2003年广西最大一次锋面暴雨天气过程特征分析

本文利用常规观测资料和物理量资料,对2003年6月26～28日广西全区性范围暴雨天气过程进行诊断分析,指出副热带高压逐渐加强西伸与弱冷空气在广西维持对峙是暴雨产生的主要原因;物理量和云图分析表明,暴雨发生前广西上空有深厚的不稳定层结存在,造成本次的强降水是对流层中低层暖湿空气被地面弱冷空气抬升的结果。     

2003年10月11-12日山东暴雨及风暴潮分析

文分析了2003年10月11-12日山东一次秋季暴雨的水汽条件及物理量场特征，并简要分析了这次天气过程引起的莱州湾沿岸风暴潮的形成机制，提出了此类天气形势下风暴潮的预报思路。     

“龙舟水”泛滥成百年一遇的特大洪灾

2005年的“龙舟水”泛滥南粤,6月18-25日持续一周的特大致洪暴雨过程,使广东省遭遇了百年一遇的洪水灾害。受高空槽、切变线和西南季风共同影响,广东省出现了较大范围连续性特大暴雨和强降水,其中,龙门县录得的过程累积雨量1300.2 mm。再加上珠江流域各大江河上游洪水的不断涌入和天文大潮的顶托,西江水位急剧上涨,6月23日中午-24日早晨,西江的封开、德庆、高要分别超警戒水位8.92 m、6.58m、2.68 m,流量达到56300m3/S,北江清远超警戒水位2.18 m。暴洪、泥石流、塌方、洪涝等自然灾害,成片出现在广东的河源、韶关、肇庆、惠州、清远、汕尾、珠海等地区的乡镇,17个市89个县(市、区)762个乡(镇)受灾,受灾人口441.6万人,直接经济损失45.2亿元人民币,特大暴雨造成京九铁路多处地段发生土方溜坍,被迫中断行车10多天。受暴雨和天文大潮夹击,广州珠江最高潮位超过基面2 m。江水漫进广州城,市内低洼地多处水浸超过1 m,南岸的铁轨一度被大水淹没,沿江路、滨江路等大马路水深盈尺,风景如画的小岛沙面顿成水泽。暴雨令著名风景区白云山出现20多处塌方,也令白云机场几度关闭。     

当好防洪抗灾参谋 气象服务受好评

遭遇“范围广,时间长,雨势猛,灾种多,影响大”的“05·6”特大致洪暴雨过程,广东气象人显示了积极主动、沉着应对、运作有序,高度负责、善打硬仗的良好精神风貌。以“以人为本,无微不至,无所不在,实现任何人在任何时间以任何可能的方式最及时、最方便地获得所需要的气象信息和服务”为气象服务宗旨,靠前服务,靠前指挥,准确、及时的气象服务为防灾抗灾赢得了先机和主动,得到了中国气象局和广东省委省政府的充分肯定。6月23日,省长签发了《广东省人民政府关于西江和北江抗洪救灾的紧急动员令》,广东各级气象部门即时启动防洪抗灾应急预案,省局余勇局长和杨少杰副局长、许永锞副局长分别带领“突发应急气象服务小组”,奔赴省防总和“广东省北江大堤前线抗洪总指挥部”,靠前指导防洪气象服务。18-25日,广东省气象局向省委、省政府、省防总及时呈送《重大气象信息快报》7期,天气报告《急件》和《特急件》共11份,余勇局长多次率首席预报员等人向张德江书记、黄华华省长、李容根副省长等领导汇报强降水最新动向,并多次打电话汇报降水最新情况。据统计,广东省气象台共发布“暴雨消息”5次、“暴雨警报”9次和“暴雨紧急警报”11次;并及时向政府和公众发布地质灾害气象预报预警产品和珠江流域面雨量预报产品供全省抗洪救灾参考。全省气象部门先后发布黄色暴雨预警信号224次、红色暴雨预警信号75发、黑色暴雨预警信号23次,其中龙门(19-21日)、海丰(21-23日)连续3天发布了黑色暴雨预警信号。     

广西钦州"7.10"特大暴雨天气的中尺度特征分析

受高空槽和低层低涡的共同影响,2004年7月10日凌晨起,广西钦州市普降大暴雨到特大暴雨,9日20时至10日20时,钦州、灵山、浦北日雨量分别为:318、172、17mm,造成了很大的经济损失。暴雨等强对流天气是在稳定的大尺度环流形势和有利的环境条件下,中小尺度系统不断发生、发展作用的结果,在降水时间、强度和空间分布上存在不均匀性,具有明显的中尺度天气系统特征。对经过高通滤波的700hPa高度场和流场分析可知,9日08时,在26.7°N,105.8°E有低涡生成。500hPa有西风槽东移,该高空西风槽与低层的低涡系统恰呈“北槽南涡”的有利配置。对流层中低层流场图上,西南气流与偏南气流在钦州至东兴一带汇合。中低层的水汽通量散度负值区最大值位于云南与广西交界处,钦州的大暴雨可能与西部的辐合区东移有关。通过对7月9日20时θse图的分析可知,700hPa层上有一条呈东北~西南向的低能舌,从梧州伸向钦州一带,低能舌顶在钦州附近,而其下850hPa层是θse高值区即暖湿气流控制的高能区,高层相对干冷的气流叠加在其下暖湿气流之上,上干下湿的中尺度位势不稳定在这一区域建立。对垂直速度场的分析可知,暴雨期间,西南地区一直存在着明显的上升运动和下沉运动偶。暴雨发生区的整个对流层场为上升运动,在上升运动的右侧广东省一带为下沉运动,与最大上升运动区构成了一个强的中尺度垂直环流,为强降水天气的发生提供了动力机制。对700hPa的涡度场的分析可知,钦州沿海一带及北部湾海面,涡度9日08时为负值,到9日20时至10日08时变为正值,到10日20时又变为负值,表明这段时间内钦州沿海一带有中尺度的正涡度扰动,暴雨就发生在这段时间的扰动区内。而在对流层高层对应着负的涡度扰动区,有利于在暴雨区上空形成强的上升运动区,它为暴雨的发生提供了所需的动力条件。10日00时,北部湾北部海面有较强的一小块对流云系(云顶温度≤-72℃)的“先兆云”生成,预示着该地区周围存在不稳定天气条件,钦州未来24h内容易发生强对流天气。     

基于SHAP值机器学习的江西暖季暴雨预报因子重要性分析

机器学习模型（Machine Learning,ML）的不可解释性给其在气象业务中的应用带来了挑战。模型解释和可视化是解决这一问题的有效途径。文中将SHAP值应用于天气预报ML模型解释,研究了江西省暖季暴雨模型的预报因子对预报结果的影响。分别选取2016—2020年、2021—2022年4—9月ECWMF（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts）高分辨率数值模式物理量及国家站降水观测数据进行XGBoost 建模与模型解释。结果表明,全局重要性排名前4位依次是总降水（重要性42.70%）、850 hPa比湿（重要性11.17%）、925 hPa相对湿度（重要性10.44%）、500 hPa相对湿度（重要性 9.16%）。个例分析表明,命中个例中高重要性物理因子在暴雨区的 SHAP 值较大,漏报（空报）个例在漏报（空报）区域高重要性物理因子的SHAP值偏小（偏大）。SHAP值从全局和局部可定量给出ML模型有物理意义的解释,解释结果与天气学原理和业务经验较一致,有利于ML在气象业务中的深入应用。     

四川盆周山地暖季单站暴雨事件的精细特征

利用四川省2010—2019年2 165个气象站逐小时降水资料,分区统计了四川盆周山地暖季(5—9月)单站暴雨事件的精细特征。结果表明:(1)四川省单站暴雨事件频数在川西山地与川西南山地呈密集的带状分布。川西与川西南山地通常在降水开始不久就达到雨量最大值,而川东北山地的峰值时间集中在暴雨事件中段。(2)盆周山地的暴雨系统整体呈自南向北由前半夜向后半夜传播的特征。川西南山地和川东北山地的暴雨系统分别呈现较弱的自南向北和自西向东传播,而川西山地的暴雨系统则存在明显的自西向东的传播特征。(3)长历时暴雨事件的峰值出现时间略落后于短历时暴雨事件。暴雨持续时间在空间上存在显著的经向差异,大值区主要位于川西山地和川东北山地一带,暴雨雨量、频次和峰值基本不随持续时间变化,但川西南山地的暴雨峰值则随持续时间的加长而推迟。(4)在四川省大部区域,单站暴雨事件的降水量、频次和强度均表现出随海拔高度升高而减小的特征。在成都平原西南部、东部以及川东北山地,夜间暴雨事件持续时间越长,降水量和频次在较高海拔越易出现最大值。     

大洋河典型致灾暴雨洪水特性分析

对辽宁大洋河"2017803"与"2012804"两场典型致灾暴雨洪水特征进行分析,重点分析两场致灾暴雨、洪水的特点和规律。结果可知:影响两次暴雨的天气系统比较相似,均受台风和副热带高压共同影响,雨区的移动路线基本相同,但是暴雨中心位置不尽相同,"803"暴雨中心在流域的中下游,而"804"在上游。研究成果对于大洋河暴雨洪水规律分析具有重要的参考价值。     

火山岩坡残积土地区暴雨滑坡泥石流的形成机理

暴雨条件诱发的浅层坡残积土质斜坡破坏的机理受控于土体在低有效围压条件下的应力应变特性。1993年11月4～5日,香港大屿山地区特大局部性暴雨导致在120km2范围内产生自然滑坡泥石流800余处,且绝大多数发生于火山岩风化坡残积土地区。本文对火山岩风化坡残积土开展了室内偏压固结不排水剪和偏压固结常剪应力排水剪试验,揭示了该类土的应力应变特性;在此基础上,分析了暴雨滑坡泥石流的形成机理和过程。     

山西省暴雨洪水特性分析

介绍了山西省的自然地理概况,通过对收集的大量数据,分析了降雨、暴雨、洪水、洪峰等重要参数的水文特征。概括了山西水文情势的基本特点和规律等;对于山西的水资源调度、管理、防汛抗旱以及工程设计具有一定的参考价值。