青海省泥石流预警模型

根据野外考察和分析,利用模糊数学方法,定义了青油省玉树州结古镇泥石流沟固有危险度,并以分段函数的形式定义了夏季泥石流降水指数,初步建立了当地泥石流危险度的二级综合判别预警模型。对玉树州结古镇5条泥石流沟的危险度做了判别,对不同降水级别所对应的泥石流危险度进行预报,得出相应的预警等级。并以2003年7月29日结古镇北山泥石流为例,对该模型的有效性进行了初步检验。     

基于MET检验的青海大范围降水个例参数化方案优选

利用WRF模式不同积云对流和微物理过程参数化方案对2015年8月1—3日青海省大范围降水过程进行了模拟,并利用MET(数值模式评估系统)对本次模拟结果进行了检验,结果表明:(1)此次过程,模式存在"早报"现象,尽管大部分方案预报降水量均偏多,但从降水过程中心位置和强度来看,BMJ(积云对流)/Thompson(微物理)组合方案模拟效果较为理想,Grell/WSM5和KF/Kessler次之;Grell/WSM5从降水极值点的空间分布特征和降水量级上模拟结果较为理想。(2)就空报率和漏报率的空间分布而言,空报率远高于漏报率,空报率高值区主要分布在玉树南部和海西东北部,模式对玉树地区的预报存在较大的误差。(3)用SEDS(对称极值依赖评分)评估极端降水,Grell/WSM5对极端降水的预报效果较好。(4)主观判断降水空间分布特征无法量化预报的质量,且单一的评分指数因侧重点不同无法综合评价模式的预报能力,故选用8种评分或指标进行定量评估,其结果表明,WSM5方案(微物理)的R(相关系数)较大且RMSE(均方根误差)较小,Grell/WSM5对此次降水预报效果最好,Grell/Kessler次之。综合来看,对此次降水个例Grell/WSM5组合方案为最优组合方案,参数化方案的优选有利于客观把握模式的预报能力与预报技巧,有利于提高区域数值模式在青海高原的适用性。     

高寒草原不同量级降水对干旱解除的影响

基于2017年3月1日至10月31日逐日每10 min降水量和土壤体积含水率试验数据,分析不同降水量级不同处理对土壤体积含水率的影响,结果表明:(1)小雨仅能提高0～10 cm土壤墒情,且在遮挡率超过30%时,效果明显减弱,同时地表植被覆盖能在一定程度上提高降水利用率。(2)在土壤底墒较差条件下,中雨能改善对照区、遮挡率20%和30%处理下0～10 cm土壤体积含水率;在土壤底墒较好条件下,中雨能有效补充对照区、遮挡率20%、30%和40%处理下0～30 cm土壤水分。(3)大雨条件下,在对照区、遮挡率20%、30%、40%和60%处理下,0～20 cm土壤体积含水率均有明显增加,在20～30 cm土壤层对照区、遮挡率20%、30%、40%处理下增加亦比较明显,大雨能完全解除0～30 cm土壤干旱。(4)短时强降水对土壤水分的补偿十分有限。暴雨对提高0～20 cm土壤体积含水率非常明显,但对提高20～30 cm土壤水分含量不及大雨效果明显。(5)在对照区,0～10 cm、10～20 cm和20～30 cm土层有效降水量阈值分别为2. 5、7. 0和10. 0 mm。(6)特旱、重旱、中旱和轻旱条件下,0～10 cm土层干旱解除所需的最小降水量分别为21. 5、11. 7、5. 0、1. 4 mm,10～20 cm土层所需的最小降水量分别为32. 9、18. 6、8. 6、2. 7 mm。     

WRF模式不同参数化方案组合对青海气温、降水及风速模拟的影响

利用50个气象站观测资料,对比讨论WRF模式不同微物理过程、积云对流和边界层参数化方案组合对青海省气温、降水及风速的模拟效果。结果表明:(1)微物理过程和积云对流参数化方案分别选用Eta(Ferrier)和KF时,气温模拟效果较好;Thompson方案、KF方案和ACM2方案的组合对降水模拟普遍较好;边界层方案的选取对风速的模拟较为重要。(2)对比不同季节的模拟效果可以看出,夏季气温、降水模拟效果均较好。(3)最低气温模拟效果均好于最高气温,最高气温偏低明显。(4)小雨预报普遍偏多,中雨预报略偏少,大雨整体预报偏少。     

祁连山区一次地形引发的强雷暴过程分析

运用地面观测资料和FY－2C卫星资料对2006年9月3日夏季祁连山区一次由地形引发的强雷暴天气进行分析,结果表明：700hPa高空图上,祁连山到青海省海西州一带为新疆高压与副热带高压之间的切变线,切变线东段几乎沿着山脉的走势,南侧即祁连山南坡为偏西南风,北侧即祁连山北坡为偏北风,南北两侧均爬坡抬升,汇合于山脉上空,这正是切变线东段与山脉走势几乎一致的原因,突显祁连山脉地形因素对切变线形成的贡献。从卫星云图上可以看出,祁连山的南北各有强对流云团发展,从这两个云系的发展过程可以明显地看出,祁连山脉所起的作用,对于由北向南移动的对流云团,从16时开始从山脉北侧向南爬升,垂直速度得到加强,云团发展壮大,20时整体跃上山脉,与南坡的对流云团溶汇后发展到最强,21时开始向南下坡,云系消散减弱,云顶塌缩非常明显。由以上的结果可以认为这次的强雷暴天气是山脉南北两侧的这两个强对流云系在地形影响下相互作用的结果。     

祁连山区夏季各类降水过程的典型个例分析

对祁连山区降水过程的大尺度天气类型：西南气流移动型、西南气流阻塞型、西北气流冷平流型、河套冷涡型和平直西风气流型,分类选取典型个例,对各类型产生降水的环流特征、副热带西风急流、垂直速度、水汽输送和水汽汇、影响降水的天气系统和稳定度等进行诊断分析,并对照云图分析了地形云和对流云团产生的条件,降水强度等。     

青藏高原高寒湿地CO2通量特征及影响因子分析

利用玉树隆宝湿地2015年的涡动相关系统观测资料,分析了高寒湿地CO₂通量的变化特征及影响因子。结果表明：玉树隆宝湿地生长季CO₂通量日变化呈倒单峰型,夏季日变化幅度大,冬季日变化幅度小。4-9月CO₂净交换量为负值,其余各月CO₂净交换量为正值。全年CO₂净吸收量为465 g·m^-2。白天CO₂通量随着光合有效辐射的增大而减小。CO₂排放量与土壤温度和气温日较差均呈正相关。高寒湿地土壤体积含水量对CO₂通量的影响很微弱。降雨事件发生后, CO₂排放量在短期内有所升高。各影响因子中,光合有效辐射对高寒湿地CO₂通量影响的相关度最高,其次为气温日较差,土壤温度,而土壤体积含水量对CO₂通量影响的相关度最低。     

青藏高原典型高寒草地水热条件及地上生物量变化研究

利用海北州海晏县1979—2009年地面气象观测资料和1997-2009年地上生物量资料,分析了1979年以来青藏高原的气候变化和水热条件变化,以及气温和降水量与地上生物量之间的响应关系。结果表明,1979—2009年该地区的年平均气温和降雨量均呈增加趋势,年平均气温的增加速率达0.33℃.(10a)-1,年降雨量增幅为33.1mm.(10a)-1;>0℃的有效积温、生物温度和实际蒸散量均呈明显的增加趋势,而湿润度则呈明显的减少趋势。海晏县高寒草地牧草草地地上生物量呈波动增加,且与冬季降雨量呈显著的正相关,与春季降雨量相关性不显著,与夏季平均气温相关性最高。     

祁连地形云与垂直风的关系

利用2007-07-12至2007-08-19的地面观测资料和三轴风速仪资料,对祁连地形云的形成与垂直风速之间的关系进行了分析。按照地形云形成的天气背景,将其分为5类过程进行了分析,结果表明:降水量和低云量以及气层的抬升(三轴风垂直分量W)有着密切的关系。当该地区主导风向为西南风时,W为正值(气层抬升),低云量增加,此时有降水或降水强度较大;该地区主导风向为东北风时,W为负值(气层下降),低云量减少,此时无降水或降水强度较小;多数情况下,降水发生在主导风向为西南风时,降水时间与W开始抬升时刻相差1～2 h。另外,湍流强度的垂直分量变化也与降水有很明显的关系。一般情况下,湍流强度的垂直分量比较大时,伴随着有较大低云量和降水强度;湍流强度的垂直分量比较小时,伴随着有较小的低云量和降水强度。当湍流强度的垂直分量大于水平分量时,也正是降水发生的时间或与降水时间相差1～2 h。这种情况可以说明降水的产生与地形抬升后的大气形成的低云降水或者中高云降水有关系。     

青海省东部地区地质灾害危险性分区及评价

从1990～2004年发生在青海省东部地区的崩塌、滑坡、泥石流等共计121起个例出发,分析了地形地貌、岩性、植被和降水量等因素与地质灾害的关系。研究建立了地质灾害发育因子、基础因子和诱发因子体系,实现了青海省东部地区地质灾害空间评价量化表达。将青海省东部地区地质灾害潜势度、危险度均分为四级,结果表明:研究区中潜势度小的区域占研究区面积的37%,潜势度很大的区域所占比例最小为9%;地质灾害发生与累积降水量关系密切,当累积降水量≥50mm以上时,高危险区面积占研究区面积的34%;而累积降水量在25mm以下时,以不危险或低危险区为主。