丹江口水库流域9—10月降水气候特征分析

利用１９７０￣１９８９年９￣１０月丹江口水库流域５０个雨量站逐日降水资料，采用常规的统计方法，对该流域持续性降水的气候特点，候雨量变化特征以及降雨与入库洪水之间的关系进行了客观分析。由此得出的有关结论对丹江口水库流域秋季短、中期降水预报业务和水库合理调度具有一定的指导意义。     

副高活动对丹江口水库流域9—10月降水的影响

根据丹江口水利枢纽管理局气象台短、中期了的需要，首先从统计多年西太平洋副热带高压（以下简称副高）的演变对丹江口水库流域影响入手，再统计副高各参量的候演变特征及其对降水的贡献，并以此揭示副高活动与丹江口水库流域９￣１０月降水的关系。     

丹江口水库流域9～10月降水气候特征分析

利用1970～1989年9～10月丹江口水库流域50个雨量站逐日降水资料,采用常规的统计方法,对该流域持续性降水的气候特点,候雨量变化特征以及降雨与入库洪水之间的关系进行了客观分析。由此得出的有关结论对丹江口水库流域秋季短、中期     

面向流域的定量降水估测产品检验订正

伴随着多源降水融合技术的发展,我国卫星、雷达反演、地面雨量观测计定量降水估测(QPE)产品已逐步趋于成熟,有效弥补了仅基于常规雨量站降水数据时空分辨率不足的缺陷,为江河流域面雨量产品开发和应用提供了契机;而对QPE产晶进行适用性检验和汀正是其在面向流域面雨量应用中的前提和基础。本研究利用国家气象中心及国家气象信息中心开发的QPE产品,结合水文站点实测降水数据,分别从产品误差的时空分布、流域的平均误差、不同量级降水的产品质量等角度,综合利用TS评分、命中率、漏估率、空估率以及ROC曲线等多种统计检验方法总体评估降水产品的适用性;采用递减平均法对每日的定量降水估测和实况降水的误差进行相关统计,在此基础上,对初始的QPE产品进行了优化订正,建立了基于QPE的流域面雨量产品;最后以沂河临沂站以上流域的水文要素预报为例,验证了订正产品对水文模式预报改进效果。上述研究表明,基于多源降水融合的QPE面雨量产品开发,在一定程度上可弥补目前国家级流域面雨量业务精细化不足,提升了国家级水文气象业务的技术能力。     

达县降水日变化特征分析

利用达县1959～1998年3～10月逐时降水资料，按逐时降水量≥0．1mm、≥5．0mm、≥10．0mm、≥20．0mm、≥25．0mm等标准分类作降水量、降水频次(概率)以及降水过程开始、结束、持续时间等方面的统计，得出了降水日变化的一些特征，同时对其成因进行了分析。     

江淮流域持续性极端降水及预报方法研究进展

持续性极端降水过程会引发严重的洪涝灾害,是我国主要的灾害性天气之一,其形成机理和预报理论与方法研究受到广泛关注。近年来,针对持续性极端降水的形成机理和预报方法研究取得了一系列进展,主要包括:开展了我国区域性持续性极端降水事件的自动识别方法研究,研制建立了江淮流域持续性极端降水的大尺度环流概念模型,并提取了1~2周的前兆信号;从东亚—太平洋遥相关型 (EAP) 角度探究其对持续性极端降水的影响机理,并探讨利用EAP对江淮流域持续性极端降水进行预报的可行性。此外,在上述研究的基础上发展了基于关键影响系统的持续性极端降水的物理统计预报方法。     

北京冬夏降水系统中的云水量及其统计特征分析

根据地基双通道微波辐射计观测的降水天气下大气水汽、液水含量的变化，分析了北京1989年夏季1次降水过程和1990年冬季5次降雪过程的云水量资料，讨论了降水过程中汽态水和液态水含量的一些统计特征及其随时间的变化，并估算了夏季降水中凝结水向降水的转化率。结合极轨气象卫星的遥感云顶温度资料，以及冬季地面降雪强度的观测，对北京冬季降水系统中的液水含量与降水的相关进行了分析，探讨了北京地区降雪的潜力。     

江淮流域夏季低频降水的前期预报信号

基于ERA-Interim逐日4时次再分析资料和753站逐日降水资料,对1980-2013年江淮流域夏季降水特征进行分析,探究江淮流域夏季低频降水的前期预报信号,结果表明:1)江淮流域夏季降水受10～30 d低频振荡影响显著,10～30 d低频分量在江淮流域夏季降水中占较大比重.2)200 hPa上,低频降水过程发生前...     

达县降水日变化特征分析

利用达县1959～1998年3～10月逐时降水资料,按逐时降水量≥0.1mm、≥5.0mm、≥10.0mm、≥20.0mm、≥25.0mm等标准分类作降水量、降水频次(概率)以及降水过程开始、结束、持续时间等方面的统计,得出了降水日变化的一些特征,同时对其成因进行了分析.     

1998年东亚夏季风降水的模拟

利用改进后的p-σ9层混合坐标系模型，采用不同的土壤温度与太阳短波辐射参数化方案，对1998年夏季风降水进行模拟，发现改进的土壤温度计算法和改进的Lacis和Hansen(NEW)短波辐射参数化方法相结合能较好地模拟降水，利用不同的统计方法对模拟结果进行统计检验发现，土壤温度对降水的显著性影响主要体现在降水场的空间分布，通过与实测降水的比较，发现该模式对些时段的降水模拟拟得较好，对有些时段的降水特别是对强降水过程模拟较差，降水量普遍偏小。     

对流尺度集合预报中模式地形扰动对其预报技巧的影响研究

基于2018—2021年欧洲中期天气预报中心集合降水预报数据开发了众数、平均数、最优百分位数、百分位数、概率等集合统计量面雨量预报产品。采用TS评分、相对作用特征(ROC)分析、评分综合表现图、Brier技巧评分等方法对长江流域的集合统计量面雨量预报与确定性面雨量预报开展对比检验评估。结果表明：对于大雨以上等级面雨量,平原流域评分高于山地流域,集合统计量预报性能整体优于确定性预报。不同子流域最优的集合统计量面雨量定量预报产品种类及排序存在差异,总体表现为50%百分位数产品最优,平均数次之,最优百分位数第三,基于综合检验结果推荐了长江各子流域排名前三的集合统计量面雨量定量预报产品。概率预报产品最优TS评分对应的概率预报值随面雨量量级增加而逐渐降低,15 mm (40 mm)量级的面雨量最优概率预报为50% (30%)。以最优TS评分为基准,向下浮动10%来获取面雨量概率预报参考区间,当集合统计量面雨量概率预报位于参考区间时预报价值较高。以2020年长江第5号洪水过程为例,开展概率预报与定量预报推荐产品相结合的集合统计量面雨量预报产品应用分析,进一步说明了集合统计量面雨量产品误差明显小于确定性预报。

     

卫星雷达联合重构大尺度流域降水场

给出了一种用GMS-5卫星估计3h降水的方法,并利用地面测雨雷达和卡尔曼滤波器提取误差因子,用于在雷达探测范围以外校准卫星估计的降水,从而获得大尺度流域的(淮河流域)降水分布。在史灌河子流域的比较试验表明：卫星雷达联合重构的降水场具有比卫星估计降水更高的精度,3h降水估计的相对误差从31％下降到13％,和地面降水场的相关系数也有明显提高。     

大气中的降水与反降水──''98梅雨锋暴雨的天气学成因分析与预报探讨

对我国Ｔ１０６Ｌ１９（客观分析）模式大气,（１９９８年６～７月）做了大气中所有天气学降水（垂直运动形式）的计算。研究表明,’９８长江流域上空暴雨存在着明显的梅雨锋天气（尺度）系统降水,同时,长时间湿空气团的维持及其输运,和在梅雨锋上的非等熵湿绝热运动并不断形成对流不稳定降水,是强降水发生的天气学成因。因此,用模式大气中各种天气学形式的降水去（概率）统计预报实际大气降水,实现了预报因子和预报对象之间     

江西省小流域山洪灾害临界雨量计算分析

临界雨量是预报山洪灾害的重要指标。针对江西省山洪灾害特征,以小流域为基本单元研究了小时雨量与山洪灾害发生时间及小流域参数之间的关系,结果表明：山洪与小时雨量有很紧密的联系,流域面积、主沟长度和主沟比降等影响山洪的小流域参数与小时雨量之间存在着很大的相关性。结合1950--2002年全省小流域山洪灾害与气候统计数据,计算出资料完整的小流域1、3、6和24h的临界雨量,进而建立了流域面积、主沟长度和主沟比降等流域参数与对应小流域山洪临界雨量之间的统计模型,推算出全省1045个小流域的山洪灾害临界雨量,并对2009年7月23日赣州地区一次山洪过程进行模拟,能够准确预报出山洪风险等级,效果良好。     

中国的降水量符合正态分布吗?

利用1961—2017年长江流域700个气象站点逐月降水资料计算长江流域9个子流域面雨量,采用基于Box-Cox正态分布转换后的百分位法对长江流域不同时间长度的极端降水气候事件阈值进行界定。结果表明,在数据序列长度发生变化的情况下,面雨量序列经Box-Cox正态转换后,计算得到的极端降水气候事件阈值的变化相较于常规百分位法明显减小,具有更为稳健的特性,从而使得相应极端降水气候事件个例的挑选更为稳定。根据该方法得到的阈值,对2018年汛期(6—8月)长江各子流域极端降水气候事件进行判定,岷沱江流域发生了极端多雨气候事件,而长江干流重庆-宜昌段、汉江及中游干流区间发生了极端少雨气候事件。

     

Evaluating climate change effects on runoff by statistical downscaling and hydrological model GR2M

The main purpose of this study is to evaluate the impacts of climate change on Izmir-Tahtali freshwater basin, which is located in the Aegean Region of Turkey. For this purpose, a developed strategy involving statistical downscaling and hydrological modeling is illustrated through its application to the basin. Prior to statistical downscaling of precipitation and temperature, the explanatory variables are obtained from National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research reanalysis data set. All possible regression approach is used to establish the most parsimonious relationship between precipitation, temperature, and climatic variables. Selected predictors have been used in training of artificial neural networks-based downscaling models and the trained models with the obtained relationships have been operated to produce scenario precipitation and temperature from the simulations of third Generation Coupled Climate Model. Biases from downscaled outputs have been reduced after downscaling process. Finally, the corrected downscaled outputs have been transformed to runoff by means of a monthly parametric hydrological model GR2M to assess the probable impacts of temperature and precipitation changes on runoff. According to the A1B climate scenario results, statistically significant trends are foreseen for precipitation, temperature, and runoff in the study basin.     

海河流域东北冷涡背景下的降水预报订正研究

针对海河流域东北冷涡降水样本,应用海河流域加密自动站降水资料及欧洲中期天气预报中心(ECMCWF)降水预报资料,利用滑动相关分析方法建立重组预报序列,基于加密自动站24 h累积降水量及重组24 h降水预报序列的Gamma累积概率分布曲线,采用预报—实况概率匹配方法建立1～3日的短期订正模型并进行试报检验.结果表明:欧洲...     

Incorporating circulation statistics in bias correction of GCM ensembles: hydrological application for the Rhine basin

An adapted statistical bias correction method is introduced to incorporate circulation-dependence of the model precipitation bias, and its influence on estimated discharges for the Rhine basin is analyzed for a historical period. The bias correction method is tailored to time scales relevant to flooding events in the basin. Large-scale circulation patterns (CPs) are obtained through Maximum Covariance Analysis using reanalysis sea level pressure and high-resolution precipitation observations. A bias correction using these CPs is applied to winter and summer separately, acknowledging the seasonal variability of the circulation regimes in North Europe and their correlation with regional precipitation rates over the Rhine basin. Two different climate model ensemble outputs are explored: ESSENCE and CMIP5. The results of the CP-method are then compared to observations and uncorrected model outputs. Results from a simple bias correction based on a delta factor (NoCP-method) are also used for comparison. For both summer and winter, the CP-method offers a statistically significant improvement of precipitation statistics for subsets of data dominated by particular circulation regimes, demonstrating the circulation-dependence of the precipitation bias. Uncorrected, CP and NoCP corrected model outputs were used as forcing to a hydrological model to simulate river discharges. The CP-method leads to a larger improvement in simulated discharge in the Alpine area in winter than in summer due to a stronger dependence of Rhine precipitation on atmospheric circulation in winter. However, the NoCP-method, in comparison to the CP-method, improves the discharge estimations over the entire Rhine basin.     

AREM模式对"05.7"四川大暴雨的敏感性试验

利用AREM中尺度数值模式,对2005年7月8日四川盆地大暴雨天气过程进行了数值模拟,比较分析了AREM模式提供的不同降水方案、地表通量方案、地表辐射参数化方案对此次降水过程的模拟,以及对该过程中西南低涡活动特征的模拟。试验结果表明:各方案较好地反映了四川盆地西南部强降水,对其东北部的强降水模拟存在较大偏差;各方案模拟的涡度场和流场分布决定了降水区域分布;采用降水的显式云微物理过程和大尺度饱和凝结过程模拟的降水强度、低涡强度和低空急流有一定差异,后者模拟的偏强,与实况更接近;不同地表通量过程和地表辐射过程对降水、低涡和低空急流的模拟无明显差异。     

长江流域极端降水时空分布和趋势

1986年以来，长江流域的极端强降水出现了显著增加的趋势，突出表现在中下游地区。长江中下游地区极端降水量的增加，既是极端降水强度增强，也是极端降水事件显著增加的结果。长江流域极端降水变化主要发生在东南部和西南部。趋势分析表明，自20世纪80年代中期以来，长江流域上游极端降水事件峰值提前到6月份出现，与长江中下游极端降水峰值出现的时间几乎同步，这必将加大遭遇性洪水发生的机率。20世纪90年代以来长江洪水的频繁发生，与长江流域极端降水时空分布的变化密切相关。