伊春中小河流强降水引发山洪预警指标研究

为提高对中小河流强降水引发山洪的预报预警能力,尽可能减少山洪灾害造成的人民生命财产损失,基于伊春市近10 a(2011-2020年)中小河流山洪灾害和对应的暴雨、短时强降水资料,分析了暴雨和短时强降水发生时的天气形势,统计了易发山洪的降水面雨量阈值。结果表明:伊春市暴雨和短时强降水发生时的天气形势主要为副高北抬阻挡低涡东移型、高空槽配合地面低压型和低涡配合地面低压型。通过雨量统计,得出6-8月易发山洪的降水面雨量阈值,6月份,同一区域48 h累计雨量达到85 mm,降水期间部分时段有短时强降水,小时雨强达到20 mm/h,并连续出现2-3 h;7月份,同一区域48 h累计雨量达到90 mm,或局地小时雨强超过30 mm/h;8月份,同一区域48 h累计雨量达到110 mm,或局地小时雨强达到30 mm/h。基于研究结果,建立了伊春市山洪预警流程。     

武汉地区雷电预警阈值研究

利用湖北新一代多普勒雷达、闪电定位仪、电场仪等探测设备获取的大气探测资料,采取概率统计方法,就武汉市2012年1月至2014年7月184次雷暴过程中的1067次闪电和预警指标的相关性进行统计分析,初步确定武汉地区雷电预警指标阈值。结果表明：雷电发生与大气电场强度、雷达回波反射率因子、回波顶高、垂直累积液态水含量等指标关系密切;大气电场强度阈值为2 kV/m左右;-10 ℃高度上回波强度大于等于40 dBz且回波顶高为6 km左右、垂直累积液态水含量大于等于10 kg/m2可以作为武汉地区雷电预警阈值,且不同的月份阈值有所变化。     

基于HBV水文模型的西拉木伦河流域洪水临界面雨量的应用分析

文章以内蒙古西拉木伦河巴林桥水文站以上流域为分析区,基于分布式水文模型HBV,利用1995—2005年逐日降水、气温、水位、流量等数据,对HBV模型进行参数率定和日径流过程的模拟,建立降水—流量—水位之间的关系,以河流设计的警戒、保证和漫堤水位为临界判别标准,确定不同洪水等级的致灾临界面雨量。通过历史灾情检验验证,说明HBV模型可以较好地反映该流域的洪水过程,具有较强的本地适用性,可为内蒙古中小河流洪水监测预警提供技术支撑。     

基于TOPMODEL的饮马河流域暴雨洪水模拟研究

将TOPMODEL应用于饮马河流域,选取2013-2019年共6次暴雨洪水过程进行模拟和评估,将饮马河模拟流量与实测流量对比分析,探讨该模型在该流域洪水模拟的可用性.结果表明:TOPMODEL实现了空间产流面积分布的可视化;TOPMODEL在饮马河流域模拟效果较好,可用于该流域流量预报;不同等级降雨量、不同的降雨落区以及前期降雨多寡对饮马河的流量影响较大,即累计雨量越大、雨强越强、强降雨越靠近上游、前期降雨越多,洪峰流量也越大.因此,TOPMODEL可为饮马河流域的防洪调度和防灾减灾提供技术支持.     

基于隐马尔可夫模型的中小河流致灾雨量阈值研究

基于数字高程模型(digital elevation model,DEM)高程数据和D8算法实现了湖南中小河流流域子流域划分。利用洪水预报网络传播模型,构建中小河流各子流域径流拓扑结构并提出了空间子流域等效面雨量的概念。基于等效面雨量序列和径流观测序列,构建了基于时空概念的隐马尔可夫降水-径流模型,并利用该模型计算了中小河流各子流域不同时间尺度条件下暴雨致灾临界面雨量阈值,最后利用2010—2015年实况资料对阈值进行检验,结果证明相比传统统计法,新方法的计算结果与传统方法结果一致且具有很好的准确性和稳定性。基于2015年6月的一次暴雨灾害预报,证明了该方法适应于业务化运行。     

中小河流域暴雨洪涝灾害风险评估及效果检验

本文基于FloodArea水动力模型及WRF模式,运用气象资料、水文资料、地理信息资料、社会经济统计资料以及灾情调查资料等,以长江一级支流的秋浦河流域为研究区,开展中小河流域暴雨洪涝灾害风险评估及效果检验。结果表明:FloodArea模型对洪水的淹没范围、淹没水深以及淹没历时等具有较好的模拟效果,可用于中小河流域暴雨洪涝灾害风险评估与预警业务,并由此初步建立了包含模式降水预报→面雨量计算→洪涝淹没模拟→风险评估→预警发布→效果检验等环节的暴雨洪涝灾害风险评估及效果检验业务流程,实现从以往常规的强降水预报到暴雨洪涝灾害预报的业务延伸,可进行推广应用。     

雷山县降水型地质灾害特征及风险预警指标

根据雷山国土资源局提供的1971—2013年43a整编地质灾害资料,结合气象、水文雨量站资料,统计分析降水型地质灾害特征,确定其气象风险等级预警定量指标。结果表明:雷山县降水型地质灾害多发,主要有永乐镇、方祥乡、大塘镇3个高发中心;雷山县43a中降水型地质灾害多年平均为3.4次/a,年代际变化呈增加趋势,2001—2013年降水型地质灾害增加趋势明显;月分布特征呈单峰型,6月和7月为降水型地质灾害高峰期,占全年的48.6%;发生时段主要在夜间,占总数的72.4%,其中05时最多,04时次之。根据前期降水与气象地质灾害的关系,将前5日累计降水量和前24h降水量作为地质灾害气象风险等级预警定量指标。     

吉林省雷电雷达回波特征分析及预警指标

本文应用2004-2005年多普勒雷达回波资料和探空资料,对发生在雷达有效探测范围内的雷电天气进行分析,发现随季节的不同,雷电天气雷达回波高度和强度存在一定差异;二次回波对雷电天气有一定的指示意义;多普勒雷达径向速度大尺度辐合风场特征,对雷电落区及强度预报意义较大;垂直累积液态水含量具有一定的阈值;K指数、正不稳定能量对雷电的发生反映明显。     

甘肃省东部冰雹特征及预警指标分析

利用典型代表年份的90个冰雹个例观测资料,采用统计和数理诊断的方法对冰雹天气物理量参数进行分析,构建了甘肃省东部地区冰雹天气概念模型和冰雹预警指标。结果表明：冰雹事件在时空分布上受到天气系统和地形双重影响,冰雹天气过程分为西北气流型、低槽型和低涡型,占比分别为52%、38%和10%,在地势高、地形复杂的地区更容易产生降雹。92%的降雹出现在13—20时,5—7月占全年发生降雹概率的86%。0℃层高度越高,冰雹在降落过程中融化的越快;回波顶高越高,层结水汽越丰富;强回波顶高越高,水汽越丰富,冰雹云发展旺盛;强回波顶高越接近回波顶高时,对流发展越旺盛。通过对降雹时的最大回波强度、最大回波顶高、最大垂直累积液态水含量(VIL_max)、垂直累积液水密度(VILD)以及K指数、沙氏指数(SI)、0℃层高度、-20℃层高度等物理量进行综合分析所构建的甘肃省东部地区的冰雹预警指标体系可对13 min冰雹临近预警提供定量化的判据。     

承德市冰雹时空分布特征及雷达预警指标分析

利用1981—2016年承德市9个气象观测站的冰雹观测资料及2012—2016年11次冰雹天气过程的多普勒雷达回波资料,对承德市冰雹的时空分布特征、冰雹云的雷达回波特征进行统计分析.结果表明:承德冰雹主要发生在东北部的高海拔地区.20世纪80年代是承德市冰雹高峰期,90年代后逐渐减少.承德冰雹次数的月分布呈"单峰型"变...     

运用体积降水量预测2008年西江洪水的方法

针对2008年西江流域大洪水期间提出了体积降水量的概念及其计算方法,在计算出西江流域和其各子流域逐日和总体积降水量的基础上,将体积降水量与水文站的水位进行了对比分析,并建立洪水水位预测的计算公式。结果表明:可以提前3天作出西江下游水位的预测,如果利用数值天气预报产品在预报体积降水量方面的优势,可以进行体积降水量的客观预报,为防汛工作提供重要的依据。     

广东暴雨预警指标及时空分布

暴雨是导致广东省洪涝灾害的主要原因,是一种特别严重的自然灾害。广东暴雨强度之大,日数之多,季节之长,皆居全国前列。根据《广东省突发气象灾害预警信号发布规定》（2006年6月1日起执行）,暴雨预警信号分3级,分别以黄色、橙色、红色表示,其中黄色预警信号表示6h内本地可能有暴雨发生,或者强降水可能持续;橙色预警信号表示在过去的3h,本地降雨量已达50mm以上,且雨势可能持续;红色预警信号表示在过去的3h,本地降雨量已达100mm以上,且降雨可能持续。     

基于GIS的广西电网流域面雨量计算方法与监测预警

以广西电网直调水电厂所处的西江流域为研究对象,基于GIS技术,在对西江流域面雨量监测区域基础信息处理基础上,采用比较分析方法,开展分流域面雨量计算方法研究,结果表明:(1)以1:5万数字高程模型为数据基础,针对西江流域河网、自动气象站、水电站等分布特点,结合水系、等高线特征,沿水系分水岭对西江流域干流进行精细化分区,为分流域面雨量计算提供基础参数;(2)对分流域面雨量采用算术平均法与泰森多边形法计算,结果为两种方法计算结果偏差较小,取算术平均法为流域分区面雨量计算方法;(3)逐小时处理、计算面雨量实时数据,实现西江流域面雨量的实时监测与预警服务。     

沪宁高速公路高温预警指标及预报模型的研究

利用沪宁高速公路实时监测数据,筛选出30个典型高温天气过程,应用WRF模式对其进行了数值模拟。在对输出结果作统计分析后,提取了沪宁高速公路高温天气的几个数值预警指标,建立了梅村、河阳两站的高温预报模型。研究表明:(1)利用WRF模式对沪宁高速公路沿线的高温天气过程进行模拟是可行的;(2)提取的沪宁高速公路高温数值预警指标有:前一日14时的地表温度Ts≥40℃、地面潜热通量Fl≥350 W.m-2、近地面相对湿度Hr≤60%、当日08时的地面感热通量Fs为负值且绝对值≥70 W.m-2、地面水平风速Vs≤3 m.s-1,当各项指标同时满足时,可预报当日会出现35℃以上的高温;(3)采用多元线性回归方法分别建立了梅村和河阳站的高温天气预报模型,经检验所建模型预报准确率较高。     

广东高温预警指标及高温日数统计

高温热害是《广东省突发气象灾害预警信号发布规定》（2006年3月,广东省人民政府黄华华省长第105号令）中的9种灾害性天气之一。高温热害给工农业生产、交通安全和人们的日常生活和健康带来严重的影响,持续高温会引发大面积干旱,对城乡供电、供水造成极大压力,威胁人们的生命及能源、水资源和粮食安全。     

新疆与中亚融雪型洪水监测、预警调研及对策建议

全球变暖背景下融雪型洪水灾害时空特征正发生重大变化。首先概述国内外融雪型洪水遥感监测与预警研究进展,探讨了融雪型洪水监测预警研究及应用面临的挑战。其次,总结了现有融雪型洪水监测模型预测效果及其存在不足,以及研究应用中存在的机遇。再次,分析了融雪型洪水监测业务应用现状及其在新疆和中亚地区应用存在的问题。最后,为进一步开展新疆和中亚地区融雪型洪水监测预警服务,提出加强重点区域科学布站组网、加强高分系列卫星应用和构建多尺度、多维、实时更新的中亚生态环境数据库等建议。     

青海省东部农业区冰雹天气特征分析及预警指标研究

采用青海省东部农业区14个地面气象站冰雹观测资料,对2003-2017年青海东部农业区冰雹天气进行特征分析,利用天气雷达、高空、雷电观测资料对2003-2017年青海东部农业区20例典型冰雹天气个例进行分析研究。得出：(1)冰雹和雹灾集中出现在每年5-9月,冰雹天气7月最多,冰雹成灾8月最多。(2)0 ℃层高度变化对冰雹融化作用不明显;高空垂直风切变比对流有效位能更有指示意义。(3)冰雹雷达回波顶高普遍大于10 km,冰雹直径与回波顶高的线性相关强于冰雹直径与强回波中心高度的线性相关;垂直累积液态水含量普遍大于20 kg?m-2且垂直累积液态水含量增量大于10 kg?m-2时易发生雹灾;风暴顶部辐散正负速度差值对雹灾预警有指示意义,但与冰雹直径无明显相关性。(4)不同冰雹云产生的闪电频次差别很大,同一雹云相同时间内正闪次数越多,则降雹直径越大。利用以上结论统计得出冰雹预警指标、权重和预警区间,通过对预警指标进行历史回代和预报检验,历史回代拟合率达86.9％,预警准确率为80％。     

农业旱涝指标及在江淮地区监测预警中的应用

该文提出了一个可业务应用的农业旱涝监测预警气象指标———累积湿润指数。该指标以相对湿润度指数为基础, 用作物需水量取代参考作物蒸散量, 并考虑前期旱涝程度对当前旱涝状况的累积影响, 具有农业意义。为方便农业气象业务应用, 采用FAO Penman-Monteith模型的简化方法计算参考作物蒸散量, 用气温资料对简化式进行校准, 将误差减小到可满足应用要求; 通过求算不同区域农田作物系数的加权平均值, 得到宏观农田作物需水量, 并确定了该指标分区域的旬旱涝等级标准。该指标用于旱涝监测, 与土壤墒情的定性符合率为80%~90%, 定量符合率为60%~70%, 在旬时间尺度比土壤墒情指标更符合旱涝实况; 用于下一旬旱涝预警, 尽管受到中期降水量预报准确度影响, 但由于含有前期旱涝实况信息, 预警趋势大体正确, 提高了旱涝预警的准确度。     

一种基于水文模拟建立中小河流洪水气象风险等级指标的方法

提出一种基于水文模拟建立中小河流洪水气象风险等级临界累积面雨量指标（简称气象风险等级指标）的方法,由水位-流量曲线估计不同风险等级相应的临界参考流量,将2009年5月1日—9月30日綦江五岔、东溪、石角水文站的08：00BST报汛流量和雷达联合地面雨量计估测的流域面雨量作为TOPMODEL降水-径流模型率定时的流量和降水输入;在TOPMODEL水文模拟的基础上,选取2009年峰值流量过程,设计不同的小时面雨量序列进行水文模拟,得到峰值流量与流域累积面雨量的关系,根据临界参考流量,建立不同气象风险等级的临界累积面雨量指标;用2010年相应流域洪峰过程对所建立的指标进行检验。结果表明,利用气象风险等级指标推断的风险等级与实际洪峰对应的风险等级较为一致。