FY-3双星MWHS资料对江西暴雨的循环同化试验

为了提高卫星资料在同化系统中使用率及验证同化卫星资料的预报效果,采用循环同化方案并通过江西2012年5月11~14日的暴雨个例进行验证。试验设计了风三卫星MWHS资料的循环同化双星资料方案和单时次同化单星资料方案,并对方案的运行结果进行了分析。结果表明,使用MWHS资料可以改进湿度场和涡度场。相比单时次同化单星MWHS资料,循环同化双星MWHS资料方案能更好地改善湿度场和动力场,模拟的降水落区和强度更接近实况,其TS评分最优。单时次同化单星MWHS资料,选用降水期间探测的卫星资料同化效果更优。     

加密自动站资料引入中尺度模式初值响应的试验分析

利用MM5中尺度数值模式,针对2004年6月30日成都地区的一次局地大暴雨过程,进行了是否引入加密自动站资料形成模式初值的敏感性试验。结果表明,MM5模式较好地再现了这次强降水过程,初值对预报效果存在不同程度影响。加密自动站资料引入,对降水强度有一定影响,对降水落区有所改善,使各方案模拟的辐合上升运动区范围扩大,相对湿度增大,地面感热与潜热有不同程度增加。初值的差异主要表现在水汽场上。因此,模式初值的改善,特别是水汽场的改善,将对模式降水模拟结果产生较大影响。     

风廓线雷达资料在降水数值预报中的应用探讨

风场是水汽输送的主要动力,也是影响降水数值预报的重要因子。针对目前常规探空测风的分辨率不高、资料获取时间长、不能及时反映风场中小尺度变化的不足,以及在数值预报中应用受限的问题,采用同化风廓线雷达资料的方法,分析高分辨率的单点风场数据对初始场和预报场的作用。结果表明,把单点风廓线雷达资料在WRF模式中同化是可行的。同化后对风廓线雷达站点初始场的风场、湿度场改善明显,对站点周围一定范围内的流场也有不同程度的影响。同时降水强度和落区的预报结果也有不同程度的改善,尤其是风廓线雷达站下风方向比未同化前更接近实况,在其他方向上距离雷达越近改善效果越明显。另外,同化风廓线资料后,模式预报的涡度散度分布和水汽输送场也有不同程度的改善。     

FY-3A卫星MWHS资料同化及四川盆地暴雨数值模拟分析

为研究中国FY-3A(风云三号A卫星)资料在数值模式中对暴雨模拟的作用,以2012年07月03日发生在四川盆地的一次暴雨过程为个例。利用WRF(V3.3)模式和三维变分同化系统WRF-3DVAR,对FY-3A的MWHS(微波湿度计)资料进行同化试验研究。研究结果表明:同化MWHS资料后,相比控制试验,(1)同化方案A在降水区出现+3K的正增量中心和+10%的正增量湿中心,改善了大气能量场和湿度场信息;(2)同化方案A提高了降水区垂直速度和涡度场的数值和分布位置,并较好的刻画出风场的辐合辐散区域和水汽通量高值中心,准确模拟出水汽通量的中心位置;(3)对此次暴雨个例试验研究,在中东部、东北部主降水区,同化方案A模拟降水区分布形式较好,尤其是降水强度得到较大提高降水值达230mm,非常接近实况降水值(227mm),同化MWHS资料可以较好提高WRF模式降水预报能力。     

WRF模式中不同积云对流参数方案在四川地区试验研究

首先对WRF模式和积云对流参数化方案进行简要介绍,并采用该模式中六种不同积云对流参数方案对四川地区降水个例进行数值模拟,分析模拟结果并分析出针对四川复杂地区降水模拟效果最好的积云对流参数方案,旨在为WRF模式在四川地区的应用提供一定的参考价值。结果表明,从总体预报效果上来说,BMJ方案较好,其次是TS方案和KF方案。BMJ方案在模拟天气过程中对降水落区和降水强度的预报最接近实况,且从平均雨水混合比和平均云水混合比分析来看,该方案的数值模拟与降水场配合得当。另KF、BMJ、GD、SAS、G-3D和TS这六种积云对流参数方案均能够基本模拟出降水的范围但比实际降水范围大,其中降水强度上KF方案模拟较实况强。     

内蒙古数值天气预报集成方法初探

内蒙古气象台业务使用的降水量数值预报产品有:T213、T639、MM5、日本、德国数值预报场。各模式的预报准确率有较大差异。利用常规高空、地面观测资料和不同数值预报产品资料,在检验多个业务数值预报模式降水预报准确率基础上,借鉴集合预报新技术,完成对内蒙古数值预报集成试验。逐日滚动评定各种模式预报质量,优选高质量的模式作为集成对象,建立针对内蒙古降水的集成预报方程,并根据不同模式的预报准确率,动态分配预报方程的权重系数。     

西藏高原短临天气预报预警系统构建研究

参考气象信息综合分析处理系统和卫星广域网灾害天气短时临近预报预警系统的界面操作特征,利用现有卫星遥感资料、自动站资料、闪电定位资料、探空资料和常规气象要素资料等观测资料,以及已研制的有关西藏高原的降水预报预警模型、物理统计诊断模型和三维云模式预报模型等,同时考虑西藏高原地区雷达资料应用的地理障碍,设计构建了西藏高原短临天气预报预警系统。通过可视化简单编程指令代码语言环境实现了能集成气象信息综合分析处理系统的信息分析功能、适合西藏高原的短临天气预报预警的实用系统。     

主汛期降水量预测信号及方差权重方法的应用

为了制作四川盆地主汛期降水预报对相似方法作了改进，首先是根据四川盆地主汛期降水的前３个特征向量分别寻找有物理基础的前期信号作为预报因子，然后充分考虑各因子对总降水量贡献大小定义因子场的相似，确定相似年，最后引入“集成”的思想，由５个相似年的降水场得到预测年降水的定量客观预报。１９８１～１９９４共１４年的预报结果准确率高于当前业务预报水平。     

一个可投入业务使用的正压原始方程模式

本模式是为“重庆雾客”课题而设计的,能够通报“雾害”形成的500hPa背景形势场的正压原始方程模式。它从转报、客观分析到数值预报完全自动化。可以投入业务使用。模式提供500hPa环流形势的24小时预报。预报域覆盖整个东亚地区。模式的差分方案采用准拉格朗日平流格式。时间步长取为半小时。通过1990年11月～12月60天的预报试验表明:该模式能够较准确地预报500hPa环流形势。     

一次川东暴雨的雷达资料同化试验与诊断分析

为了对大尺度暴雨天气过程的雷达资料四维变分同化效果进行验证,选取2013年6月29日至7月2日发生在川东遂宁地区的一次暴雨天气过程,使用WRF中尺度模式进行雷达资料的同化模拟试验,并使用模式输出进行诊断分析。结果表明,高时空分辨率的雷达资料使短时间窗口的四维变分同化成为可能。同化结果能很好地改善由地形和初始场误差等因素带来的模拟缺陷,模拟输出场能完整再现整个暴雨的发生发展过程。副高西南侧低空急流带来的海上水汽与南亚季风自南向北带来的水汽共同构成了本次过程稳定的水汽供应通道。中β尺度涡旋的不断生消交替形成了该次暴雨过程的3次降水阶段。垂直方向不稳定能量的快速累积,缓慢释放以及垂直方向强的水汽输送交换,是造成该次过程降水时间长,量级大的主要原因。     

雷州半岛降雨特性与地表径流关系的小区试验

通过对试验小区观测值的分析和研究 ,发现本地区径流量与降雨量呈线性正相关 ,径流量与各瞬时雨强表现出幂函数的关系。径流量与降雨参数 (降雨量、30min最大瞬时雨强和降雨历时 )之间的三元线性回归分析表明 ,除裸地相关性不显著外 ,林地和农地相关性都达到极显著水平 ,可作为估测该区径流量大小的指标。     

1993年夏季风期间青藏高原上降水变化特征

利用１９９３年青藏高原上１３个站的资料分析了高原上夏季风期间降水的分布和变化特征。发现１９９３年夏季高原降水的变化与常年明显不同：雨季持续时间达４月之久，且高原上大部分地区降水多于常年，雅鲁藏布江中上游流域夜雨率达９０％以上。另外，还进一步分析了高原降水中断和活跃的周期变化规律     

Characteristic rainfall for warning of debris flows

A characteristic rainfall is introduced to overcome the difficulties encountered in determining a critical rainfall value for triggering debris flow.The characteristic value is defined as the rainfall at which debris-flow occurrence probability shows a rapid increase,and can be used as a warning rainfall threshold for debris flows.Investigation of recorded debris flows and 24-hour rainfall data at Jiangjia basin,Yunnan Province,in southwestern China,demonstrates the existence of such a characteristic rainfa...     

RELATION BETWEEN PRECIPITATIONAND SEDIMENT TRANSPORT IN THE DASHA RIVER WATERSHED

The study on sediment production and its relationship with climatic and hydrological factors in watershed is a major environment issue of concern in the international community. Based on the observational records covering the period from 1954 to 1999, the characteristics of precipitation changing over the Dasha River Watershed in Anhui Province and its relation to sediment yield were studied using tendency analysis and correlation analysis.Results showed that the precipitation of the Dasha River Watershed has high variability. In those 46 years, 34% of spring rainfall, 58% of summer rainfall and 30% of annual rainfall will be considered anomaly. The gray correlation analysis shows that sediment discharge correlates most closely with the frequency of the rainstorm with a daily precipitation above 100mm, secondly with the frequency of the rainstorm with a daily precipitation of 50-100mm, and thirdly with the number of rainy days. Their correlation coefficients are 0.98,0.90 and 0.85 respectively. In addition,the paper suggests the major countermeasures and methods for controlling of soil and water losses in this area.     

Causes of rockfalls in Al-Huwayshah area, Yemen

According to topography of Yemen, most areas and villages are located at obligated crest, toe of mountain and under cliffs. Therefore Al-Huwayshah consisting of Tawilah sandstone group is characterized by steep slope reach to 90° in some areas. This area is affected by strong tectonic movements and faults that occurred during the geological epochs. This effect enhances to find out fractures and joints as well as the rocks become brittle and ready to slide depending on the position of area. And there are some fractures and joints on the surface of the areas due to tectonic movement associated with opening the Red Sea and Gulf of Aden. The rainfalls, fractures, joints, earthquakes, gravity, vegetations, temperatures and human activities play a big role in the processes of rockfalls and landslides in this area. All those factors are considered as the basic causes and catalyzed factors for occurrence of rockfall in the studide area. In addition, the authors carried out laboratory test for many rock samples to get the physical properties of the rocks.     

Causes of rockfalls in AI-Huwayshah area, Yemen

According to topography of Yemen, most areas and villages are located at obligated crest, toe of mountain and under cliffs. Therefore Al-Huwayshah consisting of Tawilah sandstone group is characterized by steep slope reach to 90℃ in some areas. This area is affected by strong tectonic movements and faults that occurred during the geological epochs. This effect enhances to find out fractures and joints as well as the rocks become brittle and ready to slide depending on the position of area. And there are some fractures and joints on the surface of the areas due to tectonic movement associated with opening the Red Sea and Gulf of Aden. The rainfalls, fractures, joints, earthquakes, gravity, vegetations, temperatures and human activities play a big role in the processes of rockfalls and landslides in this area. All those factors are considered as the basic causes and catalyzed factors for occurrence of rockfall in the studide area. In addition, the authors carried out laboratory test for many rock samples to get the physical properties of the rocks.     

基于信息扩散理论的重庆北碚降水风险分析

为了解北碚地区的降水风险规律,减少地区旱涝引起的灾害损失.利用北碚区地面气象观测站的年降水观测资料（1981～2010年）,结合信息扩散理论模型,分析北碚地区的降水风险及成因.结果显示：（1）北碚地区降水的概率曲线为单峰型,峰值在1000～1100mm,夏季降水量离散程度比春、秋两季高,存在明显的旱季或涝季.（2）汛期降水量和年降水量的概率分布曲线趋势基本一致,也存在一些差异.（3）降水日分布特征显示雨量从21时开始增加,03时累积雨量为最大值,20时达到最低水平;降水频次从21时开始逐渐增加,并在08时达到最大.在暴雨小时降水量中5mm/h以下的降水次数最多,约占总次数的41％.     

HY-2散射计风速降雨影响的神经网络校正

海洋二号搭载的笔形圆锥扫描微波散射计(HY2-scat)是国内第一个业务化运行的,可提供大量实时海面风场数据的微波传感器。由于Ku波段散射计测风原理和微波传输特性,受到降雨影响的散射计反演风场数据准确度降低。降雨导致的微波传播路径衰减,雨滴对微波直接后向散射导致的回波能量增加和雨滴对海表面毛细波的干扰等综合效应,使得降雨条件下散射计测风风速计算值偏高,风向计算值偏差较大。针对散射计反演风速受降雨影响的特点引入神经网络模型,使用准确度较高的NWP数值预报模式风场数据作为参考,对受降雨影响的HY-2散射计反演L2B级标准风场数据产品进行校正,改进HY-2散射计反演风矢量在降雨条件下的准确度。与受降雨影响的散射计反演风场风速偏差相比较,经过神经网络校正后的风速偏差减小,说明该方法适用于改善受降雨影响的HY-2散射计测风风速精度。     

信阳台伸缩仪降雨干扰特征分析

利用2013~2016年信阳台伸缩仪观测资料和降雨资料，对每次降雨后伸缩仪的变化进行分析，利用M2波潮汐因子分析仪器格值的变化情况，并对观测资料进行格值归化。最后得到信阳台伸缩仪和降雨之间的回归关系，对排除降雨干扰、识别异常有借鉴作用。     

降雨数据空间分辨率在城市流域洪峰变化分析中的影响

在气候变化和城市化背景下,城市暴雨的局部特征愈发明显,而降雨监测和预报数据空间分辨率难以满足空间分布描述要求,造成城市洪涝模拟和预测结果存在不确定性。本文选择深圳市城区的3个流域,基于118场实测降雨数据,通过逐步增大网格尺寸以达到降低降雨空间分辨率的效果,同时以流域边界作为限制,保证流域内面平均雨量不变,然后将不同空间分辨率的降雨数据分别作为城市洪涝模型的输入条件,对流域出口断面的洪水过程进行模拟计算,每场降雨得到6种不同空间分辨率下的洪峰流量。结合降雨中心、流域几何中心等空间特征参数,分析降雨空间分辨率对流域洪峰的影响。研究结果表明,针对118场实测降雨,随着降雨数据空间分辨率逐渐降低,3个流域的出口断面的洪峰变化幅度逐渐增大;如果忽略了流域内部降雨数据的空间分布差异,洪峰变化幅度和方向与降雨中心和流域几何中心的空间关系具有相关性,降雨中心在流域几何中心上游方向的距离越大,洪峰降低的幅度越大。本文基于3个城市流域得到了相似的研究结论,研究方法可为城市流域洪涝模拟提供借鉴,研究结果可为河道洪水风险评价提供参考。