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。

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。

全球气象模型GFDL-SPEAR月降水预报订正与检验

由于全球气象模型产生的原始预报通常包含复杂的误差,为评估新一代的GFDL-SPEAR模型对我国各二级水资源区的适用性,构建伯努利-伽马-高斯模型开展统计订正的对比实验,从逐月与累计降水2个方面评估预报的相关性、系统偏差、可靠性以及预报精度,从而辨析原始预报的误差并分析预报订正的作用。结果表明:GFDL-SPEAR原始预报与观测呈现良好的相关关系,但包含-20%到50%的系统偏差,导致预报可靠性与预报精度较低;伯努利-伽马-高斯模型能够有效订正系统偏差,生成可靠的预报时间序列,使逐月与累计降水的预报精度分别提高约25%和45%;相比总量订正,逐月订正能够进一步提高预报精度。整体上,订正后的GFDL-SPEAR降水预报可为流域水资源调控与防洪抗旱提供6个月乃至1年预见期的重要信息。

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。

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。

2005—2018年陕西短时强降水时空分布特征

利用陕西省99个国家级气象站逐小时降水量资料,分析了2005—2018年5—10月陕西短时强降水时空分布特征,结果表明:(1)2005—2018年陕西极值雨强呈振荡减小趋势,7月出现的强降水累计频次最多,而8月极值雨强最大;短时强降水主要发生在午后到夜间,日变化呈单峰分布,强降水频次峰值出现在17—00时,但极值雨强易出现在22—00时。(2)陕南为陕西短时强降水高发区,极值雨强可达40~80mm/h,镇巴、平利雨强可达90mm/h;榆林北部特别是西北部短时强降水日数少,极值雨强小,最大不超过50mm/h;关中平原地区短时强降水日数少,但极值强,最大可达101.5mm/h。5—10月陕西各地区短时强降水日、极值雨强有明显月际差异,7—8月短时强降水出现的范围广,日数多,强度大;5、6和9月范围、日数及强度均较小。(3)陕西各区域短时强降水日变化差异明显,陕北西部、关中西部呈单峰型,陕北东部、关中东部双峰明显,陕南日变化相对较小。陕西极值雨强主要出现在17—23时,关中东部、安康极值雨强多出现在19时,商洛极值雨强多出现在18时。

青藏高原东南缘气象要素Anusplin和Cokriging空间插值对比分析

选取地形起伏度巨大的青藏高原东南缘为研究区,利用该研究区96个气象站点,结合高程数据,分别采用Cokriging和Anusplin空间插值方法,获取2010年250 m分辨率的年均温度和年累计降水插值曲面。并采用交叉验证方法对比Anusplin与Cokriging插值精度,分析了误差的空间分布特征,重点对比两种插值曲面差异较大的区域精度优劣,评价两种方法在复杂地区的适用性。结果表明,Anusplin在复杂地表的插值表现优于Cokriging,其中Anusplin气温插值的均方差仅为0.82℃,而Cokriging的均方差为1.45℃;两者的降水插值精度基本一致,但Anusplin在气象要素空间异质性大的区域优于Cokriging。因此,与Cokriging相比,Anusplin更适合青藏高原东南缘复杂地表气象要素空间插值。

重庆市山体滑坡等级预报研究

通过分析不同地质结构下重庆市山体滑坡与降水的关系,得出不同地质结构和降水条件下的山体滑坡等级预报指标,结合降水预报和实况降水的基础上制作重庆市山体滑坡等级预报。

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。

贵阳烟草生长期内旱涝急转特征分析

【目的】探究贵阳市烟草生长期内旱涝急转特征,为防旱抗涝提供依据。【方法】利用贵阳市1951-2017年烟草生长期内逐日降水资料,以及贵州省灌溉试验中心站修文灌溉试验基地土壤墒情数据,通过定义连续无有效降水时间与涝期累计有效降水量,全面分析了贵阳市烟草生长期旱涝急转特征。【结果】在烟草生长期内,完全有可能发生2次以上旱涝急转,但强度较低。在烟草伸根期,不发生旱涝急转;在烟草旺长期,以低强度的旱涝急转为主,旱涝急转强度和频率都有增加趋势;在烟草成熟期,旱涝急转强度波动较大,旱涝急转强度和频率都有增加趋势。【结论】采用土壤墒情数据验证,基于连续无有效降水时间和涝期累计有效降水量能准确描述烟草生育期内旱涝急转演变规律。

雅安地区降雨时空变化特征研究

根据雅安地区有代表性的8个台站,1951~2016年历年逐月累计降水资料分析:(1)雅安地区中部累计降雨值较为偏大,存在三个高值中心,一是泥巴山以北龙苍沟附近,二是石棉县以西草科乡附近,三是位于天全县境内思经附近;(2)60年来雅安地区累计降水主要以减少趋势为主,并且峰值逐渐降低;汉源县整体略微有所增加,但在1990年以后累计降雨量峰值不断下降,整体呈减少趋势;(3)雅安地区累计降水以交替变化为主,三个地区都出现了准15~20年的年际变化,震荡明显并在不断从低频转为高频,震荡周期不断缩短,雨城区、荥经、天全在20世纪80年代末期以前出现了准5年左右周期,宝兴和石棉地区则在20世纪80年代末期以后表现为准5年周期。

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,

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。

2020年6月21日-7月20日国内部分

7月15日至16日,因持续强降雨,重庆市开州区敦好镇发生3起滑坡事故,17日19时53分,重庆应急发布官方微博确认事故共造成6人遇难。本轮降雨敦好镇累计降水达393.7毫米,相对于最大3小时降雨60年一遇,24小时降雨120年一遇。