暴雨山洪灾害预警方法研究进展

暴雨山洪灾害预警是中小流域山洪灾害防控体系的薄弱环节,也是决定山洪灾害防控成败的关键。论文围绕山洪灾害预警的核心问题,从中国山洪灾害区域差异特征、山洪灾害预警技术方法、山洪灾害概率预警现状3个方面进行了综述。中国山洪灾害分布存在明显的时空差异,因此有必要根据山洪灾害的区域差异发展有针对性的预警方法。以临界雨量为指标的雨量预警是目前中国中小流域暴雨山洪灾害预警的主要技术手段,但常规方法仅给出一个(组)确定的临界雨量阈值,导致预警结果存在突出的不确定性问题。概率预警可以定量评估诸多不确定性,给出山洪灾害概率预警结果,因此具备很好的理论优势与潜在应用价值。论文展望了山洪灾害概率预警未来的研究重点与方向：(1)充分挖掘暴雨洪水样本信息,开展山洪灾害概率预警基础方法与技术集成研究;(2)加强非平稳性条件下的临界雨量阈值估算与山洪灾害概率预警研究;(3)综合考虑预警阈值发生概率及其致灾概率,优化“多级预警、多级响应”技术方法,推进山洪灾害综合预警业务系统建设与应用。     

Mapping daily temperature and precipitation in the Qilian Mountains of northwest China

Daily meteorological data are the critical inputs for distributed hydrological and ecological models. This study modified mountain microclimate simulation model （MTCLIM） with the data from 19 weather stations, and compared and validated two methods （the MTCLIM and the modified MTCLIM） in the Qilian Mountains of Northwest China to estimate daily temperature （i.e., maximum temperature, minimum temperature） and precipitation at six weather stations from i January 2000 to 31December 2009. The algorithm of temperature in modified MTCLIM was improved by constructing the daily linear regression relationship between temperature and elevation, aspect and location information. There are two steps to modify the MTCLIM to predict daily precipitation： firstly, the linear regression relationship was built between annual average precipitation and elevation, location, and vegetation index; secondly, the distance weight for measuring the contribution of each weather station on target point was improved by average wind direction during the rainy season. Several regression analysis and goodness-of-fit indices （i.e., Pearson＇s correlation coefficient, coefficient of determination, mean absolute error, root-mean-square error and modelingefficiency） were used to validate these estimated values. The result showed that the modified MTCLIM had a better performance than the MTCLIM. Therefore, the modified MTCLIM was used to map daily meteorological data in the study area from 2000 to 2009. These results were validated using weather stations with short time data and the predicted accuracy was acceptable. The meteorological data mapped could become inputs for distributed hydrological and ecological models applied in the Qilian Mountains.     

粤西沿海“4.20”特大暴雨特征分析

根据气象常规观测资料、湛江新一代天气雷达资料、CFL-08风廓线雷达资料及卫星云图,分析2012年4月20日粤西沿海特大暴雨的天气环流形势、能量场、对流不稳定度、水汽输送和辐合辐散等环境特征及物理量场特征。结果表明:这次暴雨过程粤西地区共经历两次强降水过程,分别是受飑线系统、以及高空槽和低空切变影响;西南低空急流的出现有利于粤西暴雨的形成、维持和发展;暴雨过程粤西上空垂直累积液水含量达25~30g/m2;暴雨期间风向随高度明显逆转,有冷平流输送;约2.0 km高度以下低空急流的下传和增强与暴雨的产生有密切关系;短时间内多普勒天气雷达的速度回波低层辐合区域远远大于辐散区域是可能产生强降水的标志。     

不同雨强对杉木和米槠林地表径流和可溶性有机碳的影响

采用径流小区法,对中亚热带地区的杉木人工林和米槠次生林在不同雨强下径流量和可溶性有机碳（DOC）流失浓度进行比较研究。结果表明：在小雨、中雨、大雨和暴雨4场降雨过程中,米槠次生林和杉木人工林的地表径流量和DOC流失浓度变化趋势一致,即降雨强度增加,地表径流量也随之增加。DOC浓度均呈现了随着雨强的增加而逐渐降低的趋势。说明降雨强度对径流量和DOC浓度均产生了较为明显的影响;米槠次生林和杉木人工林的地表径流量之间差异不显著,米槠次生林和杉木人工林的DOC流失浓度除大雨外均达到显著性水平差异（P〈0.05）,说明植被类型对地表径流量影响较小,对DOC浓度具有较明显的影响。     

陶诗言先生在中国暴雨发生条件和机制研究中的贡献

作者在1998年庆贺陶诗言先生八十华诞的文集中曾专题阐述和评价了陶先生对中国暴雨研究的贡献。 至今十五年过去了,陶诗言先生虽已于2012年仙逝,但其深邃的科学思想依然闪烁着智慧的火花。他在中国暴雨研究中留下的宝贵遗产不但深刻影响过去和现代两代人的暴雨研究和业务发展,而且也将继续影响将来的中国暴雨研究。本文是对陶诗言先生在中国暴雨的研究中所作的贡献并结合现代研究的成果作进一步介绍和评价。主要集中在暴雨发生的动力和热力条件与机理方面。全文内容包括六个方面:（1）季节突变对中国梅雨爆发的影响;（2）暴雨发生的多尺度相互作用;（3）暖湿季风输送带对北方大暴雨的影响;（4）高空急流对暴雨的作用;（5）暴雨和强对流发生的物理条件;（6）地形对暴雨的作用     

WRF模式对福建沿海风电场风速预测的效果分析

在WRF模式中选取不同的边界层、近地面层以及陆面过程参数化方案,设计了4种不同物理过程参数化方案,组合模拟福建沿海某测风塔站2010年1月1—11日和7月1—11日的逐时风速,将数值模拟结果和同期测风塔观测数据进行对比,以寻求最佳参数化方案。经分析比较,采用MYJ边界层方案,Monin-Obukhov近地面层方案以及Noah陆面过程方案的方案2模拟效果最好。使用该方案对2010年1月和7月的风速进行模拟,按不同风速级别分别对数值模拟结果进行对比分析,结果表明:方案2对6~15m/s风速模拟的平均相对误差在20%左右,能够满足风电预测的精度需求;而对0~6m/s风速模拟的误差相对较大,这可能是由于模式地形分辨率不够精细以及风塔所处海陆交界处的特殊位置,使低风速容易受地面扰动以及海陆气流影响所致。     

西北太平洋累积气旋能量的年代际变化

利用1949—2011年CMA-STI热带气旋最佳路径数据集,分析了西北太平洋累积气旋能量(ACE)的年代际变化特征。结果表明,西北太平洋热带气旋(ACE)的年代际变化主要分为1957—1967高值期、1976—1986过渡期和1998—2008低值期。其中强热带风暴(STS)、台风(TY)和超强台风(SuperTY),特别超强台风是决定成分。副热带高压偏弱,垂直风切变偏小,低纬度低空正涡度异常偏东以及低纬度海表面温度(SST)正异常偏东等背景场的年代际特征,有利于形成ACE的年代高值期。     

Test and evaluation of a moored microstructure recorder

A new moored microstructure recorder （MMR） is designed, developed, tested, and evaluated. The MMR directly measures the high-frequency shear of velocity fluctuations, with which we can estimate the dissipation rate of turbulent kinetic energy. We summarize and discuss methods for estimating the turbulent kinetic energy dissipation rate. Instrument body vibrations contaminate the shear signal in an ocean field experiment, and a compensating correction successfully removes this contamination. In both tank test and ocean field experiment, the dissipation rate measured with the MMR agreed well with that measured using other instruments.     

青海互助一次局地强降水天气多普勒雷达回波分析

利用西宁CINRAD/CD多普勒天气雷达资料及自动站观测数据等从影响降水的主要因子方面探讨了2011年7月2日晚青海互助县一次局地强降水的成因,结果表明:多单体强回波带的活动是造成互助短时强降水的主要原因;速度图上强的辐合和逆风区是预报强降水的关键因子;垂直风廓线图上强烈的垂直风切变是不稳定能量积聚的表现,与强降水联系紧密;垂直累计液态含水量(VIL)和回波顶高也能为强降水预报提供有效信息。     

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