2013年鄂东北一次梅雨期强降雨日变化分析

利用FY2E卫星观测TBB、GFS0.5°×0.5°再分析资料与湖北GPS网观测PWV等资料,应用环流特征、T_BB、物理量场等,诊断分析2013年7月梅雨末期鄂东北连续强降雨成因。结果表明:强降雨主要发生在5-6日,夜间超过白天,日变化明显。5日夜间鄂东北云团发展旺盛但移速较快,降雨发展。6日夜间云带在移出鄂东北的同时,其西侧又新生多个对流云单体;这些对流云单体合并后形成东移缓慢的β中尺度云团,降雨达到峰值。强降雨期间鄂东北位于200 hPa南亚高压东伸脊北侧的较强辐散区内。5、6日两天早晨,湖南南岳一带西南风异常加大有利于暖湿气流向东北方向输送;午后鄂东北地面对流有效位能加大,大气层结非常不稳定;入夜后动力抬升机制加强,降雨明显增幅。降雨全过程鄂东北PWV夜间比白天均有所增加。     

从黄山会议看近年国外暴雨研究动态

一次空前规模的国际暴雨洪涝学术讨论会于1992年10月5～9日在我国黄山市举行.这是气象、水文学界首次进行国际学术交流.促成这次活动的重要原因之一是1991年我国江淮地区发生的持续大暴雨洪涝灾害.与会的国家和地区有美国、日本、印度、盂加拉国、泰国、马来西亚、越南、斯里兰卡、韩国、朝鲜、澳大利亚、意大利、香港等,仅美国代表就多达20余人.由此反映出,暴雨洪涝问题的严重性已被全世界所重视.本文谨就会议反映的国外暴雨研究和预报业务动态作些概述.     

1998年长江流域洪涝的成因分析

利用1998年5~9月长江流域宜昌和武汉两个水文站的资料及暴雨前期土壤湿度情况, 分析了长江流域特大洪涝形成的原因, 并与1954年的强降水进行了比较。分析表明:洪涝的形成是多种因子共同作用的结果, 汛前持续多雨, 使得土壤潮湿和江河湖库水位偏高, 直接影响汛期暴雨区的水循环, 这是1998年长江流域特大洪涝形成的主要原因之一。     

湖北省2008年7月20—23日暴雨洪涝特征及灾害影响

采用空间定位、距平百分率、历史对比、极大值推算、灾害影响分析等多种方法对2008年7月20-23日湖北省出现的一次大范围的强降水过程进行综合评估.结果表明:此次过程的强降水区主要位于湖北省北部、西部,即襄樊、恩施、宜昌、荆门、随州等地;全省76个气象台站中,共有13站过程雨量≥150.0 mm,35站次暴雨,10站次大暴雨,襄樊22日降水量达293.9 mm,为超过100年一遇的特大暴雨;强降水造成较大范围的渍涝或洪涝,其中4县市为严重洪涝,7县市为较重洪涝,12县市为一般洪涝,9县市出现了渍涝;部分河流超警戒或汛限水位;最后给出了灾害损失、城市渍涝、山洪、地质灾害和雷击事件的统计数据及暴雨对农业、交通、江河湖库水位的影响.     

流域洪涝定量描述及江西省48 a流域洪涝分析(摘要)

分别对单站洪涝强度、流域集中期洪涝强度和流域汛期洪涝强度进行了定量描述,并对1951～1998年江西省5大流城的洪涝分别进行了比较分析,认为通过对洪涝强度的定量描述,可以方便、定量地比较历史上各汛期、各集中期流域洪涝强度,从而为地方党政领导开展情报服务,也可以以流域洪涝指数为预报对象开展对流域洪涝强度的预测研究;影响洪涝的因素很多,单从降水的时空分布看,集中期开始前的降水、集中期长度、集中期降水强度(最大5 d降水)及降水总量均会影响洪涝强度;文中对洪涝的客现描述方案与实际洪涝和灾害比较吻合,比用月季总降水量更能反映实际的洪涝情况;集中期洪涝指数比汛期洪涝指数更能反映洪涝程度;江西省洪涝多发时段是5月25日～7月11日,较严重的洪涝主要出在6月下旬～7月上中旬,绝大多数集中期在10 d左右;90年代南片和北片分别有3 a和5 a列为10大洪涝年,且1998年被列入集中期洪涝、汛期洪涝和10大洪涝年第1位,是解放以来洪涝灾害最严重的1 a,表明进入90年代后江西省步入多洪涝期.     

淮河洪涝年7月上旬环流特征与近10年平均环流特征差异分析

利用NCEP 1998-2007年分析资料,分析了2007年、2005年和2003年3个淮河大洪水年7月上旬逐日各层的位势高度、温度、水汽和风场等资料.分析结果表明:这3个洪水年和近10年平均场的大尺度环流背景、高低空急流、水汽输送特征等存在显著差异.东亚夏季风异常是这3年淮河流域洪涝出现的主要原因.同时,这3年西北太平洋副热带高压均较历史同期偏强,西伸脊点偏西;华北南部到黄淮距平风场上有较常年明显的偏北气流,副热带高压西北侧850hPa低空急流较常年平均偏强6m·s-1以上,南北两支气流交汇区正好位于淮河流域;在200hPa上淮河流域处于异常的高空急流入口南侧或受较常年偏强的反气旋环流控制之下;从整层水汽通量距平分析,南海是这3个淮河洪涝年的主要水汽源地.     

浙江省近千年梅汛期洪涝特征

根据1400年以来浙江省梅汛期洪涝指数的分析,可把整个序列分这3个多涝阶段和3个少涝阶段.前者平均83.7年,后者平均152.3年.在每个阶段内又存在着时间尺度为10—70年的多涝期和少涝期.根据洪涝型的分析,近600年来全省洪涝型占12.4%,无洪涝型占38.2%,连续3年出现洪涝型共有5次.从周期外推,估计21世纪前50年洪涝出现次数略多于常年.     

1959-2008年广西西江流域洪涝气候特征

 利用1959-2008年西江流域气象测站降水资料、西江干流及其支流年最高水位资料,建立逐年洪涝发生站次序列,并分析其时空特征和演变规律。结果表明：西江干流发生洪涝的频率比各支流大,各支流的中下游发生洪涝频率比上游大;西江流域洪涝的发生站次具有较显著的阶段性和突变性特征,主要突变发生在1967年和1993年;近16 a洪涝发生频率显著偏多,流域性大洪涝基本集中在这一时期。了解西江流域洪涝变化的规律,有利于提高洪涝灾害评估和预测水平,为防灾减灾提供科学依据。     

鄂北地区夏秋季低云的时空分布特征分析

对鄂西北、鄂东北和江汉平原北部三地区35个气象台站1980～1998年五种低云进行了详细的统计分析,得到各地区每种低云的时空分布状况。低云月出现频次排序为：Cu＞Sc＞Cb＞Ns＞St。各低云时空分布表现为：08时基本以Sc云为主,鄂西北时空分布均匀,出现频率为71％-73％,鄂东北时空分布为53％-61％．江汉平原北部出现频率为7、8月55％,6、9月65％-71％;14时以Cu云为主,分布较为均匀,出现频率均在73％／5(上;20时以sc云为主,时空分布为：鄂西北49％-75％,鄂东北34％-65％,江汉平原北部42％-57％,各地低云8月出现几率最少。     

大别山西侧极端降水中尺度对流系统结构与传播特征

2012年7月12—13日中国鄂东北连续2 d出现特大暴雨,过程最大总雨量达600 mm。重点利用卫星、雷达和地面自动气象站观测资料等,分析了7月12日大别山西南侧极端强降水型中尺度对流系统的发生发展过程、结构和传播特征等。研究表明:(1)鄂东北特大暴雨是由一个向后传播-准静态α中尺度强对流系统(后向建立中尺度对流系统)产生的。(2)该类型中尺度对流系统频发于鄂东北地区,与鄂东北东侧大别山脉对雷暴冷池的阻挡有密切关系。主要表现在,大别山山脉对雷暴冷池的阻挡导致冷空气在山前堆积并形成回流,回流使中尺度对流系统传播由向下风方转为向上风方。(3)向后传播方式演变的中尺度对流系统因少动或因列车效应明显,常在山前一定距离内产生极端强降水。(4)雷暴冷池向上风方运动导致对流单体向后向传播,是指状对流云团形成的重要机制之一。     

基于高分一号影像的武汉市洪涝遥感监测与分析

2016年6月30日—7月6日,强降雨引发了武汉及其邻近地区多处的城市内涝及河堤溃坝等严重洪涝灾害。以洪涝前后高分一号(GF-1)WFV影像和2015年30 m土地覆盖类型图为数据源,在分析典型地物与洪涝期不同水体的GF-1光谱曲线特征的基础上,对比NDWI阈值法与面向对象分析法提取研究区各类水体信息的适宜性,采用最优算法对武汉市洪涝灾害范围进行识别和判定。结果显示,面向对象分类法对洪涝期不同城市水体类型的遥感提取结果总体上要优于水体指数阈值法提取结果;城市郊区由河水漫堤和河堤溃坝等原因导致的洪涝淹没范围可以通过GF-1 WFV数据有效地进行识别。该研究成果可以对国产高分一号影像在城市洪涝灾害监测气象业务服务提供科学参考。     

湖南晚稻洪涝过程等级指标构建与演变特征

以湖南晚稻为研究对象,基于1961—2010年双季晚稻种植区68个气象站的降水资料、17个农业气象观测站的生育期观测资料,采用历史灾情反演方法,构建晚稻大田生长期3个生育时段、3个洪涝等级的洪涝灾害样本125个,应用Q-Q图拟合、W检验和t分布区间估计方法,计算晚稻分生育期（移栽-分蘖期、拔节-孕穗期、抽穗-成熟期）不同洪涝致灾等级（轻、中、重）的过程降水量临界值,构建晚稻洪涝过程等级指标,并进行独立样本验证检验;应用M-K检验等方法分析1961—2010年湖南晚稻洪涝的时空演变特征。结果表明:指标验证与历史记录有较高一致性;同一洪涝等级的指标阈值从大到小依次为抽穗-成熟期、拔节-孕穗期、移栽-分蘖期;20世纪60年代和90年代是湖南晚稻洪涝发生最严重的年代,总洪涝次数在1994年发生突变;晚稻轻涝在抽穗-成熟期发生率最高,中涝和重涝在拔节-孕穗期发生率最高;总洪涝的高发地区位于郴州、岳阳地区;随年代推移,晚稻各等级洪涝和总洪涝高发区均呈现由北向南的变化。     

2003年淮河流域致洪暴雨的环流背景及其与大气热源的关系

利用NCAR/NCEP的逐日再分析资料和降水资料,分析了2003年夏季淮河流域致洪暴雨的环流背景及其与大气热源的关系.结果表明,2002-2003年的El Nino事件是本次暴雨的前期背景;南海地区的视热源和视水汽汇异常可能是副高偏南维持的重要原因之一.与2003年夏季相比较,6月21日-7月22日淮河流域为正的异常视热源和视水汽汇,并且二者的高值中心与该时段雨量中心位置基本一致.孟加拉湾地区的异常加热源在其西北侧强迫出的高层反气旋性环流有利于南亚高压在青藏高原、江南、华南地区维持,从而使得淮河流域位于高压北侧高空西风急流入口区南侧的上升运动区,有利于淮河流域强降水发生和维持,形成该流域洪涝.     

湖北省1994年夏季(6～8月)天气气候概况及其影响

湖北省1994年夏季天气比较炎热,出现四次最高气温≥35℃以上的酷热期,其日数比常年同期偏多,居建国以后第五位,平均气温比常年同期高,梅雨不明显,时间短,整个夏季降雨以过程性和阵性为主,干旱呈阶段性发展,局部地方有洪涝,总雨量大部地区偏少,部分县市出现大风灾害,天气气候对工农业生产比较有利。 1 四次高温酷热期,气温比常年同期高 由于今年夏季西太平洋副热带高压持续偏强,先后共出现四次最高气温在35℃以上的酷热天气。其时间分别是6月28日～7月11日,7月20日～23日,8月 1～6日,8月9～23日。极端最高气温鄂西南长江河谷地区在8月3～4日达到42℃,其他地区在7月3日出现39～40℃。≥35℃的高温日数鄂西南40天左右,武汉市、鄂东北、鄂东南在35天左     

梧州"98.6.28"特大洪水的主要特点分析

通过对梧州"98.6.28"特大洪水的原因及特点进行分析,提高今后对洪涝的认识和防洪抗灾能力.     

应用全型散度方程诊断鄂东北一次梅雨强降雨

利用0.5°×0.5°GFS分析资料和常规气象观测资料,分析2013年7月5—7日鄂东北梅雨连续暴雨过程。结果表明:1降雨具有比较明显的日变化,夜间加强,白天减弱;鄂东北低层辐合也有与降雨强度一致的日变化特点。2散度变率在高层出现正值、中低层出现负值有利于降雨加强,且这种变化比暴雨发生稍有提前。一般傍晚散度变率在低层即出现负值,这有利于夜间低层辐合加强。3利用全型散度方程2项组合诊断发现,虽然非线性平衡方程偏差项确是散度变率的主要项,但在降雨开始阶段只有余项在低层出现较为明显的负值。4利用全型散度方程4项组合诊断发现,边界层水平风场辐合是降雨启动因子之一;非地转平衡项在近地面出现较大正值对于降雨减弱有较好的指示;与垂直运动有关的项在降雨峰值阶段中层负值较大。     

用T_42、T_21产品制作梅雨期中期集中降水预报专家系统

6-7月份梅雨期集中降水,是一种重大的洪涝灾害性天气,如何自动、客观地作出集中降水的中期预报,是防汛抗洪气象服务工作中的一项重要任务.本文应用T_(42)产品和T_(21)产品分别作梅雨期集中降水的5-7天、8-10天、9-11天、10-12天、11-13天、12-14天的预报,取得了一定的效果.1 集中降水的规定及资料的处理、选取1.1 集中降水的规定根据本省5个自然天气区雨型编码,任意三个区编码之和≥10,为一个全省暴雨日.连续3-5天暴雨或连续5天降水中有2天暴雨,均定义为一次集中降水过程.1.2 资料的处理     

江淮流域典型旱涝年夏季大气水汽输送和收支特征分析

利用NCEP/NCAR再分析资料对1994年和1998年这两个典型旱涝年江淮流域水汽输送和收支状况等进行了诊断分析。结果表明：干旱年该地区主要为南北向水汽输送所控制,而洪涝年江淮流域上空有较强的东西向输送,干旱年5—8月由西、南边界的水汽输入明显比洪涝年少,这是造成该地区旱涝的重要原因,因而在未来的江淮流域旱涝预测中要特别重视西、南边界的水汽输送。     

湖北省暴雨洪涝致灾指标研究

利用湖北省76站逐日降水量资料,采用耿贝尔极值Ⅰ型分布和百分位方法,分别对日最大降水量和过程最大降水量计算湖北省暴雨洪涝各等级的阈值,并统计洪涝历史发生次数,与实际灾害次数进行对比分析.结果表明:(1)虽然强度较大的日降水量也能导致灾害发生,但过程降水量则能更好地反映持续性降水累积效应的致灾作用;(2)百分位法中"分区域指标"和"全省统一指标"的渍涝次数两者接近,但是轻涝和一般洪涝在三峡河谷地区"全省统一指标"的次数明显小于"分区域指标"的次数,较重洪涝和严重洪涝次数在鄂西北和鄂西南地区"全省统一指标"统计结果明显偏少;(3)与实际洪涝灾害个例对比分析表明,百分位方法中"分区域指标"统计的洪涝灾害次数与各区域代表站的实际灾害次数更为接近.     

1616-1911年河南省异常洪涝灾害的时空特征及其成因

通过分类和整理1616-1911年河南省洪涝灾害记录,建立了洪涝灾害等级序列。采用Morlet小波变换、DBSCAN空间聚类等方法研究了河南异常洪涝灾害时空分异规律。探讨了洪涝发生对东亚夏季风和太阳活动变化的响应。结果表明：河南省洪涝灾害的发生存在80 a、30 a、20 a、9 a 4个主周期。在不同冷暖时期,北部地区洪涝灾害强度大于南部地区,且气候冷期洪涝强度和发生区域明显大于气候暖期,这除了与降水分布有关外,可能还与水域分布有关。河南南、北部洪涝强度对东亚夏季风强度的响应存在较大的差异,在东亚夏季风强年,季风系统位置偏北,易引起北部地区多洪涝;在东亚夏季风弱年,季风系统位置偏南,易引起南部地区多洪涝。不同时间尺度上二者相关性有显著差异,在100 a及以下时间尺度上,东亚夏季风对河南南部的洪涝影响显著;在200 a时间尺度上,东亚夏季风对河南北部的洪涝影响更显著。洪涝灾害易出现在太阳黑子数极值年及其附近,出现在极大值M年的频率高于极小值m年。河南北部的洪涝在各种不同时间尺度上对太阳黑子周期长度（SCL）的变化均有显著响应,河南南部的洪涝只在100 a尺度上对SCL的变化有显著响应,即当SCL变长（太阳活动减弱）时,有利于河南北部洪涝的少发;反之有利于洪涝的多发。河南省洪涝的变化可能是太阳活动与东亚夏季风共同作用的结果。进一步揭示历史洪涝发生规律及其成因对于正确预估未来旱涝趋势具有重要意义。