1961—2012年重庆市的降水特征分析

利用重庆市1961—2012年34个气象观测站的逐日降水资料,采用EOF分析、线性回归及相关分析的方法对重庆市的降水量时空特征、降水频数特征及降水强度特征进行诊断分析研究,并进行了相关讨论.结果表明:重庆市的年总降水量呈逐年减少的变化特征,并且年总降水量存在空间一致性与重庆市东北地区和其他地区反相变化的空间分布形式;各类持续性降水过程频数的空间分布差异较大,持续性降水过程频数的变化趋势表明短期降水过程(持续2 d)逐年增加而持续较长时间(持续5 d及以上)的连阴雨天气过程减少趋势明显;降水强度分析中发现一般降水(小雨、中雨、大雨)的年总降水量呈下降趋势,是引起重庆市年总降水量减少的主要原因,小雨、中雨降水强度逐年减弱而大雨的强度有弱的增强,较强降水等级(暴雨与大暴雨)的年总降水量呈较弱的上升趋势,降水强度也表现为弱的增强趋势;持续5 d及以上降水过程频数的减少可能与当地500 hPa位势高度场的上升及赤道太平洋海表温度的升高相关,大雨及以上等级降水的强度变化可能与El Niño Modoki现象有关.     

总温度在单站暴雨分析中的应用

观测事实表明,绝大部分暴雨是由持续不断的强盛的对流云降水所形成。而这种降水云的出现,除了有一定的辐合作用及动力抬升外,大气本身还须具有一定的不稳定能量贮存。当空气质团不断获得垂直方向上的加速度,产生强烈的对流,这些不稳定能量才得以释放。我们在暴雨分析中应用表征空气质团总能量的物理量总温度,就是为了反映不稳定能量的贮存这一产生暴雨的条件。总温度Tt按下式求得:     

湛江市前汛期总降雨量分析

湛江市前汛期 (4～ 6月 )总降雨量主要由大雨及暴雨过程决定。大雨、暴雨过程与降雨量的偏多或偏少有很好的相关性。可通过点聚图及回归方程来表征两者的线性关系 ,从而将前汛期降雨量的预报转化为相当大雨日数 (将大雨或暴雨过程的总降雨量除以 30 ,所得之整数为相当大雨日数 )估算问题 ,而相当大雨日数的预报 ,可以用自回归方程得出。1　前汛期总降雨量的年际分布　　采用业务工作中的旱涝级别 ,对 195 1～1996年湛江市前汛期总降雨量进行分级 :1级表示降雨距平百分率ΔR≤ - 5 0 % ;2级表示降雨距平百分率 - 5 0 % <ΔR<- 2 0 % ;3级表…     

“总能量”概念在我站予报中的运用

近年来,能量天气学——用表征总能量的一些物理量来研究天气分析和予报理方法的科学——在单站予报业务中得到了应用。为了能用观测资料直接地、简便地计算总能量,通常引入与总能量相当的总温度Tt这个量来代替总能量。而总温度Tt是通过下式来求得的:     

1998年7～8月HLAFS山东降水预报检验

以站点方式对1998 年7 ～8 月HLAFS08 时的12 ～36 小时降水预报进行了评分,统计了预报有降水时实况出现降水的几率。结果表明:HLAFS改进模式对大雨以上降水的预报效果有明显改善,预报有降水,实况出现降水的几率随预报值的增大而提高。另外对主要过程降水分布趋势预报效果的评价表明,HLAFS对较大暴雨过程的预报效果较好,优于日本传真图。     

西藏高原汛期不同等级降水变化特征分析

根据西藏25个台站近37a(1973～2009年)的逐日降水资料,利用线性倾向估计以及Morlet小波变换等方法对高原汛期(5～9月)不同等级降水日数进行分析。结果表明:(1)西藏高原降水主要由小雨和中雨组成,两者雨量相当,大雨不到降水总量的10%;(2)在空间分布上,高原降水日数与小雨日数相似,由雅鲁藏布江下游向四周递减,高原西北部最少;中雨和大雨由雅鲁藏布江流域向南北2侧递减;(3)在时间演变上,总降水日数与小雨日数在各季节分配均匀,而中雨和大雨则均有明显的季节差异,主要集中在6月下旬至8月中旬。近37a来,总降水日数和小雨日数存在明显的年代际变化,具有准12～13a的年代际周期;小雨日数呈减少趋势,而中雨呈增加趋势,总降水日数和大雨日数无明显增加和减少;(4)在降水日数变化趋势的空间分布上:总降水和小雨日数在雅鲁藏布江以及高原东部地区以减少趋势为主;而高原西北部以增加趋势为主。在高原大部分地区中雨和大雨日数以增加为主,中雨日数减少的地区主要位于高原南部边缘地区,而大雨日数减少的地区主要位于高原东部。     

动态Z-R关系定量估算降水在暴雨个例中的效果评估

选取汉中市2018-07-01和2019-08-09两次暴雨过程中新一代天气雷达数据产品的组合反射率因子和自动雨量计逐小时降水资料,建立随时空变化的动态Z-R关系,获得雷达估算降水场,分析其空间分布特征,并对不同等级降水的估算能力进行了分析。结果表明：（1）动态Z-R关系定量降水估算在两次暴雨中表现良好,能很好地反映地面降水的分布特征,对于30 mm/h以下量级降水,实测降水量和估算降水量的面积和落区均表现一致,其中20～30 mm/h短时强降水估算面积最准确,但对于30 mm/h以上量级降水,估算面积减小,值偏弱,无法反映出降水最大值落区。（2）随着降水量级增大,估算的绝对误差也同步增大。具体表现为小雨量级有明显的高估,中雨及中雨以上量级则有不同程度的低估。从相对误差来看,大雨和暴雨量级的降水估算精度高,估算值能反映真实值。     

乌鲁木齐夏半年降水演变及可能最大降水估算

对乌鲁木齐4-9月夏半年大雨以上降水各年代际降水量和降水日数统计分析表明：除20世纪60年代外,乌鲁木齐4-9月各年代大雨以上降水占总降水量的40％以上。大雨以上降水量和降水日数都呈增加趋势,2000年以后大雨以上降水量和暴雨次数都达到最大值。在此基础上,采用水文气象学的原理和方法对当地暴雨进行水汽效率放大和水汽输送率放大,推求乌鲁木齐1、2、3d的可能最大降水量,对比两种放大方法,采用水汽效率放大,1d可能最大降水为102mm。并用极值分布法推求乌鲁木齐最大日降水量重现期。为防汛抗灾提供了可靠的气象决策依据,最大可能降低了暴雨洪涝灾害造成的损失。     

动态Z-R关系定量估算降水方法在暴雨个例中的效果评估

选取汉中市2018-07-01和2019-08-09两次暴雨过程中新一代天气雷达数据产品的组合反射率因子和自动雨量计逐小时降水资料,建立随时空变化的动态Z-R关系,获得雷达估算降水场,分析其空间分布特征,并对不同等级降水的估算能力进行了分析。结果表明:(1)动态Z-R关系定量降水估算在两次暴雨中表现良好,能很好地反映地面降水的分布特征,对于30 mm/h以下量级降水,实测降水量和估算降水量的面积和落区均表现一致,其中20～30 mm/h短时强降水估算面积最准确,但对于30 mm/h以上量级降水,估算面积减小,值偏弱,无法反映出降水最大值落区。(2)随着降水量级增大,估算的绝对误差也同步增大。具体表现为小雨量级有明显的高估,中雨及中雨以上量级则有不同程度的低估。从相对误差来看,大雨和暴雨量级的降水估算精度高,估算值能反映真实值。     

黑龙江省典型局地暴雨天气过程分析

正1天气实况2016年7月23日20时-24日20时黑龙江省共计有3个国家站降水量超过50 mm,达到了暴雨级别,最大降水量为79.4 mm出现在哈尔滨的通河站;有16个站出现了大雨以上量级的降水。降水主要分布在伊春南部、哈尔滨、鹤岗、佳木斯、双鸭山等地,大雨以上量级降水集中在哈尔滨东部及佳木斯西部地区。统计24日08-20时的12 h降雨量分布,     

河套地区大雨以上降水日数的气候变化特征分析

选取河套地区87个气象站1961—2010年逐日降水量资料,采用线性趋势分析、Morlet小波分析等方法,分析河套地区大雨以上降水日数的时空分布特征其及气候变化规律。结果表明:该地区大雨以上降水日数空间分布呈现"东南多、西北少",其中,年均大雨以上降水日数超过5.0 d的区域位于其东南部,包括山西南部、河南西北部和陕西东南部;该地区7月、8月、6—9月及年大雨以上降水日数总体上均呈减少趋势,其日数变化具有明显的阶段性,大雨多发期和少发期交替出现;1985年前后年均大雨以上降水日数在该地区不同区域存在增多和减少的区别;近50 a,该地区7月、8月、6—9月和年大雨以上降水日数变化的周期性显著,其变化既存在明显的2~4 a周期,也存在6~8 a周期。     

印江县汛期降水年代际特征及与气温的关系

利用印江县气象观测站1970～2018年汛期（5～9月）日降水量,日平均、最高和最低气温资料,采用线性倾向估计、滑动平均法、 Mann一Kendall趋势法、 Morlet小波分析等方法对印江县汛期降水年代际特征进行了研究,并采用相关分析、t 检验等方法研究汛期降水与气温的关系。结果表明：(1)印江县近49a汛期总降水量有不显著的增加趋势,呈现 “增加-减少”的交替年代变化特征。年代尺度演变上,20～35a,10～19a,7～9a以及2～4a的4类周期变化尺度共同起作用,其中27a为第一主周期,9a为第二主周期。（2）印江县近49a 6月、7月和8月对汛期总降水贡献最大,变化趋势和总降水量基本一致;小、中和大雨的年总降水量呈减少,其中中雨减少微弱;暴雨及以上有增加趋势。小和中雨所占百分比呈下降趋势,占百分比最多的大雨也呈下降趋势,但比较微弱,暴雨及以上有上升的趋势。（3）印江县近49a汛期总降水量与汛期最高温度、平均温度呈显著的负相关,月份上与8月最为密切, 7月次之,与其他月的温度相关性不大。不同量级降水量占总降水量的百分比,随日平均、最高气温的升高都呈先上升后下降的趋势,各量级降水的百分比的峰值都有各自的温度区间。     

青海东部地区一次大降水天气分析

对2007年8月25～26日发生在青海东部地区的中～大雨,局部暴雨天气过程,从环流背景、物理量场、单站地面总温度变化、云的演变等方面进行分析,总结了此次大降水天气过程发生、演变的特征。     

南宁市汛期大雨中短期预报消空法研究

通过分析本站近十年来大雨及以上降水天气过程的EC预报场的分布特征,发现其中的部分因子对预报南宁市大雨及以上降水有较好的消空作用.据此制作南宁市大雨预报系统,并给出南宁市大雨预报消空条件和2004年试用情况分析.     

CMIP5模式对中国东部夏季不同强度降水气候态和年代际变化的模拟能力评估

利用东亚地区逐日降水资料,评估了17个CMIP5气候模式对中国东部夏季不同强度降水的时空分布、不同强度降水对1970年代末中国东部夏季总降水量年代际转折的贡献的模拟能力。从夏季不同强度降水占总降水的比重来看,在中国东北和华北地区,小雨和中雨占主导;而在华南和江淮地区,大雨和暴雨则相对更为重要。CMIP5模式可大致模拟出中国东部小雨、大雨和暴雨占总降水比重的空间分布,但对中雨占比的空间分布模拟较差。总体说来,多数CMIP5模式高估了小雨和中雨的比重,但低估了大雨和暴雨的比重,从而导致大多数模式高估东北和华北的总降水量,而低估华南和江淮的总降水量。对1970年代末我国华北和江淮地区夏季降水量的年代际转折,观测资料表明该转折主要体现为大雨和暴雨雨量的年代际转折;仅有少数CMIP5模式能模拟出华北大雨和暴雨年代际减少的特征,使得这些模式对华北地区总降水的年代际变化也有较好的模拟能力。对于江淮区域,由于大雨和暴雨的比重被严重低估,尽管部分模式能模拟出夏季总降水量年代际增加的特征,但却多以小雨、中雨的年代际变化为主。多模式集合并不能显著提高模式对不同强度降水的空间分布的模拟能力,尤其是降水年代际变化的模拟能力。     

近50年广东省分级降水的时空分布特征及其变化趋势的研究

利用广东省86个常规气象观测站1961—2010年的逐日降水资料,分析近50年广东省降水气候特征,探讨不同等级降水空间分布及随时间变化特征。结果表明:广东省降水丰沛,年均降水量多为1 500~2 000 mm;降水气候特征的区域差异较大,不同区域降水量与降水日数分布差异显著;各月的降水日数差异没有降水量月分布的差异明显,非汛期的日降水量较小,而汛期降水日数多且日降水量大;小雨日和中雨日的区域差异小,大雨日、暴雨日、大暴雨日的大值中心主要集中在广东省的三大暴雨中心地区 (清远中心、阳江中心、海陆丰中心),雨日量级分布大致由北向南逐渐增强,且随着降水等级的增加降雨日数迅速减少;小雨、中雨和大雨的降水贡献率均由粤北地区向沿海地区递减,暴雨和大暴雨的贡献率由粤北向沿海递增;小雨日数显著减少、大雨以上日数略有增多,总降水日数也呈减少趋势;小雨和中雨的贡献率呈减少趋势,大雨以上贡献率增多,使年均降水量呈增多趋势。      

中尺度模式中各种积云参数化方案的对比试验

利用非静力中尺度MM5数值模式，选择Anthes-Kuo、Grell、Kain-Fritsch和Betts-Miller4种积云对流参数化方案，对2003年7月25-26日台风登陆减弱为中尺度低压系统后影响云南产生的强降水过程进行模拟试验，重点分析了4种参数化方案模拟的降水分布、降水强度和中尺度低压的流场特征。结果表明：4种积云参数化方案对这次强降水过程均有一定的模拟能力，能够很好地模拟过程强降水中心的位置，但Grell、Kain-Fritsch和Betts-Miller3种方案模拟的大雨范围比实况大雨范围明显偏小，Betts-Miller方案模拟的降水强度比实况偏大，Anthes-Kuo方案的模拟结果与实况比较接近，它不仅能够很好地模拟强降水过程的降水区范围、降水强度和降水中心位置，还能很好地再现低压环流系统的一些中尺度特征。     

一次突变性大范围雷(雹)暴过程的能量分析

本文用地面总温度和层结不稳定能量,分析了1974年6月30日在西北地区发生的一次大范围突变性雷(雹)暴天气过程。指出层结不稳定能量及其变值与雷暴及雷暴区有很好的对应关系。 通过对不稳定能量的物理构成及在垂直方向分布的分析,认识到气层的(不是地面的)能量积累是不稳定能量增长的主要贡献者;各个高度上的不稳定能量分布是不均匀的,其积累过程也有时序上的差异,低层早于高层。     

华东地区夏季不同等级降水变化特征分析

采用华东地区78个气象站点逐日降水资料,根据日降水量的5个等级划分,应用线性趋势分析、相关分析等分析了不同等级降水频率和降水量的空间分布及其变化趋势。结果表明:(1)夏季不同等级降水频率在整个华东地区具有明显的地区差异,区域平均的降水频率由大到小依次为小雨、微量降水、中雨、大雨、暴雨。(2)平均的夏季总降水量呈南多北少的分布,各等级降水对总降水量的贡献率由大到小依次为暴雨、大雨、中雨、小雨,暴雨对夏季总降水量的贡献在某些年份可达50%以上。(3)区域平均的夏季降水日数呈下降趋势,但总降水量却有明显的增大趋势。(4)区域平均的某等级降水频率正异常时,华东地区各地该等级降水频率,亦多表现为正异常,尤其中雨以上等级降水频率异常符号在整个华东地区更为一致。(5)华东区域微量降水和小雨发生频率分别与其他等级降水存在显著的反相关关系,而中雨、大雨、暴雨三者发生频率之间无显著相关。     

南宁市汛期大雨中短期预报消空法研究

通过分析本站近十年来大雨及以上降水天气过程的EC预报场的分布特征，发现其中的部分因子对预报南宁市大雨及以上降水有较好的消空作用。据此制作南宁市大雨预报系统，并给出南宁市大雨预报消空条件和2004年试用情况分析。