南宁市暴雨内涝监测预警系统

利用多普勒雷达产品、精细化数值预报产品和城市密集自动雨量观测站数据,以内涝积水模型和内涝风险等级划分原理为核心,研发精细化到街区的南宁市暴雨内涝监测系统,实现城市内涝的实时监测、提前预警和风险预估,并将内涝预警信息以多种途径发布;将该系统用于2015年5月4日的短时强降雨造成城市内涝过程,验证结果表明:模拟结果与观测结果基本相符,最大积水深度和位置基本一致,但个别点存在两者异常偏大情况,排水管网初始场数据不完善是导致模拟结果产生异常的主要原因。应用结果表明,该系统具备一定的暴雨内涝动态监测预报能力,对提高对城市暴雨内涝灾害的监测预警和风险评估水平起到了一定作用。     

短时强降雨对能见度的影响

利用安装在宁沪高速公路沿线26个AMW自动气象观测站监测的每小时雨量、每分钟雨强与每分钟能见度资料,分析了强降雨对能见度的影响,结果表明:短时强降雨大多数产生在暴雨天气过程中,随着每分钟雨强的增大,能见度急剧减小危及行车安全;结合交通运营管理部门的实际需求,确定了短时强降雨的定义和预警阈值,制定了短时强降雨的预警、临近预报流程。应用实例证明:该流程能够满足交通气象服务中短时强降雨的预警预报要求。     

浙江省致灾强风暴天气监测预警业务平台建设设计

用网格化管理的思路,应用卫星、雷达、闪电定位仪、中尺度自动气象站等探测信息和中尺度数值预报产品,建立一套基于地理信息系统基础上的“浙江省致灾强风暴客观短时临近预报和预警业务系统”,实现强降雨、强风等短时灾害天气的监测预警定性到定量的转变,从主观到客观的转变。     

强降雨诱发地质灾害气象预警指标及应用研究

通过对浦北县境内2006—2013年期间不同强降水天气过程有效降雨量累计与地质灾害发生情况分析,结合县域地形、地貌等地质环境,分区域建立了强降雨诱发地质灾害的预警指标体系,经过2014-2015年强降雨诱发地质灾害气象预警服务检验,结果与实况基本相符。这一结果对今后开展地质灾害气象监测预警服务有重要意义。     

Python在江门雷电监测预警可视化平台开发中的应用

通过搭建WAMP(Windows+Apache+MySQL+PHP)环境获取实时闪电定位数据和电场强度资料,基于Python语言的NumPy, Pandas, Matplotlib以及Cartopy等模块,实现了多种雷电监测预警产品的可视化。以2017年7月20日江门一次雷电过程可视化平台监测为例,介绍了Python雷电监测预警可视化平台的开发原理及各类雷电监测预警产品。基于Python的实时雷电监测预警可视化平台借助Windows下dos批处理命令和任务计划程序,以及新浪云云应用服务器(Sina App Engine)的Storage存储服务,实现了各类雷电监测产品的实时自动更新。该平台具有实时、简洁和轻量化特点,适合公众及专业气象用户使用,具有一定的业务推广应用价值。     

一组雷达预警指标在2013年短时强降水中的应用分析

利用一组雷达阈值指标,对2013年四川盆地发生的5次区域性暴雨过程中的短时强降雨进行检验和订正,结果表明,(1)无论针对具体的站点,还是区域面上的短时强降水,预警指标对预警短时强降水是可行的,且预警时效在0~2h内效果较佳。(2)SWAN产品中分析显示,要产生20mm/h以上的短时强降水,满足预警指标的回波需要监测到3个6min以上,通常强回波持续越长,对应的雨量也越大。(3)针对降水面上的预警准确率除2013年7月04日15时的成功预警率在57.1%左右,其余过程中预警指标对未来1h短时强降雨的预警成功率基本在80%以上,误报率基本在20%以下,在误报的站点中,SWAN拼图中回波与单站雷达探测的回波,尤其是在低仰角度上存在较大误差。     

浙江致灾强风暴网格化监测预警服务系统建设

通过浙江省强风暴天气监测预警技术研究,综合利用卫星、雷达、自动站、数值预报、闪电定位等系统的监测手段和技术,引用网格化管理的理念,建立一套基于地理信息系统基础上的“浙江省小流域致灾强风暴客观短时临近预报和预警业务系统”。将全省及周边区域按0.1经纬度间隔的区域为监测预警单元,完成强降雨、强风等短时灾害天气的监测预警从定性到定量的转变,从主观到客观的转变。建立预警用户信息库,利用互联网和无线通信技术,自动将预警信号有针对性地分发给网络用户,从而实现快速应急预警,实现致灾强风暴精细化的服务。     

广西雷电监测预警服务系统的设计与应用

基于B/S架构设计开发了广西雷电监测预警服务系统,系统将大气电场、闪电、雷达产品和雷灾等气象数据存储在自建的雷电信息数据库,具有雷电信息查询统计、雷暴过程实时监测、预警产品制作展示、预警信息发布、雷灾分析、雷电报文制作等功能,实现了广西雷电监测预警服务一体化的目标.     

干旱指标研究进展及中美两国国家级干旱监测

分析比较了国内外常用的一些干旱指数如降水量距平、标准化降水指数及PDSI等的原理和计算方法。对美国和中国国家级干旱监测业务的发展与现状进行了综述,并详细地介绍了两国干旱监测业务流程、监测方法、产品内容及各自的干旱等级规定、影响评估及预警情况等。     

伊犁地质灾害气象监测预警服务效益评估析

2012年新疆气象局首次与新疆国土资源部门联合开展了伊犁州地质灾害防治气象监测预警服务效益评估,通过采用德尔菲法和对比分析法相结合,对地质灾害气象影响因素、气象服务产品、气象预警覆盖率、预警产品传递渠道以及气象服务相关指标重要性5个方面的评估因子进行了调查分析,结果表明：地质灾害防治气象监测预警服务效益贡献率为35．6％。通过气象服务效益评估挖掘服务需求,总结服务经验,为今后地质灾害预警气象服务的发展方向提供参考依据。     

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.     

广西汛期地质灾害气象预报预警技术

从降水这一诱发地质灾害的主要和关键的自然因素入手,通过大量的地质灾害资料和气象资料分析,探索汛期地质灾害发生与降水过程及其动态特征之间的关系,建立了一定地质环境特征条件下地质灾害预警的气象模式和预报系统。     

Towards combining GPM and MFG observations to monitor near real time heavy precipitation at fine scale over India and nearby oceanic regions

This is the first attempt to merge highly accurate precipitation estimates from Global Precipitation Measurement (GPM) with gap free satellite observations from Meteosat to develop a regional rainfall monitoring algorithm to estimate heavy rainfall over India and nearby oceanic regions. Rainfall signature is derived from Meteosat observations and is co-located against rainfall from GPM to establish a relationship between rainfall and signature for various rainy seasons. This relationship can be used to monitor rainfall over India and nearby oceanic regions. Performance of this technique was tested by applying it to monitor heavy precipitation over India. It is reported that our algorithm is able to detect heavy rainfall. It is also reported that present algorithm overestimates rainfall areal spread as compared to rain gauge based rainfall product. This deficiency may arise from various factors including uncertainty caused by use of different sensors from different platforms (difference in viewing geometry from MFG and GPM), poor relationship between warm rain (light rain) and IR brightness temperature, and weak characterization of orographic rain from IR signature. We validated hourly rainfall estimated from the present approach with independent observations from GPM. We also validated daily rainfall from this approach with rain gauge based product from India Meteorological Department (IMD). Present technique shows a Correlation Coefficient (CC) of 0.76, a bias of −2.72 mm, a Root Mean Square Error (RMSE) of 10.82 mm, Probability of Detection (POD) of 0.74, False Alarm Ratio (FAR) of 0.34 and a Skill score of 0.36 with daily rainfall from rain gauge based product of IMD at 0.25° resolution. However, FAR reduces to 0.24 for heavy rainfall events. Validation results with rain gauge observations reveal that present technique outperforms available satellite based rainfall estimates for monitoring heavy rainfall over Indian region.     

基于SWAN产品的短时强降水雷达特征及预警分析

利用SWAN产品和自动站雨量资料,详细对比分析了2010~2012年区域性暴雨中的短时强降水雷达特征,结果表明:(1)短时强降水具有反射率因子大,液态水含量高、回波顶高,强回波厚度大等特征,在每隔6min的SWAN拼图产品中,短时强降水通常满足:3km高度处CAPPI回波≥30dBZ,组合反射率CR中心强度≥40dBZ,VIL>5kg/m2,45dBZ以上的回波中心厚度(H)≥3km,这些参数的变化可以作为短时强降水的预警临近指标。(2)现有SWAN产品中的QPE/QPF产品对未来逐小时的雨量和落区具有一定的预报能力,但QPE产品估测1h累计降水量更接近于实况雨量,在监测到有上述强回波发展时,可通过分析QPE产品和回波特征及预警指标对短时强降水过程进行预报。      

深圳市气象灾害分区预警系统研究

介绍了深圳市气象灾害分区预警系统设计思路、技术框架、主要功能和应用效果。该系统将多种探测资料和临近预报产品集成显示,对定量降水预报等产品进行检验评分和择优排序,根据监测实况和外推预报自动形成分区预警提示;按街道行政辖区自由组合分区预警区域,将气象灾害预警精细到街道辖区;该系统与各分发渠道建立自动连接,一次性制作分区预警产品,输入指令,不同发布渠道同时分发。该系统实现了预报预警技术、预警制作平台和预警发布传播平台高度集成,可在3min内完成分区预警信号自动提示、编辑、制作和各传播渠道的自动分发,高效地解决了预警发布的"最后一公里"问题。     

SWAN和甘肃省气象风险预警产品在岷县一次强对流过程中的应用

介绍了临近预报系统(SWAN)和甘肃省中小河流洪水和山洪地质灾害气象风险预警平台的产品特征及其在2012年5月10日甘肃岷县强对流天气过程中的应用。SWAN系统表明,在强回波影响岷县期间,监测到最大反射率因子达到50 dBZ以上,其对应的高度为9 km;风暴体内垂直积分含水量和回波顶高的极值分别达到15 kg/m2和18 km,表明风暴在影响岷县期间发展旺盛;TITAN风暴产品也较为准确地预测了风暴的发展方向和趋势;定量降水预报产品QPF对本次过程的降水落区预报较为准确,但是降水量级预报偏小。总体来看,SWAN系统在本次强对流天气过程中发挥了很好的监测预警功能。甘肃省中小河流洪水和山洪地质灾害气象风险预警平台在云图、雷达、自动区域站的多资料融合监测中也发挥了重要作用,其暴雨云团加强显示、降水估测等功能都对强对流风暴有很好的监测预警作用。     

江苏沿海气象灾害预报及产业警示技术

为了更好地开展海洋气象预报服务,江苏省海洋气象台和3个市级海洋气象台就江苏沿海气象灾害预报技术和产业警示技术进行了相关合作,通过对沿海不同海域大风、大雾、海浪等灾害性天气预测、预警方法的共同研究,构建了不同海域的海洋气象预报业务流程,同时还针对该地区产业气象发展的需求,开发了航海、盐业、港口工程、围滩涂海、海水淡水养殖、海滨旅游等产业气象警示预测创新项目。文章介绍了江苏沿海气象灾害预报和产业警示的主要技术方法。     

使用MODIS陆地产品LST和NDVI监测中国中、西部干旱

利用中分辨率成像光谱仪AQUA-MODIS卫星资料反演的地表温度LST和归一化差值植被指数NDVI,在中国中、西部地区应用植被温度混合状态指数VTCI方法,遥感监测干旱的空间分布状况。同时结合该地区有代表性的气象站逐月降水资料与VTCI指数进行相关分析,来验证此方法的适用性。结果表明,VTCI指数不仅与当月的降水量,也与其前期2至6个月的累积降水量有较好的线性相关性,显示VTCI方法不仅是较为有效的近实时大范围干旱监测方法,对于干旱的缓慢发展过程也有一定指示作用。     

基于FY-2D的新疆强对流云的识别

利用2007-2013年新疆的十场强对流天气过程以及与之相应的FY-2D静止气象卫星数据,分析了强对流云红外一通道、红外二通道、水汽通道及通道差的光谱特征,提取强对流云团样本点,采用统计方法确定判识指标的阈值范围,构建多通道多阈值判识方法。利用三场天气过程的地面实测降水资料分别验证了单时次和整场天气过程强对流云判识的准确性,结果表明：单时次强对流云的识别区域与发生降雨台站一致的准确率为83%;在整个天气过程中,强对流频次分布与降水实况吻合度较高,说明随着对流云团的移动和发展,判识区域与地面降水区域保持一致,验证了判识方法有效,阈值选取合理,可以为监测暴雨天气系统的发生、发展提供支持。     

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。