累计降水量质控方法设计及应用

气象台站每小时上传的观测资料中包括3h/6h/12h/24h累计降水量,但目前质控系统仅对每日8时、20时的12h累计降水量进行质控,无法满足用户对各类累计降水数据的需求。本文基于时空一致性原理设计了一种针对累计降水数据的质控方法,应用于2023年1月1日01时至2024年1月1日00时的四川省内国家站地面逐小时文件,完成了数据完整性检查并且根据场景提出相应疑误,同时实现了错误数据的自动更正功能。结果表明,该质控方法能有效质控地面站累计降水量数据,可以作为当前质控系统的有力补充。

河南省主气时段气象变化周期特征分析——以累计降水量为例

[目的]分析河南省不同主气时段累计降水量变化的周期特征。[方法]基于运气理论,采用小波分析的方法,利用河南省1960年1月21日至2020年1月19日共60年逐日累计降水量资料,分析不同主气时段降水量变化的周期性特征。[结果]河南省初之气累计降水量在8年时间尺度上存在5年的准周期;二之气累计降水量在9年时间尺度上存在6年的准周期;四之气累计降水量在10年时间尺度上存在6年的准周期;五之气累计降水量在17年时间尺度上存在12年的准周期;五之气累计降水量在8年时间尺度上存在5年的准周期;终之气累计降水量在25年时间尺度上存在15~16年的准周期。[结论]河南省不同主气时段累计降水量在多时间尺度存在5、6、12或15年的准周期,初之气、四之气时段实际雨湿变化特征与五运六气理论吻合度较高。

注水井分层累计吸水量动态劈分方法

以渗流理论为基础 ,通过研究 ,建立了一种在无注水剖面资料的情况下用于小层累计吸水量劈分的方程 ,即动态劈分方程 ,并对涉及的各参数的取值方法进行研究。现场应用表明 ,建立的动态劈分方程能提高小层累计吸水量的劈分精度 ,满足开发生产的需要。

基于最优概率的中期延伸期过程累计降水量分级订正预报

采用ECMWF集合预报降水量资料和中国降水量观测资料,研发了基于最优概率的过程累计降水量分级订正预报(OPPF)技术,并在遵循总体技术思路的基础上设计出三种不同的OPPF计算方案(OPPF1、OPPF2、OPPF3),继而选用2015—2017年汛期(5—9月)中国91次区域性强降水过程进行回报试验和预报效果对比评估,结果表明:(1)在中期延伸期预报时效(96~360小时),对强降水和有无降水的预报效果,三种OPPF均明显优于集合平均(EMPF)和控制预报(CTPF);对中等以上或较强以上强度降水的预报效果,OPPF1和OPPF3明显优于CTPF、与EMPF基本接近。(2)三种OPPF相比,OPPF3的预报效果较OPPF1总体略胜一筹,两者均好于OPPF2。(3)预报效果存在明显的地域差异,南方地区强降水预报的TS评分明显大于北方地区,且OPPF3预报效果明显优于EMPF;在96~240小时预报时效,东北地区东部OPPF3强降水的预报效果也明显好于EMPF。

分层累计吸水量劈分方法研究

为了深入了解注水开发油藏的注采状况,从而采取切实可行的分层调整及挖潜措施,并为油藏描述提供可靠的分层累计吸水量数据,分两种情况研究了小层累计吸水量的劈分方法,即在有注水剖面资料的情况下,采用注水剖面资料进行小层累计吸水量的劈分;在无注水剖面资料的情况下,建立了动态劈分方程,并对涉及的各参数的取值方法进行研究。动态监测资料验证,动态方程劈分结果能反映地下的真实吸水状况。提高小层累计吸水量的劈分精度,满足开发生产的需要。

冻融环境下再生混凝土毛细吸水特性研究

本文采用ASTM C1585-13水工混凝土毛细吸水标准试验方法,研究了冻融循环和再生混凝土粗骨料取代率(0%、20%、40%和60%)对再生混凝土(RAC)毛细吸水性能的影响,建立了冻融环境下RAC初期毛细吸水率的预测模型,并结合非饱和毛细理论,建立了RAC在不同冻融循环次数下相对含水量分布预测模型。结果表明:冻融环境相同时,RAC的累计吸水量和初期毛细吸水率随再生粗骨料取代率的增加而变大;再生粗骨料取代率相同时,RAC累计吸水量和初期毛细吸水率随冻融循环次数的增加而变大;从经济角度来看,40%掺量的RAC抗冻性能较优。经验证,通过回归分析建立的冻融损伤下RAC初期毛细吸水率预测模型,计算精度较高,可用于预测RAC的毛细吸水性能,为RAC的抗冻耐久性评价提供理论依据。

锦州地区暴雨预警信号发布技巧研究

本文对2019-2021年锦州地区112个气象观测站的分钟级降水数据进行了统计分析,分别计算每个时次上的12、6、3、1 h的累计降水量。假设以累计降水量20 mm为起点,每增加1 mm降水时,向上浮动5 mm的降水量区间内发布暴雨蓝色、黄色和橙色预警信号;以50 mm为起点,每增加1 mm降水时,向上浮动5 mm的降水量区间内发布暴雨红色预警信号。计算每个累计降水量区间内的平均TS评分方法所得分数、提前时间以及有效性评分方法所得分数,找出各级暴雨预警信号准确率达到90%时所对应的累计降水量区间作为发布各级暴雨预警信号的最优降水量区间,以及各级暴雨预警信号有效性评分方法得分最高时所对应的累计降水量区间为该评分方法下的最优累计降水量区间。

滇西南一次人工增雨中C波段雷达回波演变分析

人工增雨是人为补充某些形成降水的必要条件,增加自然云降水,开发利用空中云水资源的有效途径。新一代天气雷达能及时探测降水系统的内部结构和发展变化情况,是指导人工增雨作业的有效工具。通过筛选滇西南多年的人工增雨作业数据,选取2022年4月20日西双版纳州一次效果较好的两点联合人工增雨作业数据资料,分析作业前后组合反射率、垂直累计液态含水量、回波顶高3种新一代天气雷达产品1 h内的演变特征,印证人工增雨作业效果,为今后的人工增雨作业提供数据参考。

VIL产品在广西冰雹云识别和人工防雹中的应用

利用广西2009―2010年3―5月降雹样本资料和新一代天气雷达垂直累积液态含水量(VIL)产品,统计分析广西冰雹云VIL变化特征,结果显示:广西冰雹云的VIL整体呈现明显的阶段性变化特征,识别指标为VIL≥43kg/m2,降雹前VIL出现明显的跃增,一个体扫时间VIL跃增值≥5kg/m2。冰雹云VIL值越大则产生的降雹直径也可能越大,VIL产品在人工防雹作业冰雹云识别、作业时机、作业用弹量等方面均有较好的指导作用。

沟灌条件下灌水沟入渗特性研究

为探明沟灌时灌水沟的水分入渗规律,从沟灌二维入渗过程、入渗湿润锋运移特性、累计入渗水量变化过程、土壤含水量分布等方面研究了沟灌的入渗特征及其影响,研究表明:灌水沟中水深、沟底宽、湿周对沟灌入渗过程均有明显影响。沟中水深增大,有利于加大侧向入渗,垂向入渗减少,而水深减小,会加大垂向入渗,增加深层渗漏。灌水沟底宽不影响灌水沟的侧向入渗,仅影响垂向入渗,底宽减小,垂向入渗深度相应减小,且土壤表面以下40cm深以内水平向入渗深度平均值与最大垂向入渗深度的比值在沟底宽小时均大于沟底宽大时。合理的断面形式和大小有利于减小垂向入渗,加大水平侧向入渗,灌水沟断面形式为梯形断面时,宽深比近似为2效果最优。研究结果可为改进沟灌灌水技术提供参考。

2015年4—10月我国主要暴雨天气过程简述

利用日降水资料(08—08时)和常规天气图资料,以1981—2010年30 a平均降水量为气候态,统计2015年4—10月我国主要暴雨天气过程,概述各主要暴雨过程的重要影响系统、出现时段、范围及累积降水量。结果表明:2015年4—10月我国共出现192个暴雨日、41次主要暴雨过程;2015年总共有6个台风登陆我国,本年度全国最大日降水量(江西庐山,387.9 mm)由1513号台风"苏迪罗"造成,1522号台风"彩虹"为有气象记录以来10月登陆广东和进入广西的最强台风;华南地区暴雨过程频繁,其中5月该地区平均降水量是近40 a同期最多的,造成部分地区发生暴雨洪涝或滑坡等地质灾害;本年度过程累计降水量最大达983.4 mm,7月25—30日出现在广西东兴。

毛乌素沙地风沙滩区降水入渗响应研究

为研究毛乌素沙地地下水浅埋区降水入渗补给滞后响应时间,确定补给滞后的影响因素,为该地水文生态保护与地下水资源评价提供科学依据,以陕北毛乌素沙地风沙滩区为研究区,基于原位试验数据和相关分析法,分析土壤含水率和地下水位对降水入渗的响应机制,运用土壤水均衡分析探讨降水入渗响应与各影响因素的关系式。结果表明,小雨型降水土壤含水率响应深度为0~10cm,中雨型为10~90cm,大雨型与暴雨型均>90cm。最大响应深度z与降水量P显著线性相关。在地下水位一定的前提下,随着前期累计降水增大,当前降水入渗响应深度也增大,前期累计降水对当前降水入渗的影响时段在144 h以内。雨后土壤水分与地下水补给均存在滞后。入渗响应滞后时间与土壤深度呈正比,与降水强度和土壤初始导水率的差成反比。

东北冷涡背景下EC-HR数值预报产品对吉林省降水预报的检验分析

利用自动站逐时降水资料和EC-HR数值模式预报结果,检验了2019年5—8月6次东北冷涡背景下该模式对吉林省降水的预报效果。结果表明:EC-HR模式结果对冷涡天气过程的累计降水、降水阶段性和降水强度都有一定的参考价值;模式逐3小时晴雨准确率在吉林省的6个代表站均达到了70%以上,西部较高,东部和中部较低;大多数情况下模式降水起始时间提前于实况,误差多在6 h以内;空报率高于漏报率,且漏报和空报的多为持续时间较短的降水阶段;模式对区域平均降水预报能力较强,比较有参考价值,模式对最大降水量的预报整体偏小。

自适应高压微雾除尘技术研究及实验验证

提出了一种新型喷雾除尘技术,即自适应高压微雾除尘技术,阐述了新型技术的组成和工作过程;通过实验,利用风环境产尘装置模拟实际工况散料的动态粉尘,应用新型技术进行除尘,将传统与新型技术两者的累计耗水量进行对比研究,采用算术平均法计算新型技术的除尘效率;最后通过将传统和新型除尘技术进行对比,给出了新型技术的优势。

PP棉滤芯对饮用水中颗粒物净化效能的研究

通过对三种不同规格的PP棉滤芯的过滤效果进行试验,对比了三种滤芯的净水效率、净水流量和累积净水量,研究了过滤水中颗粒物的分布情况,探讨了PP棉滤芯的耐久性。

石门烤烟产区人工防雹技术分析

通过分析历史资料,总结出石门山区冰雹发源地及移动路线,并确定了最佳防雹作业点。分析2008年以来的防雹作业资料以及部分降雹实况资料,总结出有效判别石门烤烟产区冰雹云的3个定量指标:组合反射率55dBZ、垂直累计液态含水量45 kg/m^2、回波顶高11km以及现场观测定性指标。实践证明,定量指标与现场观测定性指标相结合,提早识别冰雹云是防雹作业成功的关键。

气象因子对湟源种植区蚕豆产量的影响

为研究各气象因子对蚕豆年度产量的影响程度,利用1986—2007年、2010—2016年湟源县农业气象观测站蚕豆观测地段产量资料和湟源县气象站的气象资料,分析了各气象因子与蚕豆产量的相关性。结果表明,各种气象因子影响产量波动从大到小依次是6—8月累计降水量、≥0℃积温、气温日较差、累计日照时数、日平均地温、日平均气温、日平均空气相对湿度。5—8月累计降水量与产量的相关系数为0.4770,达到极显著水平;偏相关系数为0.4460,达到极显著水平。5—8月累计降水量对产量有最大的直接正相关(0.4780),可导致蚕豆年度间产量波动幅度为33.2%。

铁质活动漏斗雨量筒测量误差分析

气象观测历年来注重气象记录的代表性、准确性、比较性。而要获取有“三性”的气象资料,取决于观测环境、仪器精度、安装及测量方法和正确操作等诸多因素。而当观测环境、仪器精度、安装及测量操作等一致时,我们发现还和仪器的材料、构造有着密切的关系。例如:我站在1990年以前因只有一只蒸发器,20时量蒸发如果遇有降水,则在取回蒸发皿的同时将配合蒸发用雨量筒加盖停用,并量取降水量,待放回蒸发皿后才使用。这样配合蒸发用雨量筒内的降水量,往往小于定时观测降水量,这是正常现象。在1990年后我组增加了一只备份用蒸发皿,

地下滴灌对冬小麦-夏玉米根系吸水特征的影响

了解根系吸水模式对缺水地区发展高效的灌溉管理措施至关重要。大多数估算根系吸水的模型或传统方法都需要对根系形态有详细的了解,而这很难在原位条件下获得。本研究借助Insentek水分监测仪来估算地下滴灌条件下冬小麦-夏玉米的根系吸水特征。试验于2018—2019年在防雨棚下测坑内进行,地下滴灌灌溉量分别为作物蒸发蒸散量(ETc)的0.4、0.8、1.0和1.2倍,记为0.4ETc、0.8ETc、1.0ETc和1.2ETc,并设置地面灌溉处理为对照(CK)。结果表明:土壤上层(20~50 cm)和下层(60~100 cm)根系对水分的吸收存在互补效应;除0.4ETc外,灌溉后,下层土壤根系吸水速率降低;在各灌溉周期的后期,当上层根系吸水速率降低时,下层根系吸水速率表现为增强趋势;与CK处理相比,1.0ETc处理的根系吸水速率波动幅度较小,其冬小麦和夏玉米产量分别增加7.4%和15.3%;与1.0ETc处理相比,0.8ETc处理主要降低了冬小麦灌浆前期和夏玉米灌浆后期的测定间隔累计根系吸水量,最终,0.8ETc处理冬小麦的产量增加12.7%,而夏玉米产量没有显著降低;与1.0ETc处理相比,0.8ETc处理的水分利用效率显著增加。综上,地下滴灌适度亏缺灌溉(0.8ETc)能增强深层土壤根系吸水能力,提高冬小麦的产量及冬小麦-夏玉米水分利用效率,是一种有效的高产节水灌溉策略。

无常规水文监测高寒湿地纳帕海水量波动模拟分析

论文以无常规水文监测高寒湿地纳帕海为例,基于流域产汇流的时滞效应,建立了湿地区气候因子(日累计降水量)与水文因子(湿地明水量)之间的经验关联模型,以模拟湿地水文情势的波动。研究首先通过对1990—2011年不同时相的48期纳帕海湿地Landsat TM/ETM+遥感数据进行解译,提取明水景观变化信息;再利用研究区1988—2011年逐日降水数据经过统计计算后生成的不同时间步长日累计降水量与48期明水面积序列进行回归分析,筛选出最佳时间步长日累计降水量并获得其与明水面积之间的经验关联模型;进而借助纳帕海湿地明水面积与明水量之间的经验方程建立湿地明水量-最佳日累计降水量关联模型。模拟结果表明:8—9月是纳帕海湿地的主汛期,9月多年平均明水量可达866.11×104m3;干、湿季明水量差异较大,干季平均明水量为95.91×104m3。上述模拟结果能够与遥感影像解译所获取的信息和实地调查信息保持基本一致,说明此模型能够较好地模拟研究区水文情势波动,为无监测高寒湿地水文情势研究提供了一种新的思路,同时也为该地区湿地洪灾防范提供了数据基础和方法指导。