鄱阳湖区分级雨日及雨量变化特征分析

为了分析鄱阳湖区降雨量的变化特征,按照相关标准对年降雨日数和降雨量进行分级,深入研究各级雨日(量)的年际变化特征和年内分配规律。利用鄱阳湖区都昌站1953—2012年逐日降雨资料,采用趋势突变检验、Hurst指数、集中度和集中期等方法对鄱阳湖区年和季节分级雨日(量)的变化特征进行分析。研究结果表明:①鄱阳湖区年平均降雨日数为134 d,其中,小雨日数、中雨日数、大雨日数和暴雨日数所占雨日的比例分别为70.9%,18.66%,8.2%,2.98%;过去几十年,年总雨日数、小雨日数和暴雨日数均呈现显著减少的趋势并可能持续减少,年总雨日数在1978年发生突变,突变后雨日数减少了14 d;季节性降雨中,春、夏2季以大雨暴雨为主,秋、冬2季以小雨、中雨为主。②鄱阳湖区年平均降雨量为1335.66 mm,小雨、中雨、大雨和暴雨占年降雨的比例分别为20.74%,29.50%,27.35%,22.41%;过去几十年,年降雨量呈显著减少趋势并可能继续减少,并在1976年发生突变,突变后年平均降雨量减少了301.26 mm。③鄱阳湖区降雨集中度平均为0.4,但受降雨年内分配的影响,降雨集中度年际差异较大;降雨集中期主要集中在3月中旬—6月中旬,其中,4月中旬—5月中旬占了71.43%。鄱阳湖区降雨日数的减少主要是由小雨日数减少引起的,降雨量的减少是各级雨量共同减少造成的;降雨集中度的大小与大雨和暴雨量所占年降雨量的比例密切相关,且与降雨不均匀系数显著正相关。研究结果可为进一步认识鄱阳湖湿地水文情势变化特征提供依据。

基于雨量分级回归分析的站点日降水量预报订正

利用ECMWF 24h累计降水量预报资料,以全国范围内2403个国家地面气象观测站24h累计降水量作为观测资料,对站点预报结果进行雨量分级回归订正,并与直接双线性插值的预报结果进行对比,利用频率匹配法进一步对不同量级的降水预报结果进行二次订正。结果表明,雨量分级回归相比双线性插值,可以减小预报误差,提高预报结果与观测值之间的相关系数以及降水预报的ETS评分,使站点预报值更接近实况。频率匹配法能改善各降水量级的预报效果,降水面积偏差减小,小雨空报率和大雨漏报率减小。对于不同起报时间、不同降水量级和不同预报时效,雨量分级回归和频率匹配法的改进程度各不相同。雨量分级回归对于20:00起报的降水预报改进幅度大于08:00,对0.1mm和50mm量级的降水预报改进较为有限,对5~15mm量级的降水预报改进明显,且随预报时效的延长,对降水预报的改进幅度呈增大趋势。此外,频率匹配法对于起报时次效果较差的降水预报改进幅度较大。

基于气象大数据的雨量智能分级控制系统设计

针对目前气象人工影响天气业务常用的传统沙盘和电子沙盘无法智能展示自动气象站观测要素的弊端,文章设计了一种基于气象大数据的人影沙盘雨量智能分级控制展示系统,该系统包括人影沙盘模型、灯组展示模块、自动控制模块、数据处理模块和电源控制模块。业务应用实践证明,该系统在自动展示气象站实时雨量信息的同时增强了光效,使之更符合业务需求,获得了更高质量的沙盘体验效果,提升了气象人影沙盘的表现力和感染力。

一种动态等雨量线(面)动画设计与实现

阐述了1种动态等雨量线(面)动画设计与实现方式,并对关键技术动态数据库连接技术、雨量线生成算法、雨量面生成算法、面雨量动画显示技术等作了详细介绍,最后给出了1个系统应用实例。

我国地面降水的分级回归统计降尺度预报研究

利用TIGGE资料中欧洲中期天气预报中心（ECMWF,the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts）、日本气象厅（JMA,the Japan Meteorological Agency）、美国国家环境预报中心（NCEP,the National Centers for Environmental Prediction）以及英国气象局（UKMO,the UK Met Office）4个中心1~7 d预报的日降水量集合预报资料,并以中国降水融合产品作为＂观测值＂,对我国地面降水量预报进行统计降尺度处理。采用空间滑动窗口增加中雨和大雨雨量样本,建立分级雨量的回归方程,并与未分级雨量的统计降尺度预报进行对比。结果表明,对于不同模式、不同预报时效以及不同降水量级,统计降尺度的预报技巧改进程度不尽相同。统计降尺度的预报技巧依赖于模式本身的预报效果。相比雨量未分级回归,雨量分级回归的统计降尺度预报与观测值的距平相关系数更高,均方根误差更小,不同量级降水的ETS评分明显提高。对雨量分级回归统计降尺度预报结果进行二次订正,可大大减少小雨的空报。

黄河中游典型流域降雨输沙变化及可能来沙量

开展流域降雨输沙变化特征及入黄泥沙变化趋势研究对于黄河防洪减淤体系布局和治黄方略确定都具有重要意义。选取黄河中游佳芦河、湫水河、延河和马莲河4个流域,基于长系列水文数据对不同时期流域有效降雨和分级降雨与输沙量变化关系进行分析,探讨了现阶段极端降雨条件下流域控制站的可能来沙量。结果表明,4个流域年有效降雨量呈阶段性变化特征,近期有效降雨量较多年均值均有所偏大;现状期河龙区间3个流域有效降雨量与输沙量关系较基准期发生明显变化,产沙能力显著降低。4个流域现状期不同量级雨量对输沙的影响较基准期均大幅下降,佳芦河、湫水河和延河强降雨和高强降雨输沙占总输沙量比重由基准期的38%~46%增大至现状期68%以上,强降雨仍是输沙的主要动力。马莲河有效降雨与输沙关系未发生显著变化,分级降雨量对输沙影响减幅小于河龙区间流域,降雨侵蚀强度风险没有明显减小。基于水文频率分析和历史实测极端降雨组合设计极端降雨,计算得到极端降雨条件下现状下垫面佳芦河、湫水河和延河未来最大可能来沙量分别为0.27亿、0.25亿、0.30亿t,与基准期相比减沙效益为83%~91%;马莲河由于沟道崩塌或滑坡产沙占比增大及治理措施有限,减沙比为48%,极端降雨条件下现状期可能来沙量仍达1.5亿t以上。