流域洪涝预报研究

提出了一个应用水文上降水产生流量过程线的变化原理,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。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)等洪涝有关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。在实际预报业务中,利用流域的实况面雨量和预报面雨量计算出未来流域某日的有效综合面雨量,对其值与已确定的各级洪涝指数的有效综合面雨量大小进行比较分析,最终判断未来流域可能出现的洪涝等级和强度。     

四大流域面雨量监控预报系统

基于中国气象局下发的"关于全国七大流域面雨量预报业务实施方案的通知"和河南省气象局下发的"黄河中下游面雨量预报业务实施细则",开发了"四大流域面雨量监控预报系统".系统程序设计采用C++Builder4.0和Visual Fortran5.0,实现了降水实况自动入库、全省站点雨量预报及四大流域面雨量预报的计算输出,达到了对四大流域面雨量进行实时预报、监控的目的.     

内蒙古流域面雨量预报方法的研制

首先讨论了面雨量的概念、面雨量在气象学上的意义及面雨量的计算问题 ,在此基础上针对内蒙古四个主要流域进行了流域划分和代表站点选取 ,并利用 T10 6资料建立了四个流域的面雨量统计预报方法 ,且进行了业务化系统的建设     

六大流域强降水面雨量气候特征分析

对长江上游六大流域1971～2000年强降水面雨量进行了统计，通过分析强降水面雨量出现频次、极值分布、滑动极值和流域之间强降水的关系，初步得出强降水面雨量的时空分布特点，即强降水面雨量具有明显的季节分布特征，年变化清楚，不同流域强降水面雨量频次分布、量级分布、极值分布、集中降水强度差异明显，相邻流域强降水面雨量关系密切。     

四大流域面雨量监控预报系统

基于中国气象局下发的“关于全国七大流域面雨量预报业务实施方案的通知”和河南省气象局下发的“黄河中下游面雨量预报业务实施细则”，开发了“四大流域面雨量监控预报系统”。系统程序设计采用C＋＋Builder4.0和Visual Fortran 5.0，实现了降水实况自动入库、全省站点雨量预报及四大流域面雨量预报的计算输出，达到了对四大流域面雨量进行实时预报、监控的目的。     

清江和长江上游干支流域面雨量计算方法及其应用

将气象站点雨量以算术平均、加权平均两种算法所获得的面雨量,与稠密的水文站点雨量按算术平均计算得到的面雨量进行比较分析,得到了应用气象站资料计算长江上游不同干支流域及清江流域面雨量的最佳方案。     

SVM方法与长江上游降水落区预报

在分析长江上游各流域面雨量的气候特征及面雨量与暴雨站数关系的基础上,依据SVM回归方法,利用面雨量和ECMWF 0 h资料,建立了面雨量的SVM回归方法预报模型,并对其进行了模拟试验.结果表明,SVM回归方法能运用于面雨量预报,并给出了依据SVM方法建立的流域面雨量实时业务预报系统的检验结果.     

祁连山及黑河流域降雨量的分布特征分析

利用祁连山及其周围42个气象站的降水资料,采用EOF,REOF等方法,分析了祁连山区年降雨量的空间变化趋势,并将其分为3个部分。进而采用网格分析法和GIS技术结合的方法,针对黑河流域所在的祁连山中东部的降水分布,进行年降雨量分布的拟合研究,着重分析了模拟雨量场在空间上的复杂变化。结果表明,应用该方法对黑河流域的祁连山区局地降水分布能够很好地模拟,局地降雨量和气象站观测资料基本吻合,同时网格场的降水分布更能反映出山区的复杂地形,其雨量分布为黑河流域的用水分配提供了一定的科学依据。     

陕西省十流域面雨量预报系统

利用陕西省MM5V3中尺度模式,基于陕西省河流特点、面雨量计算方法开发了陕西省十流域面雨量预报系统,系统以中尺度模式降水预报所计算的面雨量为基础,人工订正的方法制作流域面雨量,对外发布和服务。该项工作是对面雨量预报客观化、定量化的一个有益的尝试。     

贵州汛期河流面雨量的气候特征分析

引入流域面雨量距平百分率,对贵州省内5大流域(漭阳河、都柳江、盘江、乌江、清水江)的面雨量进行了旱涝分级,得出历年各流域的灾情等级;通过分析1961～2000年各流域面雨量的年代际变化特征及历史上出现强降水面雨量的年份和区域,可知汛期内我省5大流域的最强降水集中期主要都出现在6月16日～7月15日这一段,盘江流域是我省主要的强降水集中区。     

IAP AGCM 4.1对淮河流域夏季降水的预报技巧评估

基于中国科学院大气物理研究所新一代大气环流模式IAP AGCM 4.1共30 a(1981—2010年)的集合回报试验结果,评估了模式对淮河流域夏季降水的预报技巧。分析结果表明,模式总体上可以较好地再现出淮河流域夏季平均降水南多北少的空间分布特征,其中模式模拟的6月降水量与观测值的空间相关可达0.93。但降水强度与观测相比具有系统性的偏差,且模式模拟的降水年际变率显著偏弱。基于降水距平相关系数的确定性预报技巧分析表明,模式对流域西南部夏季降水的预测技巧较高,达到0.2以上,且模式对6月降水异常的预测能力相对最好,7月次之。针对淮河不同子流域的预报技巧分析表明,IAP AGCM 4. 1对蚌埠、鲁台子、王家坝水文控制站以上集水面积的夏季面雨量异常具有一定的预报技巧,30 a集合回报的时间相关系数分别为0. 11、0. 13、0. 16。基于降水等级的概率预报技巧评估表明,模式对7月淮河流域南部少雨事件具有很好的预报能力,同时对6月流域中部多雨事件的预报技巧也较高。     

基于卫星探测资料的珠江三角洲城市群对降水影响的观测研究

利用卫星观测TRMM降水以及QuikSCAT风场资料, 对珠江三角洲地区及临近区域降水的分布特征进行了探讨, 结果表明: (1) 同一纬度相比, 珠江三角洲城市群所处的区域降水明显多于其周边地区, 表明了城市化可能会使所处区域的降水增加; (2) 珠江三角洲城市群所处区域降水的增加存在明显的季节变化特征, 在前汛期城市所处区域的降水增多较其它季节明显; (3) 珠江三角洲城市化对降水的影响与风场的分布密切关联, 降水增多的区域通常位于城市群所在之处及其下风方向的邻近地区; (4) 珠江三角洲城市化使城市群所处区域的降水时次减少, 而降水强度则加强; (5) 珠江三角洲城市群的天气、 气候效应只对对流性降水产生影响, 而层状降水的分布则与城市群的位置没有明显关联。     

七大江河流域面雨量计算方法及应用

参考我国水文部门和各省气象台的做法，比较客观地确定了全国七大江河流域（松花江、辽河、海河、黄河、淮河、长江、珠江）及其支流域的边界，将全国划分为71个子流域，并实现了各支流域内计算机自动选取代表测站。同时研究了各种面雨量计算方法的优缺点，最后选定泰森多边形法为面雨量计算的主要方法。2000年6－9月在中央气象台进行了面雨量预报业务试运行，每天定时完成将24小时常规雨量资料和加密雨量资料合并作为实况资料，并将中央气象台短期降水预报指导产品24、48小时雨量预报场转换成站点降水，在此基础上计算各支流域的实况和预报面雨量，同时实现了面雨量实况和预报在MICAPS下的显示。     

珠江三角洲城市群对夏季降雨影响的初步研究

利用TRMM 2A25卫星降水数据和CMORPH同化数据对珠三角洲地区的降水分布特征进行了探讨,观测表明：珠三角城市群区域总体处于降水的低值中心,且对流降雨的低值中心尤为明显;同时近10 a珠三角核心城市区域降雨有减少的趋势,这种降水减少的趋势可能与珠三角城市化效应有关。本文进一步利用WRF模式模拟分析了珠三角城市群发展对夏季降雨的影响,结果表明珠三角城市化使得该区域降雨减少,其原因为城市化使得地表的蒸发减弱及其大气中的水分供应减少,同时也抬升了珠三角区域边界层高度相应增强了低层大气水汽垂直混合。     

海河流域不同地形站网密度对面雨量分析精度的影响

利用2011-2013年汛期逐时降水量资料,将国家常规站与区域加密站进行分拣合成,通过面雨量离差系数、面雨量比值系数、点面关系综合分析不同地形条件下站网密度对海河流域各水系面雨量计算精度的影响。结果表明：站网密度是影响面雨量计算精度的重要因素,对不同地形面雨量分析存在不同程度的影响。其中,混合地貌水系中地形分布、降水分布差异尤为明显的滦河水系影响最大,站网密度较低的常规站对面雨量估计比高站网密度的合成站平均偏高2.5 mm,12%误差超过5 mm;其次山区永定河水系低站网密度常规站对面雨量估计平均偏高1.5 mm,相对误差达80.3%,尤其局地性短时强降水时,面雨量分析误差高达10倍以上;此外,混合地貌水系北三河、南运河站网密度对面雨量影响程度略低于滦河水系,平原区徒骇马颊河以及混合地貌中地形差异较小的大清河、子牙河影响较低。     

海表温度和地表温度与中国东部夏季异常降水

主要研究太平洋与印度洋海表温度和地表温度场与中国东部夏季降水的相关关系,以及异常大降水产生的下垫面条件.研究结果表明:(1)夏季黑潮区海温与同期长江流域的降水存在明显正相关,北方地区夏季降水与靠近非洲东岸的印度洋海域存在明显负相关.(2)夏季海温异常与同期中国降水异常场之间的相关分析(SVDI)表明,20世纪70年代后期当海温由La Nina多发期向El Nino多发期转变后,长江流域向异常多雨转变,而其北方和南方地区则向异常少雨方向发展.(3)中国东部区域降水与陆面温度的明显相关区有:(a)春,夏季热带非洲和夏季亚洲大陆部分地区地表温度与当年长江流域夏季降水存在显著正相关;(b)春季4、5月份部分亚洲大陆地表温度与当年华北地区夏季降水有明显负相关.(4)通过对比分析发现:长江(1954,1998和1999年)或江淮(1991年)流域几次特大异常降水的下垫面条件是黑潮区为海温正距平,同期欧亚大陆主要为正地表温度距平场.     

应用最优化订正法制作长江上游面雨量预报

利用最优化订正法，通过对MAPS数值降水预报进行订正，制作长江上游六大流域短期面雨量预报。2002年6－10月业务试验表明，长江上游六大流域平均的常规降水面雨量预报准确率比MAPS高19％左右，强降水天气过程的击中率为48％左右，取得了较好的效果。     

RegCM3对全球变暖背景下中国东部季风降水和雨型变化的模拟

The authors investigate possible changes of monsoon rainfall and associated seasonal (June-JulyAugust) anomaly patterns over eastern China in the late 21st century under the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) Special Report on Emission Scenarios (SRES) A2 emission scenario as simulated by a high-resolution regional climate model (RegCM3) nested in a general circulation model (FvGCM/CCM3).Two sets of multi-decadal simulations are performed at 20-km grid spacing for present day and future climate conditions.Results show that the RegCM3 reproduces the mean rainfall distribution;however the evolution of the monsoon rain belt from South China to North China is not well simulated.Concerning the rain pattern classifications,RegCM3 overestimates the occurrence of Pattern 1 (excessive rainfall in northern China) and underestimates that of Pattern 2 (increased rainfall over the Huai River basin).Under future climate conditions,RegCM3 projects less occurrence of Pattern 1,more of Pattern 2,and little change of Pattern 3 (rainfall increase along the Yangtze River).These results indicate that there might be increased rainfall over the Huai-Yellow River area and reduced rainfall over North China in the future,while rainfall over the lower reaches of the Yangtze River basin is not modified significantly.Uncertainties exist in the present study are also discussed.     

我国夏季降水与全球气温场的关系

用蒙特卡罗的相关方法研究我国夏季大尺度降水与全球气温场关系，发现我国夏季大尺度降水与全球气温场有密切相关，以同期相关为最密切；除与热带西太平洋、东太平洋等海域有密切相关外，还与欧洲东部、北美洲东北部以及东亚等内陆地区的不同季节气温场有关系。研究还表明，印度洋地区春季气温和北美洲北部及北太平洋西南部夏季气温偏高时，长江中下游夏季易涝。且它们与长江中下游夏季降水的相关均有阶段性，相关密切程度随时间有所增强。