Variability of the spatial structure of intense Mediterranean precipitation

Intense Mediterranean precipitation can generate devastating flash floods. A better understanding of the spatial structure of intense rainfall is critical to better identify catchments that will produce strong hydrological responses. We focus on two intense Mediterranean rain events of different types that occured in 2002. Radar and rain gauge measurements are combined to have a data set with a high spatial (1 × 1 km²) and temporal (5 min) resolution. Two thresholds are determined using the quantiles of the rain rate values, corresponding to the precipitating system at large and to the intense rain cells. A method based on indicator variograms associated with the thresholds is proposed in order to automatically quantify the spatial structure at each time step during the entire rain events. Therefore, its variability within intense rain events can be investigated. The spatial structure is found to be homogeneous over periods that can be related to the dynamics of the events. Moreover, a decreasing time resolution (i.e., increasing accumulation period) of the rain rate data will stretch the spatial structure because of the advection of rain cells by the wind. These quantitative characteristics of the spatial structure of intense Mediterranean rainfall will be useful to improve our understanding of the dynamics of flash floods.     

Quantifying and predicting the accuracy of radar-based quantitative precipitation forecasts

On the basis that hydrological users need to know the forecast uncertainty at the time that the forecast is issued, we computed distributions of radar rainfall forecast uncertainty as a function of forecast lead time, basin size, and forecasted rainfall intensity using data from the US 3-D National Mosaic of radar data. We document how exceptional forecasts such as those of heavy rainfall are generally biased. Since forecast uncertainty is also weather dependent, we tried to find good predictors to help either reduce the forecast uncertainty or better define it. These predictors were based either on characteristics of the current precipitation field or on the performance of the nowcast in the immediate past. The value of some predictors, especially those based on the properties of large-scale rainfall patterns, was significant though modest, the predictors being generally more skillful at characterizing forecast uncertainty than at improving forecast accuracy.     

1970年以来东南沿海地震活动参数的定量时空差异性分析

1970年以来,东南沿海地区经历了第V个活跃幕(或轮回)的平静和活跃时段,通过分析研究这两个时段地震活动在时空强上的差异,定量提取其活动演化过程参量,为该区未来地震活动期判定提供相对定量的参考依据。     

宁夏降水变化及其与ENSO事件的关系

分析1959~2001年的月降水数据发现:20世纪60~80年代宁夏降水有较明显的干旱趋势,但90年代降水较80年代有所增加。功率谱分析表明,ENSO和宁夏降水具有一致的变化周期,即14年、3.75年、准2年和1.5年。宁夏降水对EL Nino事件达到最显著响应需要滞后2~4个月,而对LA Nina事件的响应比对EL Nina迅速,只需滞后1~2个月便达到最显著响应。ENSO对宁夏不同季节降水的影响差异很大。EL Nino发生4个月后,春、夏、秋三个季节降水都偏少,但冬季降水却是增加了。LA Nina发生1个月后,夏、秋、冬三个季节降水都偏多,但春季降水减少了。EL Nino事件发生期间,宁夏年降水偏少28 mm,占常年降水量的10%,而LA Nina发生期间,年降水偏多24 mm,占年降水量9%。     

降水与滑坡稳定性临界值试验研究

针对暴雨型滑坡灾害预报预警服务的需要,以江西为研究区域,建立了8个滑坡灾害监测点.通过监测试验,较系统地研究了大气降水对地下水位、孔隙水压力、滑坡土体应力及滑坡稳定性的影响;进行了大气降水、地下水位和滑坡稳定性的模拟,初步确定了江西省8个代表点促使滑坡复活的临界降水量指标,初步划分出江西省滑坡灾害预警降水量临界值.     

1957～2004年盘锦芦苇湿地的气候变化特征分析

利用1957～2004年盘锦湿地常规气象资料,分析了盘锦湿地的日照、温度、降水和风速的变化特征。结果表明:日照时数的月变化呈双峰曲线,5月和9月表现为日照高峰,7月为日照低谷;近48 a盘锦湿地的年平均气温呈显著的上升趋势,冬季增温最明显,其次为春季,夏季增温最弱,年平均极端最低温度呈显著的上升趋势;近48 a的年平均风速呈显著的下降趋势,月平均风速变化趋势呈双峰曲线。     

钙华沉积机制的研究现状及展望

通过分析大量相关文献并结合作者近年来的工作成果,总结了四种钙华沉积模式: 泉水、河流障、湖泊以及沼泽钙华沉积;综合讨论了气候环境、水文地质条件、水体的物理化学性质、生物作用等因素对钙华沉积的影响。针对目前研究中存在的问题,作者认为今后的工作要从碳酸钙沉积反应的热力学、动力学和晶体生长等微观过程进行研究,从而更加全面地认识钙华沉积的机制,以便为钙华景观的科学保护提供理论基础。      

登陆台风与我国降水的统计关系

利用1951～1994年全国范围内160个站历年逐月降水量资料及台风活动资料,分析了台风活动与我国降水的统计关系.结果表明:台风活动与青藏高原东侧年降水量之间的联系相对而言最为显著.     

中国西北地区降水的演变趋势和年际变化

将 PCA和 SSA相结合 ,分析了中国西北地区降水量的演变趋势和年际变化 ,结果表明 :西北地区的降水变化的主要趋势是 1 960年代初多雨 ,到 1 970年代初演变为少雨 ,1 980年代又多雨 ,1 990年代少雨。这种趋势在陇南和陕西中南部是最显著的 ,天山北麓区也是相对显著区。西北地区降水主要存在准 8.5a、准 3～ 4a和准 5.1 a的甚低频振荡。甚低频振荡在降水中的重要性依次为准 8.5a、准 3～ 4a和准 5.1 a。准 8.5a振荡的振幅要比准 3～ 4a和准5.1 a振荡的振幅变化大。振荡位相在空间的分布并不完全一致。     

定性和定量长期预报模型的综合分析

根据相同的 50 0 h Pa和海温场预报因子 ,利用神经网络灵活可变的拓朴结构 ,分别构造了定性和定量的降水长期预报模型。并在同等条件下 ,建立了逐步回归预报方程。通过对比分析表明 ,这种定性和定量相结合的神经网络综合预报分析方法 ,是增强预报结果可靠性和稳定性的一种有效途径。该预报建模方法具有比较合理的分析依据 ,值得进一步探索、应用。