黄河上游地区雷达测量降水与雨滴谱的对比分析

本利用1999年7月4日～7月16日期间，由青海省人影办和有关科研单位的人员在黄河上游地区开展地面人工增雨试验获取的711数字化雷达资料、雨滴谱资料和地面降水自记资料，对黄河上游地区云层降水的微物理特征和雷达定量测量降水进行了初步的分析和研究。分析研究表明：黄河上河上游地区其雨滴谱分布以多峰型为主，降水的滴谱较宽，对实施人工增雨催化作业较有利，同时拟合出黄河上游地区层状云降水的Z-I关系，可以作为雷达定量测量层状云降水的参考。     

黄河上游人工增雨基地地区夏季云及降水特征分析

本利用黄河上游人工增雨作业期间，河南站和西宁站的常规气象地面观测资料及实况记录，对两地区云状出现频率、降水机率和降水效果等进行统计和对比，以分析黄河上游人工增雨基地地区的云及降水特征。统计结果表明：黄河上游人工增雨基地地区有明显不同于西宁地区的云及降水特征。     

黄河兰州上游流域近4a汛期降水变化特征

利用2015—2018年5—9月黄河兰州上游地区327站小时降水资料,定义了降水过程次数等特征量,分析该地区7个流域汛期降水变化特征。结果表明:(1)黄河兰州上游流域汛期降水量与降水日数有很好的一致性,以2018年最多,2015年最少;空间分布上都是青海东南部的龙羊峡以上流域最多,甘肃中部的刘家峡—兰州流域最少。(2)同一流域由于地理位置和流域面积大小不同等原因,各支流降水日数差异较大,特别是龙羊峡以上流域和洮河流域表现最为明显。(3)流域内降水次数日变化特征有双峰单谷型、单峰单谷型和平缓型三种形态;降水总次数、小时平均降水量大于2 mm的次数、小时最大降水量大于20 mm的次数一天中都是在傍晚后增多,且强降水出现时间多发生在19:00左右。(4)近4 a中流域内最大降水过程出现在大夏河流域,持续时间最长的降水过程在湟水河流域,小时降水量最大出现在大夏河流域。     

我国异常冬暖的时空变化及其环流特征的分析

本文利用1911—1989年近80年的我国气温等级资料,对我国异常冬暖的时空变化及其环流特征进行了分析。结果表明:全国性异常冬暖年的出现具有明显的阶段性,主要集中在40年代和近10年期间。在冬暖区域分布上,以西北、长江和华南一带地区的冬暖尤为显著。就区域性异常冬暖而言,东北区和华南区出现异常冬暖年的几率最大,西南区几率最小。 80年代以来,我国北方地区异常冬暖出现的年份显著增多,尤其是东北地区。其环流特征主要表现在北半球西风带以超长波3波为主,亚洲上空距平场分布为稳定的西低东高型。     

黄河上游地区径流量的转折性变化及其成因

利用1961—2021年唐乃亥水文站61 a的径流量资料和流域气温、降水量、蒸发量等气象观测资料以及高原季风、西风环流等气候指数,分析黄河上游径流量的基本特征,揭示影响径流量变化的气候成因。研究表明:1991年前后,黄河上游径流量出现由降到升的突变,自2001年以来显著增长;径流量具有8 a的显著性变化周期,气候暖湿化是引起1991年以来黄河上游地区径流量显著增大的主要原因,大气环流及其影响的转变,是黄河上游地区造成径流量发生变化的重要原因,1991年以来在干燥的西风环流减弱和暖湿的高原季风增强的共同作用下,黄河上游地区径流量增加。     

黄河上游水汽时空分布特征

本文以黄河上游大武、久治、甘德、玛曲、达日、河南、同德、泽库、班玛、中心站地面资料，及达日、红源、合作三站高空资料，分析了地面及高空水汽含量分布；并计算了该地区水汽通量及水汽通量散度，得出该地区水汽含量较高，水汽输送量大且存在辐合，形成水汽汇、有较大的增水潜力，利于人工增雨，起到增加黄河水量，加大电量生产，加快西部经济发展的目的。     

大渡河上游强降水的环流分型及时空分布特征

利用1980—2019年降水格点数据集和NCEP再分析资料,通过K-means聚类分析法对大渡河上游强降水环流形势进行分型,并分析了各类强降水时空分布特征,探究了21世纪10年代该流域强降水频率增加的原因.结果表明:大渡河上游强降水环流形势可分为两脊一槽型、多波动型和横槽型3种类型.第一类常发生在6月,第二类集中在7—...     

黄河上游地区大气冰核浓度的观测研究

2000年8月在甘肃省玛曲县，利用Bigg型混合云室进行了四个温度下的大气冰核浓度的测量，分析了冰核浓度日变化的特点，以及随天气状况、气压等要素变化的关系。通过与北京、兰州、西宁等一些地区的观测结果的比较，可以看出在人为活动较少的玛曲，自然冰核和我国北方其他地区相比，接近于西宁、西安、北京（1963）和大连等地的浓度值，而比甸子山及北京90年代的观测值要少。     

南极极冰的时空变化特征及其对大气环流的影响

本文利用1973—1982年南极极冰覆盖面积资料,分析了南极极冰的时空变化特征,并对极冰增长和融化过程的变化进行了谱分析。结果表明,整个南极极冰增长和融化过程的变化存在着准8.2周的主要振荡周期,极冰出现最大增长和融化速率的时间分别在5—6月和11—12月(北半球时间)。还发现南极极冰的变化对北半球西太平洋副高脊线位置的变动及登陆我国台风的数量有重要的影响。     

黄河上游地区降水对水资源的影响

利用１９５９－１９９７年黄河上游地区降水,流量资料,用ＥＯＦ、ＲＥＯＦ、功率谱等数理统计预报方法,分析黄河上游地区降水与流量之间关系及降水变化趋势,并用逐步回归,最优子集回归方法建立流量预测的最优评估模型。     

黄河上游对流云降水微物理特征的数值模拟试验

利用二维动力-热力场和水凝物粒子分档数值模式,对黄河上游河曲地区浅对流云降水微物理特征进行了试验性模拟,得出了浅对流云中暖雨增长机制可以单独形成雨,且其成雨速率可以快于冷雨过程等有意义的结果。     

金沙江流域气温降水变化特性分析

根据金沙江流域气温和降水资料,采用M ann-Kendall趋势分析、有序聚类、小波分析方法分析流域气温和降水的年际变化特征、趋势性、突变性和周期性。研究表明:(1)金沙江流域上游多年平均气温在0℃以下,年际变化稍大,下游多年平均气温在12℃左右,中游处于二者之间,且年际变化较小;流域大部分地区年均气温呈显著性升高趋势,气温升高主要发生在1980年以后,且普遍存在7~9年、14~15年和23~25年的近似周期,在1997、1992年和1986年发生突变;(2)金沙江流域降水丰富,干流年降水量自上游至下游逐渐增大,支流相对较均匀,且年降水年际变化较小;流域大部分地区年降水呈不显著的增加趋势,局部出现降水减少现象;普遍存在2~3年、7~8年和15年的近似周期;在1997、1993、1986年左右存在突变性。     

汉江上游汛期面雨量气候特征

利用汉江上游流域21个测站1971~2011年汛期(5~10月)逐日降水资料及安康和石泉2000~2011年逐日库流量资料,采用距平分析、Morlet小波分析、Mann-Kendall检验、相关分析及重标极差R/S分形等方法,系统地分析了汉江上游流域汛期面雨量的气候变化特征和未来趋势。结果表明:汉江上游流域汛期降水主要集中在7~9月,月、日面雨量极大值均发生在7月;20世纪80年代为汉江上游流域丰水期,90年代为明显少雨期,进入21世纪以来降水逐渐增长,突变点为2005年,面雨量总体呈不显著增长趋势;强降水主要集中在7月和9月,且日面雨量在50.0 mm及以上的强降水,仅7月就占了一半以上;7月和9月发生3 d以上集中强降水过程的频次显著偏高,20世纪80年代为集中强降水过程的频发期,90年代频次明显下降,21世纪以来频次明显增多,这与汉江流域汛期面雨量的年代际变化趋势相一致。另外,Hurst分形指数为0.690,表明未来汉江上游流域汛期面雨量具有持久性和长效记忆效应,未来雨量虽仍存在着增加趋势,但其变化具有较大的不确定性。     

黄河上游丰、枯水年汛期及前期的环流特征分析

运用有关台站的水文气象观测资料,分析了近80余年来黄河上游径流的丰枯变化特征,并对典型丰、枯水年对应的500 hPa高度距平场、OLR场、亚洲阻高和南风输送等环流特征进行了研究。结果表明,丰水年,从后冬开始到汛期,极涡始终保持偏强的态势;同样,在位势高度的垂直分布上也早形成了有利于降水的上高下低的形势;强对流中心有一个东移、北抬、加强、扩大的发展趋势。夏季,我国青藏高原及西北地区东部的对流活动较强,容易造成降水。乌拉尔山、贝加尔湖阻高的建立,加强了亚洲经向环流,丰水年中多数年份有乌拉尔山阻高,而枯水年中多数年份却没有。水汽输送的明显差异直接导致黄河上游来水的丰、枯。丰水年,我国中西部80°~110°E范围内整层为南风控制,而枯水年基本为北风控制。     

1997-1999年黄河上游玛曲地区人工增雨生态效应的检验

以牧草产量、归一化植被指数为生物指标,探讨了人工增雨生态效应检验的思路和方法,并以黄河上游玛曲地区1997—1999年人工增雨作业为例,进行了实际的计算。结果表明,玛曲地区人工增雨对提高牧草产量、增加植被覆盖度具有正效应,牧草产量平均增加两成多,植被覆盖度增加显著;初步估算,1998年玛曲地区人工增雨的草场经济效益投入产出比为1：9．7。     

2009～2019年大渡河上游暴雨的时空分布和环流特征分析

利用2009~2019年大渡河上游降水资料和NCAR/NCEP(1°×1°)再分析资料对大渡河上游的暴雨进行综合分析,结果表明:2009~2019年大渡河上游共发生了28次暴雨过程,2014年最多;发生季节主要集中在6~9月,以6月最多,占总次数的28.6%;强降水时段集中在20时~02时,具有明显的日变化;暴雨的发生频次呈现中间多,南北少的特征,中心位于马尔康。根据暴雨的影响系统不同,可分为3类:高空槽型、高原切变线型和高原低涡型,所占比例分别为46.4%、35.7%和17.9%;高空槽型在9月最多,高原切变线型在7月最多,高原低涡型在6月最多。同时选取3个历史个例分析了不同类型暴雨的环流特征。     

黄河上游降水云层对流特性及降水微结构机制研究

主要利用1997—2000年6～9月在黄河上游河曲地区实施人工增水实验所获取的各类降水云层回波、雨滴谱及多点宏观气象资料，进一步阐明各类云层降水中对流作用的普遍性和特殊性，并且通过全过程的雨滴谱的演变个例，初步揭示了该地区云中降水微物理过程可能存在冷云和暖云两种机制且暖云机制起重要作用。以上是该地区产生降水频繁的重要原因。     

1961—2012年河南省夏季降水时空及环流特征

根据1961--2012年河南省111个气象观测站逐日降水资料,采用经验正交函数分解、小波分析等方法,研究了近52a河南省夏季降水的时空分布及环流特征。结果表明,河南夏季降水呈现从东南向西北减少的空间分布,淮河沿线为降水最多的区域,豫西和豫西北太行山一线为降水偏少区。全省夏季降水以全省偏多或偏少一致性为主,此外,还呈现南北反相、东西反相的分布特征。夏季降水存在多时间尺度的周期特征分布：在年代际变化尺度上,降水存在22a左右的周期,且在1977年后信号较强;年际变化尺度上以7a周期为主。在降水偏多年,中高纬存在一个东高西低的环流形势,有利于冷空气南下;低层有气旋式环流,高层有明显的东风环流,有利于水汽的聚集。在降水偏少年,环流形势相反,不利于夏季降水。     

黄河中游夏季降水异常的先兆特征和预测方法

本文利用黄河中游61站降水资料,分析了其变化规律和同期及前期环境场特征,并建立了夏季降水预测模型。研究发现：黄河中游夏季降水具有显著的年际变化特征,显著周期在3年左右;黄河中游夏季降水主要受到同期东亚高空急流、西太平洋副热带高压(以下简称副高)以及贝加尔湖附近低槽的影响,当急流和副高偏强（弱）偏北（南）、贝加尔湖附近高度场偏低（高）时,黄河中游降水偏多（少）。另外,前期秋季南方涛动指数、北非副热带高压（20°W~60°E）、南海副热带高压（100°~120°E）、北半球副高强度及北半球极涡强度发生异常时,对夏季环流产生影响,从而影响黄河中游夏季降水,据此,建立预测模型。评估发现该模型具有较强的预测能力,可用于黄河中游夏季降水的定量预测。     

新疆巴州地区夏季降水的变化特征及其预测

使用统计方法对新疆巴州地区夏季降水的空间分布和时间演变特征进行了分析。结果表明 :( 1 )巴州夏季降水主要存在两种空间分布型式 ;( 2 )近 4 0年巴州夏季降水呈增加趋势 ;( 3)巴州夏季降水存在明显的 5年和 2年周期变化。最后 ,建立了夏季降水的预报方程并进行了预测试验