岷沱江、嘉陵江流域致宜昌大洪水暴雨过程的特征及天气成因

为揭示岷沱江、嘉陵江流域致大洪水暴雨过程的天气成因及宜昌控制站雨洪规律,加深对宜昌站大洪水发生发展机制的研究,基于NCEP/NCAR再分析资料及常规气象水文观测资料,采用统计学、天气学等方法分析研究了1980—2020年发生在岷沱江、嘉陵江流域的19例致洪暴雨过程特征、雨洪关系、致洪暴雨源地及下垫面特征、天气系统配置等。结果表明:宜昌作为长江流域主要控制站,当前期起始入库流量达到19000 m^(3)·s^(-1)以上,且刚好遭遇连续性暴雨过程,则发生大洪水概率会显著提高。从岷沱江或嘉陵江的连续性暴雨过程开始至洪峰产生所需时长平均在6 d左右。暴雨持续时间和累计面雨量与洪峰有较好的对应关系,每次大洪水的形成都需要一次持续3 d以上的暴雨过程,多数在4~6 d。大洪水过程全部发生在7—9月。致洪暴雨过程以准静止类雨带为主,其次是东移类和转向类。89%的过程雨带呈东北—西南向的带状分布。强降水中心源地与特殊地形关系密切,主要分布于3处:岷江下游与青衣江交汇处,转向类降水多发;嘉陵江中下游、涪江流域及渠江流域,多以准静止类为主;涪江中游及渠江流域北部,东移类暴雨过程多发。孟加拉湾热带低压系统的存在对上游产生连续性暴雨至关重要,其次是南海地区的低值系统,两者参与过程占比达68%。低压系统不仅为岷沱江、嘉陵江流域带来充足能量和水汽,其东侧水汽的卷入容易在岷沱江、嘉陵江流域触发低涡,再配合特殊地形,产生强的上升运动。降水过程分为准静止持续性降水和移动性持续降水2类。易发大洪水的天气概念模型有3类:Ⅰ型为西太平洋副热带高压边缘、西风短波东移触发暴雨型,Ⅱ型为青藏高原低值系统东移触发暴雨型,Ⅲ型为低层偏东气流暴雨型。

武汉地区4次低质心类短时强降水对流风暴特征分析

利用自动气象站逐小时和逐5 min观测资料、长江中游雷达组合反射率因子SWAN拼图产品及NCEP FNL再分析资料,对武汉地区4次低质心类短时强降水对流风暴特征进行分析。结果表明:不同的天气背景诱发的对流系统特征不同,低层暖强迫造成的斜压不稳定背景下,环境条件高能高湿,雷暴冷池的积累有利于稳定性降水前沿触发线状强对流;斜压锋生天气背景下,冷暖剧烈交汇使得大气斜压性显著增强,地面多有中尺度气旋波发展,锋区冷区稳定性降水中多伴随短时强降水,而暖区能量、湿度条件更好,易诱发短时强降水等分散性强对流;准正压天气背景下,大气斜压性弱,环境高能高湿,多由近地面层流场强迫和局地热力差异触发剧烈的热对流活动。从对流风暴雷达回波特征和降水特征来看,TS类线状中尺度对流系统(MCS)移速较快,短时强降水范围小;准静止类表现为带状走向的大范围层状云回波稳定维持,中间伴有多个积云对流生消迭代,每一阶段降水增强都与新生对流单体途经武汉站点相对应;组织合并类在回波合并时,意味着短时强降水的发展增强,合并后的回波形态和走向影响着降水的强度和持续时间。在不同的环境背景、触发诱因和组织形态下,短时强降水发生前后地面气象要素表现出不同的变化特征,锋面特征和对流触发位置的不同导致温度变化特征差异。地面中尺度系统对于MCS的触发、组织发展有重要作用,其生消演变相对于MCS在时间上通常具有一定的提前量,关注地面辐合线、温度锋区等地面中尺度系统,对于预判MCS的触发、组织形态的演变等具有很好的指示意义。

2016—2020年6—7月长江流域主要暴雨过程特征及差异性分析

利用2016—2020年6—7月长江流域735站气象观测资料、NCEP/NCAR再分析资料及雨情信息对长江流域主要暴雨过程的区域性特征、天气系统及成因进行了初步探讨。结果表明:(1)2016—2020年6—7月长江流域降水过程对流层中高层主要受加强西伸的西太平洋副热带高压及高空低槽东移带来的梅雨锋影响,中低层主要影响系统是切变线、低涡、台风倒槽,边界层有一半的降水过程发生在暖区或受静止锋影响;(2)影响长江流域暴雨过程的主要天气形势分为纬向环流型、两高(西太平洋副热带高压与南亚高压)之间型、经向型和偏东气流型;(3)长江流域降水差异同副高脊线位置和夏季风北推进程以及短时强降水落区有很好的相关性。

湖北省夏季引发极端降水的MCS统计特征分析

利用2008—2018年4—9月新一代天气雷达资料,挑选了引发湖北省极端降水过程的70例中尺度对流系统(mesoscale convective systems,MCS),重点研究了线状MCS成熟阶段的时空分布特征,结果表明:(1)5类线状MCS中邻接层状云降水AS(adjoining stratiform)发生比例最高,前导层状云降水LS(leading stratiform)、平行层状云降水PS(parallel-stratiform)所占比例最少。(2)MCS多集中在6个区域发展,多在武陵山东南侧、大别山南坡、幕阜山北坡及江汉平原一带形成,由生成地向东或东偏南方向移动,部分准静止后向建立型BB(back building)类MCS从发生到消散基本维持在原地。(3)从月季变化来看,6月和7月引发极端强降水的MCS个例最多,4月和9月的个例数最少。(4)MCS的平均生命史为5~8 h,多发于下午至傍晚;夜间、午夜前后为成熟高峰期;极端降水多在夜间发生,松滋、天门和红安市为极端降水多发地。

SLAF方法的改进及其对广东地区一次飑线过程集合预报研究

本文在以滞后时间为权重的经典尺度化时间滞后法(SLAF)基础上,提出了一种改进方法,将滞后预报与控制预报之间差值场的均方根误差(RMSE)作为尺度化因子,构成集合预报成员,对比分析经典SLAF和改进SLAF方法对2007年4月23—24日广东地区一次飑线过程集合预报试验的模拟效果。结果表明:改进SLAF方法预报的各变量RMSE值有所降低,成员间离散度普遍增加;改进SLAF方法对强降水中心位置及降水强度的预报均优于经典SLAF方法。另外,多组加扰变量试验结果表明,对位温进行扰动的预报效果明显优于其他变量;不同的扰动变量对预报结果的影响不同,正确地选择扰动变量可明显提高预报效果。

2019年6—7月两湖流域雨情异常成因分析

运用水库汛情资料和民政厅灾情数据,分析2019年6—7月湘赣地区灾情、汛情特征。基于长江流域国家气象观测站雨量资料,NCEP/NCAR再分析资料及长江中游雷达组合反射率因子SWAN拼图产品,分析2019年梅雨期两湖流域雨情异常的主要原因。结果表明:(1)高层南压高压和西风急流季节性北跳提前,中层副热带高压北跳提前,2次短暂的北跳中伴有长时间的南落,低层夏季风提前北推至25°N,高、低层大气环流系统共同作用,导致2019年6—7月雨带稳定维持在湘赣地区。同时从低层到高层源自华南地区持续的水汽输送带,为两湖流域的降水提供了充沛的水汽。(2)2019年6—7月梅雨锋稳定维持在湘赣中游,其间两湖流域爆发了5次强降水过程,高温、高湿、高能的环境诱使大范围稳定降水带中多伴随中小尺度对流系统,短时强降水等对流活动频发,进一步增大了分区面雨量,月累计面雨量创历史新高。

2016-2020年长江沿线雾的特征及成因分析

为了加强对长江干线通航气象条件低能见度影响事件的了解,提高航道影响天气预报水平,利用国家级气象站观测资料及欧洲中期天气预报中心(ECMWF)全球再分析资料(ERA5),对长江沿线51站2016—2020年的雾日时空分布特征、雾发生时的天气形势和气象要素变化特征进行分析。结果表明:(1)大多数长江沿线站点雾高发于11月至次年1月,其中川渝一带雾常年高发,鄂皖平原地区雾春季多发。浓雾和大雾多出现在半夜和清晨,且强浓雾通常在雾发生2 h后出现。(2)冬季,长江沿线雾集中出现在四川航段(宜宾—重庆)、重庆西南部及中部航段(重庆—万州),其次是安徽航段(安庆—和县)和江苏航段(丹徒—太仓)。(3)雾出现时,10 min平均风速通常在0~3 m·s^(-1),少数地方超过4 m·s^(-1);以偏北风为主,其次为偏东风和偏西风。(4)沿江山区雨雾占比大,浓雾频次较高,与降水呈现出较好相关性;平原地区清晨辐射雾占比较大,浓雾发生通常与降水无直接关系;东部平原地区雨雾占比基本与山区相同,但各站点波动较小。(5)出现强浓雾天气时,近地面天气形势主要有4类:低压后部型、低压槽型、弱高压型和高压底部型。其中,弱高压型是高发天气型,其次是低压槽型,低压后部型和高压底部型较为罕见。

湖北省极端短时强降水MCS类型及特征分析

重点利用新一代天气雷达、常规探空和地面中尺度观测等资料,在详细分析湖北省2008-2015年62例极端短时强降水中尺度对流系统演变过程的雷达回波特征基础上,研究归纳了湖北省6类极端短时强降水MCS模态,其中包括4类线状(尾随层状云、平行层状云、后向扩建类、邻近层状云类)和2类非线状(涡旋状类和层状云环绕类)MCS模态。初步研究表明:(1)4类线状MCS的模态和环境风相对对流线分量的垂直分布与早期的研究结果基本一致。(2)非线状的涡旋状类MCS模态典型特征是大范围层状云降水包裹着螺旋式涡旋对流回波带,多形成于西南涡前切变线附近,主要与西南涡前鄂西山地平原过渡带边界层中尺度涡旋系统的触发和组织有关。(3)湖北省后向扩建类MCS常出现在山脉迎风坡一侧,与中尺度地形对冷池的阻挡、冷池对MCS的组织作用等有关。(4)涡旋状MCS持续时间较长、范围较大,而层状云环绕类MCS维持时间较短。

长江中游地区极端降水主要天气系统类型分析

利用2008—2015年5—9月湖北省60例极端降水过程常规观测和物理量资料及中尺度观测资料,主要应用天气诊断分析方法,研究了降水过程影响天气系统的演变机制、热力动力特征及强降水形成及维持原因,归纳出长江中游地区极端降水天气类型主要有锋面气旋、西南涡切变、西南涡-东北气旋、暖倒槽和登陆台风5类,其中前两类是最主要的极端降水类型。同时,指出不同天气类型控制下天气预报要关注的重点:(1)在锋面气旋类中,江淮气旋的发展是梅雨锋上重要的扰动系统,但梅雨期因冷空气势力弱江淮气旋并不强烈,分析时很容易忽视;(2)在西南涡切变类中,西南涡、新生涡和低空急流是梅雨锋切变线上重要的扰动系统,降水落区的差异与不同扰动系统的影响有关;(3)西南涡-东北气旋类降水落区一般位于两个系统结合部位,且极端降水绝大部分仅出现在梅雨锋西部;(4)暖倒槽类主要是局地极端降水,降水落区大多位于鄂西山地-江汉平原西部间过渡带。(5)登陆台风与副热带高压相互作用并形成稳定的有利形势,加上特殊地形作用,是强降水得到发展和维持的主要原因。

WRF-EnSRF系统同化多普勒雷达资料在多类型强对流天气过程的数值试验

利用自主构建的基于风暴尺度的WRF-EnSRF(weather research and forecasting ensemble square root filter)系统同化实际多普勒雷达资料,检验该同化系统在包括飑线、超级单体风暴和多单体风暴3个不同结构类型的强对流天气过程的同化效果,并考察了初始场扰动时不同强度的位温和水汽扰动对集合离散度以及同化效果的影响。结果表明,在3个个例中该同化系统均表现出有效的同化能力,各分析结果均比较合理,径向速度和反射率因子分析的增量均方差在经过24min同化后分别下降到3～5m/s和10dBz,并维持至60min同化结束。预报场集合离散度和同化效果对热力场的扰动强度比较敏感,适当增加初始扰动时位温和水汽的扰动强度有利于提高集合离散度和改善径向速度的分析效果。

神农架及周边地区夏季气象要素时空特征初步分析

采用2010—2011年6—8月神农架及周边地区高山自动气象站观测的逐时资料,初步分析了神农架及周边地区夏季降水、气温、风场等气象要素的时空分布特征。结果发现:降水时数基本呈现随着海拔的增高而增多的趋势。东北坡和东南坡降水时数日变化整体均呈单峰型变化趋势,峰值出现在午后至傍晚,西南坡降水时数的日变化分布均匀。西南坡最高气温出现时间偏晚。多数站点2010—2011年夏季盛行风向具有一致性。局地风场受地形影响很大,日变化明显,可能由山谷风效应引起。海拔较高的站点水汽昼夜变化较大,海拔较低的站点水汽昼夜变化较小。东北坡松柏站夜间盛行西北风,水汽大幅度减少,白天盛行东南风,水汽增加,可能是午后降水时数明显增多的原因之一。

一次伴有尾随层状云类MCS强降水过程结构特征

利用常规观测资料、多普勒天气雷达资料及NCEP再分析资料,对2018年5月18日湖北省中东部地区一次尾随层状云类中尺度对流系统(MCS)的雷达回波特征和地面中尺度系统演变特征进行了分析。结果表明:1)短波槽东移南压,引导冷空气南下,与副热带高压外侧强劲的西南暖湿急流长时间在湖北省中东部地区交汇,形成有利于诱发MCS的大尺度环流背景;2)强降水的主要发生时段集中于尾随层状云降水回波对流线形成的初始阶段和成熟阶段,强雨团主要位于对流线附近及层状云降水回波头部,同时伴有雷暴大风天气;3)西南涡的发展为尾随层状云类MCS高效降水产生提供有利的环境场,边界层中尺度辐合线在对流的触发、发展、组织的过程中起到重要的作用,地形的抬升作用及阻挡作用,使MCS持续发展,同时,MCS后部“冷池”能量累积溢出形成雷暴冷出流与环境南风辐合,不断激发新的MCS;4)对流线附近存在明显的上升气流,环境风入流提供了充足的水汽供应,其前侧、后方分别有一支不同高度的下沉气流(出流或入流),并与环境风辐合,使MCS向前持续发展,并在后方不断激发新的MCS,造成较长时间的强降水。

长江航运智慧气象服务的实践

面向长江航运气象保障服务需求,利用信息化手段和智慧气象理念,创新建立内河航运天气通航等级产品,开发导航式气象智能服务系统,探索创建长江流域航运气象服务合作共赢、协同发展机制,建立了长江航道智慧气象服务,提升了长江黄金水道安全通航能力,取得了较好的服务成效。

建筑业劳动工资制度改革的回顾与前瞻

增强企业特别是大中型企业的活力,是今年经济体制改革的中心任务。回顾、反思近几年的建筑业劳动工资制度改革,认真总结经验,研究解决改革中出现的新情况、新问题,对于深化建筑业的改革,增强全民所有制大中型建筑企业的活力,是有重要意义的。

完善百元产值工资含量包干有效地提高经济效益

去年六届人大二次会议以来,建筑全行业改革取得了很大的进展,百元产值工资含量包干,作为建筑业改革的突破口。在全国范围内迅猛地推广起来。一九八四年。

汽车制动防抱死系统的整车布置和道路试验方法

本文阐述汽车制动防抱死系统（ＡＢＳ）的具体应用中，采用不同的布置方式及不同的控制方法，对汽车性能改善、成本的降低的影响，介绍装有ＡＢＳ的汽车不同的道路试验方法及其考核指标。

基于改进式k-prototypes聚类的坏数据辨识与修正

工业领域很多技术的实现都以准确的负荷数据为基础,而工厂现有的负荷数据测量体系常因为通信、存储等故障,导致负荷数据中出现大量坏数据。因此,提出基于改进式k-prototypes聚类的坏数据辨识与修正方法,通过在聚类中引入非负荷数据特征,削弱负荷坏数据对聚类结果的影响,使坏数据辨识和修复结果更准确。改进式k-prototypes算法通过随机初始化,并行计算择优,克服了标准k-prototypes容易随初始聚类中心陷入局部最优解的缺陷;并通过聚类数量的自适应处理,解决了主观决定聚类数量的问题。基于聚类结果,根据正态分布原则确定负荷数据可行域,识别坏数据,并利用类中心置换法进行修正。实验表明,该方法较只考虑负荷数据的模糊均值聚类法效果更好,坏数据识别的召回率与修正的准确率显著提高。

基于电器状态关联分析的民可平移负荷辨识

为了提升居民用户参与需求响应的积极性,考虑居民用户的舒适度和使用习惯是非常重要的。该文提出一种基于负荷状态集关联分析的居民用户可平移负荷辨识。首先提出了滑动均值负荷状态提取法,通过负荷的电流值提取负荷的工作状态,形成负荷状态集。然后建立负荷状态集关联分析模型,并利用FP-Growth算法求解,得到负荷的强关联性和时间关联性。最后对于需要进行可平移负荷辨识的日用电负荷状态集进行强关联状态集合划分,并根据负荷状态集的时间关联性确定其是否可平移以及平移可接受时段,从而完成可平移负荷辨识,为居民需求响应的分布式控制、家庭用能管理优化提供数据基础。

基于路径描述的配网灾后供电恢复策略

配电网防灾建设薄弱,易受自然灾害侵袭而发生元件故障,导致非故障区域负荷失电。文中通过给出灾后供电恢复策略,对配电网的开关刀闸进行重构操作,改变负荷的供电路径,使失电负荷尽可能恢复供电。通过路径描述方法对配电网拓扑进行建模,采用深度优先算法在配网模型中搜索出所有可能的供电路径。以"确保所有重要负荷恢复供电,尽量恢复所有非重要负荷"为优化目标,建立优化方程组,求解可得配网的灾后重构拓扑及相应供电恢复策略。此算法不依赖配网潮流计算,可以显著提升计算效率,增强灾后供电恢复策略生成的实时性。

基于智能感官评价的功能性宠物营养剂开发

传统的人工感官评价在宠物食品和营养品的开发中作用有限,尤其在滋味和气味上无法判断产品最终能否受宠物欢迎。本研究在宠物营养剂开发中引入智能感官技术,采用电子鼻和电子舌采集的传感器信号作为评价产品风味接受程度的客观依据。结合单因素和正交实验研究结果,产品配方中畜禽肉、绿唇贻贝用量之比13.65∶1,功能性纳米乳液用量15.28%,复合乳化剂添加量1.57%时,功能性宠物营养剂的感官评分最高,与目标产品的风味最为接近。