基于ECMWF极端降水天气指数的四川盆地暴雨预报研究

本文利用EC集合预报提供的极端降水天气指数能指示极端天气事件的特点,研究了四川盆地夏季(6-9月)的暴雨落区预报。综合考虑不同极端降水天气指数阈值对应的暴雨TS、ETS评分及各阈值评分最高时的发生频次,获得暴雨预报对应的最佳极端降水天气指数阈值。结果显示,08时起报的24h、48h、72h、96h、120h时效对应的阈值分别为0.5\0.6、0.5、0.4\0.5、0.4、0.2\0.3,20时起报的24h、48h、72h、96h、120h时效对应的阈值分别为0.5、0.4\0.5、0.4\0.5、0.3\0.4、0.1\0.3,通过检验表明这些阈值对暴雨落区的预报具有较好的指示意义。      

四川省降水相态时空分布及变化特征

利用四川省156个国家级地面观测站1981~2013年的整编观测资料,统计分析了四川省雨、雪与雨夹雪日数的年平均、月平均特征以及雨雪转换情况,并采用线性趋势法、M-K检验来对不同相态降水的时空分布及气候变化特征进行了定量分析。结果表明:(1)四川地区年平均降雪日数和雨夹雪日数呈"西多东少"型分布,年降雨日数则呈"东多西少"的分布特征;(2)盆地中部、南部雨雪转换年平均日数为0.1~2日,盆地西部丘陵一带为3~5日,川西高原雨雪转换日数在10日以上,攀枝花几乎全年无雨雪转换,凉山州呈现西少东多的形势;(3)从线性趋势法、M-K检验及突变都可以看出,四川地区不同降水相态年发生日数总体都在减少。     

南支槽对四川地区降水影响的定量分析

对1981—2017年NCEP/NCAR逐日再分析资料采用客观方法识别南支槽活动,并结合四川地区156个国家观测站的逐日降水资料,统计分析了南支槽的时空分布特征及其对四川地区降水的影响。结果表明:①南支槽平均每年出现47.9次,月分布呈双峰型,1月和5月出现频次最高;②出现最多的区域为孟加拉湾以北、青藏高原南侧的90°E附近,22°～24°N地区;③11月至次年1月为南支槽的增强期,南支槽强度大致上随着经度的增加而减小,但在86°E和96°E附近为增强区;④南支槽活动同期,约73.97%的对应时段四川地区有降水过程,降水频率大值区主要位于盆地西南部和南部;⑤南支槽位置偏西时四川地区更容易出现降水过程,但呈现出较强降水过程对应的南支槽强度较弱的现象。     

用聚类分析方法对四川盆地降水区域的划分

采用１４年逐日降水资料计算了四川盆地各站间的相关系数,再应用系统聚类法进行降水区域的划分,将盆地共分成１１片。同时,对成都市１４（区）县划分成了３片。结果发现：这种区域划分与实际降水区域配合较好,符合实际天气意义。同时这种降水区域的划分对提高四川盆地降水预报的能力有很大好处,值得探索     

用聚类分析方法对四川盆地降水区域的划分

采用14年逐日降水资料计算了四川盆地各站间的相关系数,再应用系统聚类法进行降水区域的划分,将盆地共分成11片.同时,对成都市14(区)县划分成了3片.结果发现:这种区域划分与实际降水区域配合较好,符合实际天气意义.同时这种降水区域的划分对提高四川盆地降水预报的能力有很大好处,值得探索.     

“7.20”大暴雨过程分析

１９９８年７月１９日深夜－２１日凌晨在川中、东部产生了突发性大暴雨过程,本文在对中尺度雨团、地面中尺度低压系统进行了较深入分析的基础上,利用Ｔ１０６的客观分析场对此过程进行分析,发现：过程发生前后,大气的能量、水汽及辐合上升运动等条件有一个急速突变的过程,致使强降水产生。在这次大暴雨过程中,中尺度特征明显,雨团活动频繁。     

2002年7月30日～31日盆地西部局地持续强暴雨过程分析

本文对2002年7月30日凌晨到8月1日上午,发生在盆地西部的一次局地性很强、强度大、演变特殊的持续性大暴雨过程的天气学条件进行了较详细的分析,对局地暴雨最大难点--落区进行中尺度滤波探讨,并对造成降雨的次天气尺度影响系统进行了追踪.事实说明,目前数值预报水平已有了较大提高.利用数值预报场进行中尺度滤波已经成为可能,对中尺度分析的成功率已经高于其它方法.     

应用ECMWF产品建立川西北高原牧区雪灾的中期预报方法

应用ＥＣＭＷＦ１４４小时５００ｈＰａ高度场资料和实时气象资料,通过车贝发夫多项式展开和冷空气判别,建立了川西北高原雪灾天气中期预报方法。在对１９９５年如１９９６年科半年试报中,效果较好。     

一次川西阻塞性特大暴雨的诊断分析

利用T106客观分析场资料,对1998年7月4-6日发生在成都地区的特大暴雨过程进行了热力、动力及水汽条件的诊断分析,并将T106物理量产品24、48小时预报场与对应客观分析场进行比较,结果发现:①暴雨发生在等θse线高度密集的高能锋区和△θse500-800负大值区内;②正、负涡度大值区分别与强烈发展的低值系统及高压坝对应较好;③盆地上空低层辐合、高层辐散的区域,同时存在强烈的上升运动,暴雨就发生在此;④来自南海的水汽源源不断送往盆地,由于高压坝的阻塞作用,水汽在盆地中、西部地区辐合;⑤245的T106物理量场与对应客观分析场吻合较好,有实际预报能力.48s的涡度、散度、垂直速度及水汽通量、水汽通量散度预报场偏差较大,须订正使用.     

2022年8月四川盆地持续性极端高温特征及不同模式预报误差分析

本文基于2022年8月四川盆地104站逐时温度、降水数据和1971—2021年历史同期数据,及EC、CMA GFS、CMA MESO模式的2 m气温预报等数据,运用统计学相关方法分析了此次极端高温过程的特征及预报误差。结果表明：①2022年8月四川盆地极端高温过程范围大、强度强、持续时间长,有87.5%站最高气温超过该站历史同期极值,且高温最强盛时段较历史同期明显推后。②2022年8月最高气温分布为东高西低,最高气温与历史同期极值差分布则相反,其中最高气温随站点海拔增大而减小,而极值差则随站点海拔先增大再减小。另外,受热岛效应影响,极值差大值站点主要集中在龙泉山脉附近。③高温期间,最高、最低气温平均值高、距平大,且累计降水量和雨日数也明显低于历史同期。④相较而言,EC模式的预报优势主要在盆地低海拔地区。而CMA MESO模式在盆地周边陡峭地形区域的平均绝对误差则更小。另外,EC模式预报的最高气温峰值出现时间更接近于实况,而CMA MESO模式预报高温持续日数更接近实况。