基于FloodArea模型的一次特大暴雨洪涝淹没模拟

利用蒲河流域内所有国家气象站以及区域自动气象站共28站逐小时降水实况、过程降水量、数字高程模型、土地利用、土壤类型等资料,采用FloodArea水动力模型,对2020年6月19日21时-22日20时出现的历史罕见暴雨洪涝过程进行洪水淹没模拟及效果检验。模拟结果表明：1)全过程模拟水位与实测水位整体拟合度较高,确定性系数DC达93.22%;2)蒲河上游来水较小,持续性强降水是造成此次洪涝水位偏高的主要原因,模拟显示蒲河流域中上游水位上涨明显,其中石角水文站模拟的最大上涨水位达7.61米,与实测上涨水位7.14米较为一致;3)FloodArea水动力模型能够较准确地反演出蒲河流域暴雨致洪个例的淹没进程,能够直观地反映出淹没范围、淹没深度的空间差异,且淹没深度与逐小时实测水位的确定性系数较高,淹没深度的突增对洪峰的预报预警具有一定的指示意义。     

梧州市两次特大暴雨引发地质灾害差异原因分析

通过对两次特大暴雨引发的地质灾害的差异原因分析，初步结果认为：强降水引发的地质灾害的严重程度不仅与日、时降水强度有关，与前期降水量累积、人类的社会活动对自然的影响也有很大的关系，受灾的直接经济损失总值也会因社会经济总量的增加而放大。     

梧州市两次特大暴雨引发地质灾害差异原因分析

通过对两次特大暴雨引发的地质灾害的差异原因分析,初步结果认为:强降水引发的地质灾害的严重程度不仅与日、时降水强度有关,与前期降水量累积、人类的社会活动对自然的影响也有很大的关系,受灾的直接经济损失总值也会因社会经济总量的增加而放大。     

基于FloodArea淹没模型的一次暴雨过程洪涝灾害模拟

以东莞市作为研究对象,基于数字高程模型(DEM)及GIS技术提取流域边界,对流域内气象站的降水数据采用泰森多边形法计算暴雨过程中的逐时面雨量,应用水动力模型FloodArea进行洪水模拟,并对模型输入参数进行校正,结果表明:(1)利用FloodArea模型模拟得到的洪涝灾害特征与降雨实况较为吻合,趋势与雨强保持一致。(2)持续性的强降水过程更容易发生洪涝灾害。(3)东莞市东部山区片河流沿线对洪涝灾害最为敏感,中部大岭山一带次之。(4)山区片洪涝灾害分布多沿河流分布,城区片洪涝点呈零散型分布。     

2003年7月上旬张家界特大暴雨山洪分析

对造成 2 0 0 3年 7月 8～ 1 0日张家界特大暴雨山洪的主要影响系统、物理量诊断场资料、多普勒雷达回波资料及自动气象站要素进行了分析 ,并重点分析了张家界特定的地形条件对降水的增幅作用及暴雨的夜发特征 ,为湘西北的暴雨山洪预报提供了一些有益的启示。     

雷州半岛一次特大暴雨的特点及成因

2007年8月8-11日雷州半岛西南部出现了一次特大暴雨,日雨量和时雨量均超出当地历史观测资料的极大值.对本次暴雨过程雨量、日雨量和时雨量进行了特征分析,讨论了热带气旋"帕布"和"蝴蝶"的路径、天气形势、卫星云图和雷达回波的演变与特大暴雨的关系.结果表明:此次特大暴雨具有降水强度大、持续时间长、雨量大、地段集中的特点.前期受"帕布"环流和外围云系影响,雷州半岛普降大到暴雨;后期由于"帕布"路径转向,大气环流调整,受"帕布"环流和外围云系、北部湾低涡云团共同作用,强降水中心长时间维持和摆动.天气形势有利于大量的水汽和能量汇合,南北降水云系、回波相汇雷州半岛西南部,致使出现特大暴雨.     

引发广西两次严重山洪地质灾害的暴雨过程分析

利用常规观测、卫星云图、雷达探测以及自动站雨量等资料,对2010年6月27—28日和2012年5月20—22日桂西北两次严重山洪地质灾害的气象条件进行了对比分析,结果表明：(1) 强降雨发生在桂西北暴雨区,最大过程雨量＞350 mm,过程最大中尺度雨团和致灾区最大中尺度雨团值分别＞100 mm·h-1和＞70 mm·h-1,集中降雨时段为02—06时。灾害开始于后半夜,发生在最大过程雨量和地质条件脆弱区,不同的地质状况对应不同的灾害;灾害性天气具有区域小、降雨时段集中、过程雨量大、强度强及引发灾害重等特征。(2) 暴雨发生在欧亚地区500 hPa呈两脊一槽型、200 hPa南亚高压脊线贯穿广西上空及季风云系活跃的背景下。高空为槽或低涡、地面为干线或锋面,属低涡暴雨型。(3) 高空要素变化为雨前降压升温、后降温。不稳定能量及层结、低层辐合、中低层涡旋、整层大气的上升运动、高温高湿及水汽强烈辐合是物理量特征。(4) 云图上对流云团生成、合并对强降雨有指示意义,暴雨发生在云团合并发展阶段;TBB值＜200 K可以作为强降雨的指标。低质心强雷达回波产生的列车效应或回波停滞和地形作用是造成强降雨的重要因素,低层辐合、高层辐散导致了强烈的上升运动,有利于强对流的发展与维持。     

望谟县2011年6月6日山洪地质灾害影响评估

该文根据气象、水文、地质灾害、灾害损失等资料,采用对比分析方法对2011年6月6日发生在黔西南州望谟县的特大暴雨山洪地质灾害影响进行初步评估。结果表明：这是一次重大的自然灾害事件,给人民群众的生命财产造成了重大损失。造成打易镇及其附近滑坡泥石流灾害的1 h雨量阈值为35 mm左右、2 h累计雨量阈值为140 mm左右。望谟河上游的打易雨量站开始出现强降水的时间与望谟河中段（望谟水文站——县城）水位暴涨、超警戒水位的时间差为2 h左右。造成这次重大灾害的原因是综合性的,首要原因是短历时突发性特大暴雨,降雨时间短、强度大,引发了特大山洪、山体滑坡、泥石流等次生灾害;其次是地理及人为因素。     

一次特大暴雨的观测与数值模拟分析

采用美国环境预报中心(NCEP)提供的全球最终分析格点资料和地球环境静止卫星资料对2006年7月27日威海地区暴雨成因进行了观测分析。发现0605号台风格美东侧和副高西侧的急流携带大量水汽的暖湿空气,与西北小槽前的干冷空气在山东半岛上空交汇,引发了该地区的特大暴雨。分析表明水汽输送对该暴雨的形成起着重要的作用。采用区域大气模式(RAMS)对该降水过程进行了数值模拟,模拟结果合理地反映了降水范围和降水量。模拟结果表明,山东半岛附近强烈的辐合上升运动为暴雨的爆发提供了直接的动力学条件。     

引发湖南特大暴雨山洪的MCS回波发展和演变

由MCS引发的暴雨是造成湖南山洪地质灾害的主要因素之一.新一代天气雷达对此类天气系统有强的监测和预警能力,在对较大范围的降水估测、获取降水和降水云体的风场结构等方面有很好的应用前景.本文以2005年5月31日～6月1日湖南特大暴雨山洪过程为例,介绍了引发这次山洪地质灾害的MCS雷达回波的发展和演变,分析了回波特征与地面雨量的关系,总结了强对流发生、发展的径向速度变化,讨论了风廓线在预测强对流天气中的应用,为雷达监测、分析和预测同类灾害提供参考.     

Mesoscale Diagnosis of a Torrential Rainfall Caused by a Tropical Depression

On August 5, 2001, Shanghai was struck by a torrential rainfall due to the passage of a tropical depression (TD). The rainfall intensity has been the strongest in recent 50 years. In this paper, a set of mesoscale re-analyses data and the planetary boundary layer observation from a wind profiler are used to understand the possible mechanism of such a heavy rain. Results show that the outburst of a southerly jet in the lower atmosphere triggered the explosive development of cyclonically vertical vorticity in the region with steep potential temperature surfaces in front of the TD; while the cyclonic vorticity increased notably at higher levels due to the small atmospheric vertical stability of westerly currents in the vicinity of Shanghai. The simultaneous sharp development of cyclonic vorticity at different levels should be the main cause for the torrential rainfall.     

汛期西南涡暴雨的数值模拟研究

利用西南区域数值预报模式系统SWCWARMS,结合全国汛期高空加密观测资料,对2013年6月29—30日的一次西南涡暴雨过程进行数值模拟和敏感性试验。结果表明,与控制试验相比,同化试验模拟的降雨与实况更为接近,并成功模拟出四川东部的强降雨中心,对于西南涡的模拟,同化试验西南涡出现时间更早,强度更强。并且,通过两组试验初值差异对比发现,同化试验初值在四川盆地对流层中低层表现出更强的低压,更强的涡度以及更强的旋转风扰动,四川盆地西部边坡也存在更强的上升气流,这都有利于西南涡的发生、发展。另外,同化汛期高空加密观测资料对强降雨中心单站的预报改进也较明显。因此,加强汛期加密气象观测,有利于揭示西南涡的发生、发展及其降雨天气影响,也有助于提升数值预报业务技术水平。     

通城县一次暴雨洪涝淹没个例的模拟与检验

依据蓄满产流平衡原理,分析通城县2011年6月10日的致灾面雨量.以致灾面雨量、DEM数据为基础数据,利用GIS暴雨洪涝淹没模型,对通城县6月10日强降水造成的洪涝淹没水深、范围进行模拟,并利用实际灾情对模拟结果进行检验分析.结果表明,通城县全县均有不同程度的淹没,淹没区主要分布在沿河道两旁及地势低洼地区;淹没水深集中在0.5～2 m,占总淹没面积的35％,淹没模拟结果与实际灾情较为吻合.     

局地强对流暴雨的多普勒天气雷达个例分析

从天气背景的分析出发,利用多普勒天气雷达的强度、速度资料以及由速度资料反演的垂直风廓线和二维风场对一次北京局地暴雨从开始到强降水结束时段做了详细的分析。分析发现,这次局地强对流暴雨是大尺度系统和中尺度系统共同作用的结果,大尺度环流为暴雨提供了充沛的水汽;本站层结有很大的不稳定度,为强对流风暴的产生提供了必要条件;低层中尺度辐合线起到了触发对流和加强对流的作用。     

Improvement of an Extreme Heavy Rainfall Simulation Using Nudging Assimilation

From 21 to 22 July 2012, Beijing and its surrounding areas suffered from an extreme precipitation event that was unprecedented relative to the past 61 years, and the event caused 79 deaths and reported direct economic losses of11.64 billion Yuan. However, current models have difficulty to simulate the spatial and temporal distribution characteristics of such events. Therefore, improved simulations of these extreme precipitation processes are needed. In this study, nudging methods, including grid nudging(GN) and spectral nudging(SN), and more accurate surface type data retrieved from remote sensing were used in the Weather Research and Forecasting(WRF) model to simulate this extreme precipitation case. When the default city underlay surface of the WRF model was replaced by a more accurate urban surface(NU), the precipitation intensity could be better simulated, but the peak moment of precipitation seriously lagged. Although the peak precipitation intensity simulated by the GN experiment was weak, the simulated precipitation time was basically consistent with the observations. Using GN in only the outside domain could better simulate precipitation peaks, while using GN in both the inside and outside domains could better simulate the spatial distribution characteristics of precipitation. Additionally, the precipitation from GN could be better simulated than that from SN. Overall, the two nudging methods could contribute to better simulations of this case because the nudging methods could improve the simulations of 500-hPa geopotential height, 850-hPa water vapor transport, and low-level weather systems, which are the key factors in adjusting the spatial and temporal distributions of precipitation. This study is the basis for the investigation of the mechanism and attribution of extreme precipitation processes,and the results are of great significance for promoting understanding of and mitigating disasters caused by extreme precipitation.     

湖北一次梅雨大暴雨分析

应用加密探空资料、NCEP再分析资料与自动气象站雨量资料,分析2009年6月29日湖北梅雨大暴雨。结果表明:暴雨期间700hPa江淮较长切变线维持准纬向特性,850hPa低空急流北上到江南北部。700hPa鄂西北等地准东西走向θse锋区有所加强并南移,湖北暴雨区位于θse锋区南侧且θse数值有所增加的地区。垂直积分水汽辐合大值区与强降雨带位置对应比较好,且整层水汽辐合比强降雨发生要早6h以上。恩施、武汉两站暴雨发生除了受低层切变线等较大尺度系统影响外,局地气象要素配合也很重要,尤其是低层较为充足的水汽是降雨维持的条件。当高层低槽移过,高、中层之间出现水平风垂直切变后恩施降雨明显加强。武汉站前期高层或中层干空气向下伸展,中、低层不稳定层结加强后降雨发展,其最强降雨和低层冷式切变线过境同时发生。     

汛期相当暴雨日数与总降水量的定量关系

北京近百年汛期相当暴雨日数与汛期总降水量相关系数高达０．９７,京津冀地区３０年汛期区域平均相当暴雨日数与区域平均降水量相关系数亦达０．９４。通过点聚图和回归方程来表征两者的线性关系。汛期相当暴雨日数估算汛期总降水量的误差约１０％,即估算精度达９０％。这种估算方法可供业务使用。     

南持续暴雨 洪涝灾害严重华北阵雨频繁 雨量多气温高——2008年6月——

6月份,我国南方受强盛的西南季风和冷空气共同影响出现大范围强降雨过程,苏、皖、浙、湘、赣、闽、粤、桂、滇等省区降水明显偏多,发生暴雨洪涝灾害.北方降水分布不均,西北大部、内蒙古西部、黑龙江、黄淮大部降水偏少,出现旱情;内蒙古中东部、东北南部、华北中北部在高空冷涡控制下多阵雨或雷阵雨天气.0806号热带风暴风神登陆广东深圳,华南、江南南部和中东部出现暴雨洪涝.     

局地暴雨洪涝灾害频繁两个热带风暴登陆华南——2008年8月

8月,全国平均气温为20.5℃,较常年同期(20.3℃)偏高0.2℃.全国平均月降水量为113.3mm,比常年同期(103.0mm)偏多10.3mm;安徽月降水量为1951年以来历史同期第二多,湖北、贵州为历史同期第三多.     

敦煌致洪暴雨的广义湿位涡分析

利用高空、地面定时观测资料、区域站降水资料、FY-2E红外云图和NCEP 1°×1°再分析资料,对2011年6月15-16日甘肃敦煌、阿克塞和肃北的一次历史罕见暴雨天气过程的影响系统、水汽条件、广义湿位涡及其倾向变化进行了分析.结果表明,这次暴雨是中高纬天气系统与低纬天气系统相互作用的结果.暴雨水汽来源于700 hPa新疆东部偏西气流输送和600 hPa附近河西走廊西部偏东气流输送.广义湿位涡正异常主要集中在850～750 hPa广义位温线密集区,这与实际大气水汽主要集中在低层是一致的,在一定程度上反映出暴雨期的水汽分布和水汽集中特征.800 hPa上广义湿位涡的正异常区基本与暴雨区一致,与湿位涡相比,广义湿位涡能更好地诊断出这次暴雨落区.广义湿位涡正异常大值区出现在绝对涡度异常大值区与大的相对湿度梯度相重叠的区域.单点广义湿位涡倾向异常值的负正、正负转换及峰值变化与降水开始、结束和雨强变化相一致.广义湿位涡除了可作为一个分析暴雨系统发生、发展的动力变量外,还可体现出暴雨时期高水汽集中的特点,在暴雨分析中有一定的优势.