情况,可以为防御中小河流域暴雨洪涝赢得宝贵时间。     

气候变化对呼图壁河径流量的影响

依据呼图壁河青年干渠渠首水文站1979—2005年径流量资料和呼图壁县气象站同期历史气候资料,统计分析了27a来呼图壁河径流的年内分布特征、多年变化规律以及呼图壁河流域气候变化对河流径流的影响。结果表明:径流量年内分配极不均匀,11月—3月几乎无径流产生,而4月—10月径流十分集中,水热同期的气候特点是形成呼图壁河径流年内分配不均的根本原因;径流量的年际变化较稳定,变差系数仅0.14;27a来呼图壁河年径流量表现出较明显的递增趋势,平均增加倾向率为0.157×108m3.10a-1;降水是影响河川径流的主要气候因素,27a来降水量呈增多趋势是导致呼图壁河年径流量递增的主要原因。气温升高,加快了冰川、积雪融水的产生,对增加和稳定径流也具有重要作用。     

小时和日值降水数据对河南省暴雨日数和暴雨日变化特征的影响北大核心

利用1961—2018年河南省111个气象站逐日和逐小时降水数据,分析了暴雨日数的时空变化规律及暴雨日变化特征,并通过统计对比分析,评估了小时和日值降水数据对暴雨日数及暴雨日变化的影响。结果表明:(1)1961—2018年,河南省年平均暴雨日数变化呈显著上升趋势,速率为0.34 d·(10 a)^(-1);94.6%的气象站点年平均暴雨日数的气候倾向率为正,显著增加的站点数占总站数的73.0%;年平均暴雨日数为1.4 d,以7月最多,平均值为0.52 d,占年平均暴雨日数的37.1%。(2)1961—2018年,河南省暴雨总降水的日变化呈现单峰结构,主峰值出现在05时,为4.5 mm;暴雨日变化峰值呈波动下降趋势,速率为0.16 mm·(10 a)^(-1);日变化峰值大部分出现在00—08时,共42个年份,占79.3%;从空间分布看,各气象站点的暴雨日变化峰值大都出现在00—06时,占总站数的73.5%。(3)2014—2018年,河南省小时和日值降水数据吻合度为100%;吻合暴雨总降水的日变化的主峰值和次峰值出现在04时和17时,分别为4.3 mm和3.4 mm;日变化峰值出现在13—18时的气象站点最多,占总站数的33.9%。(4)小时和日值数据对暴雨日数及暴雨日变化造成了影响,主要表现在年平均暴雨日数及其变化趋势不一致和暴雨日变化的差异。     

降水对雾中能见度参数化的影响

雾的能见度是雾滴数浓度和含水量的函数,可以利用雾滴数浓度和含水量进行参数化得到能见度拟合值。但是当雾中有降水存在时,降水会影响雾滴数浓度和含水量,进而影响能见度参数化。2009年1月19日至3月5日在湖北恩施雷达站进行了包括雾微物理特征、雨滴谱及雨滴末速度、能见度以及基本气象要素的观测。利用不同的能见度参数化公式得到能见度拟合值,并与实测值进行对比分析,考虑雾中降水影响时的能见度拟合值要比不考虑降水时的能见度偏差大,因此在有降水伴随雾产生时,降水的效应可忽略不计。同时,利用40％的雾滴谱观测数据建立了良好的模型用于拟合当地的能见度,并利用Gultepe公式得到相应的参数,对当地的能见度进行了计算和预报。     

新疆不同降水观测资料的比较及其差异的可能原因

利用新疆地区89个气象站和38个水文站1961~2005年的降水资料,对比分析了这两类降水观测资料在表征新疆地区降水的时间演变特征上所存在的差异,进而探究了造成这种差异的原因,并在此基础上研究了增暖背景下新疆地区降水与地形(包括海拔高度、坡度和坡向)的关系。研究发现:1)从区域平均来看,水文站观测的年降水量(221.4 mm)明显高于气象站的观测值(152.1 mm),其差值为69.3 mm,但是二者具有相同的时空变化特征;2)气象站与水文站降水均值之间的差异,主要受海拔高度的影响,坡度和坡向的影响次之。新疆地区地形地貌复杂,降水时空变化较大,观测数据分布不均匀均可导致对降水的估算存在较大差异,因此多源降水数据相互融合是客观估算该地区降水量及其变化的一个途径。     

赤水河、习水河流域降水对水位影响的研究

该文利用赤水河、习水河降水、流量、径流量、水位等资料,建立了赤水河、习水河暴雨—水位计算公式,为赤水市小流域暴雨洪涝灾害防御工作提供决策依据:赤水9月出现暴雨过程对赤水河水位影响最大;赤水24 h降水达到50 mm时,赤水河水位正常,达到100 mm时,赤水河水位将超过警戒水位,其中9月超过危急水位;赤水24 h降水达到150 mm时,赤水河水位超过危急水位。习水河由于缺乏水文数据,建立公式偏差较大,预警准确度偏低,提升习水河暴雨—洪水预警准确率需要对习水河水文资料开展收集,从而修正偏差值。     

数值预报产品在和田市2009年汛期降水预报中的准确性检验

利用目前在天气预报业务中使用的T213、MM5、GERMANY和JAPAN等4种数值降水预报产品(以下简称产品)资料,对2009年汛期(6—8月)和田市24～72 h不同量级降水和预报技巧的预报效果进行了检验和对比分析。结果表明:除JAPAN产品对24h一般降水和小量降水、GERMANY产品对24～48 h中量降水的预报效果较好,准确率在50%以上外,其它产品对24～72 h各量级的预报效果较差,准确率均在33%以下。当3种及以上预报产品均预报有降水时,其出现降水的准确率为100%;而两种预报产品均预报有降水时,出现降水的准确率为40%;仅一种预报产品预报有降水时,其出现降水的准确率为0%。     

江西致洪暴雨天气特征分析与流域洪涝预报研究

在对1959～1990年的资料进行大量普查分析和统计的基础上,指出对流层中低层形势特征在江西致洪暴雨中的特殊重要性,分析了各个天气系统对形成致洪暴雨的作用,并根据中低层天气形势特征来分型建立致洪暴雨的预报模式。应用水文上降水产生流量过程线的变化原理,提出了仅用降水资料来推算流域洪涝指数,用量化指标来预报未来流域洪涝强度的研究思路和方法。该方法思路是利用流域内测站雨量计算出流域的有效综合面雨量(考虑了前一段时间内的逐日流域面雨量的不同贡献)。复核流量(或水位)等洪涝资料与流域有效综合面雨量的关系,最终确定出各级洪涝指数的流域有效综合面雨量的大小,确定洪涝等级。     

2003年渭河流域5次致洪暴雨过程的水汽场诊断分析

利用实况高空探测和地面观测资料、NCEP/NCAR再分析资料, 从水汽输送、水汽收支以及水汽含量等方面着手, 对2003年发生在渭河流域的5次致洪暴雨过程进行了对比分析, 结果表明:强降水发生时, 降水区700 hPa上的比湿值均不低于7 g/kg; 在垂直结构上, 强降水地区低层水汽含量在降水前6~12 h出现峰值, 强降水出现在高层比湿的峰值附近; 致洪暴雨过程的水汽通道与西太平洋副热带高压的位置有着明显的相关性; 渭河流域南边界是水汽的主要输入方, 主要的水汽输送层在850~700 hPa, 西边界是水汽的主要输出方。     

漳河流域气象水文预报模型研究

通过对漳河产流、汇流、河道汇流和水库调洪演算,建立了漳河流域气象水文预报模型。本模型可根据实测降水量预报未来一定时期内入库洪水总量、洪峰、峰现时间、入库洪水过程,考虑水库出流及串联水库水量交换,经调洪演算得出水库水位变化过程。同时,也可输入气象预报的降水量或人工估算的未来可能降水量,进行水库未来洪水的可能发展趋势预测。     

临沂市汛期暴雨与旱涝

根据临沂市１９６１－１９９７年逐日降水资料,计算了汛期暴雨日数,相当蚶日 与旱涝级别和汛期总降水量的关系。得出：汛期暴雨多少对汛期降水多少具有决定性作用。在某种意义上讲,汛期旱涝预测主要是汛期暴雨预测。     

澜沧江西双版纳流域汛期洪灾分析与预报

应用１９５５－１９９３年３８年的水文气象资料，分析了澜沧江流域景洪水文站大于１０ｍ水位的洪峰值，归纳了洪灾发生的水文气候特征，运用计算机对高空网格点资料，澜沧江流域水文气象资料分析整理，提出了澜沧江西双版纳流域汛期洪峰预报思路。     

基于FloodArea模型的一次特大暴雨洪涝淹没模拟

利用蒲河流域内所有国家气象站以及区域自动气象站共28站逐小时降水实况、过程降水量、数字高程模型、土地利用、土壤类型等资料,采用FloodArea水动力模型,对2020年6月19日21时-22日20时出现的历史罕见暴雨洪涝过程进行洪水淹没模拟及效果检验。模拟结果表明：1)全过程模拟水位与实测水位整体拟合度较高,确定性系数DC达93.22%;2)蒲河上游来水较小,持续性强降水是造成此次洪涝水位偏高的主要原因,模拟显示蒲河流域中上游水位上涨明显,其中石角水文站模拟的最大上涨水位达7.61米,与实测上涨水位7.14米较为一致;3)FloodArea水动力模型能够较准确地反演出蒲河流域暴雨致洪个例的淹没进程,能够直观地反映出淹没范围、淹没深度的空间差异,且淹没深度与逐小时实测水位的确定性系数较高,淹没深度的突增对洪峰的预报预警具有一定的指示意义。     

基于MET系统对SWCWARMS及GRAPES模式在西南地区的站点检验分析

应用国家基本观测站资料、自动站逐时降水资料,基于客观统计检验方法,针对降水(12h、24h累积雨量)、近地面要素(2m温度、10m风)和高空要素(风场、温度场、高度场),分别评估SWCWARMS模式和GRAPES模式对2015年西南地区预报能力,得到如下几点结论:(1)SWCWARMS模式降水ETS评分高于GRAPES模式,除24h小雨外SWCWARMS模式偏差值均高于GRAPES模式,两个模式在不同预报时效内对中雨、大雨、暴雨都表现一定程度的空报;(2)12h降水分段评分上,SWCWARMS模式TS评分均高于GRAPES模式,但SWCWARMS模式预报降水范围过大,随着预报时效增长空报多于GRAPES模式;SWCWARMS模式中雨和大雨空报大于其它量级降水,GRAPES模式对大暴雨漏报较多其它量级降水表现为空报;(3)两模式对高度场和温度场预报优于风场,对对流层中层预报优于中低层,SWCWARMS模式对高度场和温度场预报优于GRAPES模式,夏半年SWCWARMS模式均方根误差小于GRAPES模式;(4)两模式都表现出2m温度均方根误差在秋季增加而春季减小这一特征,SWCWARMS模式近地面要素均方根误差均小于GRAPES模式。      

气象水文模型耦合在黄河三花间洪水预报中的应用

水文预报的有效预见期越长,预报精度越高,其对防洪减灾的价值就越大,而气象水文模型的耦合是延长水文预报有效预见期的一个重要研究方向。选取黄河流域三门峡水库以下、花园口水文站以上集水面积为研究区域,基于空间分辨率为90 m×90 m的数字高程模型数据构建数字流域水系,利用中尺度非静力模式MM5进行降雨预报和气温预报,并将之作为分布式时变增益水文模型降雨和蒸发计算的输入进行关键站点的水文预报,实现了分布式时变增益水文模型与大气中尺度非静力模式MM5的单向耦合及定量降水预报与洪水预报的结合,为花园口防汛工作提供了一定的参考价值。2012年与2010年的流量滚动预报结果相比,2012年预报结果的效率系数较大,径流深相对误差较小,说明2012年预报效果较好。对预报结果分析表明,实测的水情资料完整性直接影响预报结果,而滚动预报时间段的增加,水文预报的初始场对径流预报的影响逐渐减弱,水文预报的精确度逐渐提高,预报的效果变好。     

黄河“96.8”致洪暴雨过程和数值模式预报分析

黄河“96.8”洪水是一次重要的强降水过程引起的。黄河流域地形复杂 ,而且降水时间分布极不均匀 ,预报难度较大。应用中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室 REM模式 (简称 LASGREM)对这次洪水暴雨过程进行了模拟预报。同时应用 L ASGREM的输出产品对该过程进行了分析。结果表明 ,该模式对黄河“96.8”致洪暴雨的模拟预报能力较强 ,适合于黄河水文气象业务预报。     

2007年淮河暴雨洪涝的气象水文特征

利用常规气象和水文资料, 分析了2007年淮河洪涝期间的气象水文特征, 探讨了淮河暴雨致洪原因。结果表明: 2007年淮河入梅后经历了7次暴雨和大暴雨过程, 其中导致淮河洪涝的强降雨主要出现在2007年6月29日—7月10日的4场强暴雨过程。大尺度的环流分析表明:淮河的强降水出现在大尺度环流形势相对稳定的梅雨形势下, 副热带高压的稳定对于强雨带的建立影响最明显; 淮河干流的水位流量变化呈现出上游水位高, 汛情严重的特征。王家坝的水位经历了两次快速上涨后超过保证水位, 水位的变化与淮河强降雨、尤其是淮河上游强降雨过程有较好的对应关系。与历史上淮河洪涝年比较发现:2007年淮河梅雨期的总降水量低于历史上淮河洪涝年的1954年、1991年和2003年的降水量, 为历史第4位; 淮河干流的水位则超过了1991年和2003年, 为历史第2位, 上游降水量大导致了淮河出现1954年以来的高水位。