四川盆地雷暴动力及微物理模拟参量与地闪关系的研究

为探讨地闪活动与中尺度数值模式输出量之间的关系,利用新一代中尺度数值模式WRF模拟2011年7月23日四川盆地中的一次强雷暴过程,并对比研究模式输出的动力和微物理场量与地闪频数的关系。结果表明,在WRF模式中采用Kain-Fritsch积云参数化方案和Thompson微物理方案的组合方案能较为成功模拟出此次雷暴过程,模式输出的上升气流和冰相粒子与地闪关系密切,500hPa霰和300hPa冰晶含量在时间上比地闪频数超前约15min,300hPa雪晶含量与地闪频数在时间上基本同步;上升气流速度对冰相粒子的分布起关键作用,上升气流速度较大地区附近相应地闪活动比较频繁。     

浅析香港地区一次大面积降雨过程中的GPS可降水量特征

利用GPS反演可降水量资料和香港天文台发布的天气资料,对香港地区2014-03-30一次大面积降水过程中水汽变化特征进行分析。结果表明,强降水可能出现在GPS可降水量峰值之前,降水发生前后常伴随GPS可降水量的突变现象|香港地区复杂的地形条件是导致降水前后GPS可降水量变化差异的重要因素之一,单基站获取的有效水汽分布范围要因地而异|绘制GPS可降水量等值线时序图能直观地分析水汽传输过程。     

河南地闪气候特征分析

利用华北电网的多个DF站点所取得的闪电定位资料,对河南省地闪气候特征进行了分析,得到以下主要结论:河南省地闪绝大多数为负闪,正负闪之比约为1/13.地闪峰值电流强度以7,8月为最小,其中负闪峰值电流强度主要集中在4～24(KA),而正闪的则要高很多.多数正闪有一次以上的回击,而多数负闪有两次以上的回击.负闪频次有两个极大值(在4,8月),正闪频次有3个极大值(在4,6、11月).正负地闪出现的高频时间不同.但低频时间几乎相同.在总地闪较少的月份正闪百分比较大,而总地闪较多的月份正闪百分比较小.地闪在河南分布有明显的区域性.     

湖南雷暴天气中地闪活动的预报研究

利用湖南地区ADTD闪电定位仪资料,结合NCEP／NCAR再分析资料,对湖南夏季雷暴发生过程中地闪的区域特征、及地闪与大气不稳定参数的相关关系进行分析,提出地闪活动预报的诊断指标并建立不同区域地闪数的预报方程。结果表明：采用经验正交方法研究地闪活动的空间分布特征发现湖南地闪活动可分为3个区域：湘西山地区、湘东北平原区及湘南山地区,各区与地闪相关性好的不稳定参数分别为,湘西山地区：对流不稳定能量、抬升指数、修正K指数及粗理查逊数;湘东北平原区：抬升指数、修正K指数及大气可降水量;湘南山地区：通气管指数。并且不稳定参数与地闪数具有一定的回归关系,各区潜势预报方程对实际应用具有参考价值。     

龙泉驿地区降水的多尺度特征及集中性研究

针对强降水是龙泉驿地区滑坡泥石流等地质灾害产生的重要诱因的问题,通过趋势分析法、Morlet小波分析方法、统计分析等分析了龙泉驿地区降水整体趋势,年、季降水量及降水日数的多尺度变化特征,及月、旬、日降水的集中性特征。结果表明,龙泉驿地区年季降水量总体呈下降趋势,但2006年后降水量开始显示出增加趋势。年降水量显示出3年、9年左右的准周期震荡,降水13数周期震荡则比较复杂。2008年以后龙泉驿地区年、季降水处于丰水期,降水集中性显著,降水强度有增大趋势,夏秋季有发生地质灾害的可能性。可诱发龙泉驿地区地质灾害的主要降水时段和降水比重极值时段为7、8月,1980年代初中期降水集中性主要出现在7月份,1980年代中后期至2000年代主要出现在8月份。19--25旬是降水的集中性时段,而日降水高峰时段出现在0：00～7：00时段尤其是2：00～5：00时段。     

金沙江流域年与季气候特征统计分析

利用金沙江流域30个气象站46年的气温与降水资料,运用线性相关分析法和小波分析法对金沙江流域的气温和降水在年与四季中的变化及空间分布特征进行分析。结果表明:流域的年均气温在20世纪90年代后呈明显上升趋势,冬季增温效应最明显;流域的降水量总体呈不明显的增加趋势,春冬两季的降水量变化较明显。至2006年后,除时间尺度6a以下,流域的气温在其他时间尺度上将处于偏高期。夏秋两季降水量在2006年后将处于偏低期,年、春冬两季降水量则将处于偏高期。流域的气温变化具有区域性差别,高值区与低值区分别位于流域的下游和上游地区;而降水的发生主要在流域的东北部。     

上海气候空间格局和时间变化研究

基于上海地区11个气象站气温、降水数据和主要天气现象记录资料,利用气候统计诊断方法研究了上海主要气候要素和天气现象的时空分布和变化特征。结果表明,上海年均气温呈中心城区高、周边郊区低的分布,中心城区与郊区年均温差最大可达0.9 ℃;降水量在中心城区和南部地区较多,而在北部和西部地区较少;高温日数中心城区明显多于东部和南部沿海,最多相差9.5 d;暴雨日数在中心城区和浦东较多,而在西部地区较少;雷暴、大风和大雾日数没有呈现出显著的城郊差异;霾日数在中心城区远高于郊区,最多相差49.2 d。1961-2013年间,上海年均气温显著上升,降水量略有增加,高温日数和霾日数分别以2.7 d/10 a和11.3 d/10 a的线性趋势增加,暴雨日数呈弱的增加趋势,而雷暴、大风和雾日数在1961-2013年间,分别以1.9、3.7和5.2 d/10 a的线性趋势减少。     

基于GIS的汉江流域水汽输送与降水时空模式研究

水汽输送及降水模式对流域水文模型及水资源研究具有重要意义。汉江流域水资源对南水北调以及下游生态环境有重要影响,研究汉江流域水汽输送和降水的时空分布特征是水文模拟和水资源环境管理的基础。本文利用NCEP/NCAR再分析资料和汉江流域19个气象站点的降水资料,以及GIS数据库和分析工具,分析了汉江流域的水汽通量、可降水量、实测降水量和降水转换率的计算方法;以汉江流域1998年7月的气候再分析资料和降水资料为例,计算并分析了汉江流域1998年7月可降水量与实测降水量的空间分布特征,以及降水转化率的分布特征;探讨了水汽输送、可降水量、实测降水量,以及降水转化率的相关性和空间分布特征。通过分析汉江流域1981-2010年的可降水量和实际降水量的分布表明,汉江流域可降水量与降水量变化趋势基本相同,降水转换率近年有所增加。     

基于信息扩散理论的重庆北碚降水风险分析

为了解北碚地区的降水风险规律,减少地区旱涝引起的灾害损失.利用北碚区地面气象观测站的年降水观测资料（1981～2010年）,结合信息扩散理论模型,分析北碚地区的降水风险及成因.结果显示：（1）北碚地区降水的概率曲线为单峰型,峰值在1000～1100mm,夏季降水量离散程度比春、秋两季高,存在明显的旱季或涝季.（2）汛期降水量和年降水量的概率分布曲线趋势基本一致,也存在一些差异.（3）降水日分布特征显示雨量从21时开始增加,03时累积雨量为最大值,20时达到最低水平;降水频次从21时开始逐渐增加,并在08时达到最大.在暴雨小时降水量中5mm/h以下的降水次数最多,约占总次数的41％.     

福建永安雷暴气候特征分析

通过统计福建省永安市1958—2007年逐日雷暴观测资料,找出雷暴发生时空分布、年际、月际和日变化特征。结果表明：永安市雷暴日50年平均68．12日,年际变化呈波动减少趋势,3—9月是雷暴发生的高发期,占全年雷暴的95．3％,月际雷暴发生次数呈单峰型特征,峰值出现在8月,16—17时是一天中发生雷暴的最高期,西南方向发生的雷暴略多于其它方向。     

基于地理信息系统的雷电业务系统

介绍了地理信息系统（GIG）在四川省雷电业务系统构建中的应用方法。四川省防雷中心在雷电监测新技术和新手段的基础上,将GIS技术与雷电潜势预报和短临预警技术有效的结合起来,构建了雷电业务应用系统。并通过对此系统在2,008年“9．23”四川雷电天气过程中的应用分析,说明此系统可以准确地对未来12小时的雷电过程进行预报和未来1小时的雷电过程进行预警。     

雷达资料在雷电临近预警中的应用研究

为了寻求济南地区地闪发生的临近预警指标,综合利用多普勒雷达资料、闪电定位和探空资料,对2009年7~8月和2010年6月距离齐河雷达站200km范围内的41个对流云团进行统计分析,重点是统计分析了闪电发生前的雷达回波参量特征值。初步的研究结果表明:对于该地区单独使用雷达反射率而言,最好的预警指标是在-10℃高度上出现40dBz的反射率阈值,使用这种方法的预警准确率是96%、虚警率是14%、临界成功指数是83%、平均预警时间是21min。在考虑雷达反射率的基础上再考虑最大回波顶高(≥10km)和垂直液态水含量(≥8.5kg.m-2)预警指标时,能有效降低虚假报警率和提高临界成功指数,此时选取的雷达反射率指标是在-20℃高度上出现25dBz的反射率阈值。     

基于地理信息系统的雷电业务系统

介绍了地理信息系统（GIS）在四川省雷电业务系统构建中的应用方法。四川省防雷中心在雷电监测新技术和新手段的基础上,将GIS技术与雷电潜势预报和短临预警技术有效的结合起来,构建了雷电业务应用系统。并通过对此系统在2008年“9．23”四川雷电天气过程中的应用分析,说明此系统可以准确地对未来12小时的雷电过程进行预报和未来1小时的雷电过程进行预警。     

成都地区雷暴的天气气候特征

利用1986～2000年成都地区的雷暴资料，分析得到：成都地区的多年平均雷暴日数在2430之间，属雷暴较多的地区之一。季节性显著，冬季无雷暴，盛夏雷暴日数占全年雷暴日数的2／3左右。地域性强，大城市的热岛效应对雷暴的发生有促进作用。雷暴天气过程的分析为作好雷暴发生时空域预报提供了好的思路。     

贵州省雷电灾害易损性分析及区域划分

根据贵州省近8年的雷电灾害统计资料和30年的雷暴日观测统计资料,从灾害易损性的角度出发,以雷暴日数、雷电灾害频度、经济易损模数、生命易损模数作为评价指标。对贵州省各设区市的雷灾易损性进行了综合分析,初步形成贵州省雷灾易损性区划。结果表明,某一地区雷击灾害的发生及其造成的损失情况既与该地所处的雷电环境特征有关,也与该地人口密度、经济发展状况有关。     

雷州半岛夏季闪电特征分析

根据雷州半岛夏季雷暴的气候特征,利用布设在雷州半岛徐闻、遂溪两点的LD型闪电定位系统对雷州半岛的闪电进行观测,对雷州半岛7月份的逐日闪电总次数、正闪比、幅值均值、幅值分布、闪电波前陡度、闪电累积概率分布等观测值进行分析,得出了雷州半岛夏季闪电活动的部分规律。分析表明:雷州半岛夏季最大闪电电流峰值为-153 kA;负闪明显多于正闪,占闪电总数的71.71%;电流峰值都主要集中在10 kA～40 kA;闪电波前上升陡度相对集中在1μs～20μs,占观测总闪击的91.5%,3μs～10μs达到峰值。分析所得结论对本地区防雷减灾工作有一定的实际指导意义。     

基于大气电场与闪电资料的雷电临近预警方法

针对大气电场仪进行雷电预警误报率高的问题,提出了一种利用多站大气电场仪组网观测地面电场,并结合闪电定位系统的观测进行雷电预警的方法。该方法结合了大气电场仪与闪电定位仪的优点,利用电场强度阈值和闪电发生的距离阈值,得出雷电预警等级的方法。采用此方法可以降低仅用电场强度来预警所造成的误报率,并能估计出雷暴的移动方向。经检验,此方法TS评分为0.73,漏报率为0.21,空报率为0.09。此算法对于由远及近的雷电活动,或者距离很近的雷电活动有较高的预警准确率。算法对10km内的强雷暴预警效果最好。     

对流参数主分量旋转法在西昌地区雷暴预报中的应用

为研究对流参数主分量旋转方案对西昌地区雷暴预报的影响,利用2006~2008年雨季(6~9月)T213模式输出产品,采用F-分值法和主分量旋转法,分别初选和精选因子,并结合二元Logistic回归分析,建立了西昌北郊某站的雷暴释用预报的模型,并对该站2010年雨季雷暴进行预报试验。试验结果表明:精选因子的KMO检验值在0.65~0.85,且Bartlett球形度检验显著,说明该站的雷暴对流参数适用于因子分析;极大方差旋转能够较好地分离因子载荷,对雷暴信息的提取能力较强;试报的TS评分在0.3左右,24小时预报的Hedike评分可达0.337,模型的预报准确率较高,持续性较好。综上所述,采用主分量旋转法对雷暴的MOS预报有一定的改善效果。