Spatio-Temporal Variations of Precipitation Extremes in the Yangtze River Basin (1960-2002), China

Daily precipitation data during 1960-2002 from 150 stations in the Yangtze River basin were analyzed with the help of linear trend analysis. Highest 5-day and 10-day precipitation amount (R5D and R10D) and percentile daily precipitation maxima (prec95p for 95th percentile and prec99p for 99th percentile) were accepted as the precipitation extreme index. The frequency of the R5D and R10D was in downward trend, this phenomenon is more obvious in the middle Yangtze River basin;The stations with total precipitation of R5D and R10D are in significant upward trend (> 95% confidence level) are mostly located in the lower Yangtze River basin and the south-western part of the Yangtze River basin;2) the spatial distribution of the frequency of total precipitation of the percentile daily precipitation maxima is similar to that of R5D and R10D. However the frequency of prec95p and prec99p is in significant upward trend. The upward trend of total precipitation changes of prec95p and prec99p is more obvious than that of frequency of prec95p and prec99p. The regions dominated by upward trend of frequency/total precipitation of prec95p and prec99p are also the lower Yangtze River basin and south-western part of the Yangtze River basin. Therefore the occurrence probability of the flash floods in the lower Yangtze River basin and south-western part of the Yangtze River basin will be greater.

2010-2019年海河流域暖季极端小时降水特征分析

利用海河流域4517个气象站(含国家基本气象站和区域自动气象站)逐小时降水量资料和ERA-5再分析资料,采用百分位法对2010-2019年海河流域的暖季极端小时降水(Extreme Hourly Precipitation, EHP)的阈值、频次、时空变化及天气型进行统计分析。结果表明:(1)海河流域所有站点小时降水99.9%分位数的平均值为45.6 mm·h^(-1),且有67%的站点小时降水的99.9%分位数对应雨强大于45.0 mm·h^(-1),因此把45.0 mm·h^(-1)作为海河流域极端小时降水的阈值。(2)海河流域的EHP频次空间分布与地理位置及地形特征密切相关,表现为平原的频次大于山区的、山前的大于山上的,随海拔呈现先升后降趋势,在(450,500] m出现海河流域EHP频次的峰值,之后呈现波动减少的趋势。(3)极端小时降水的频次年际变化以2016年为分界点,表现为“先增后减”的趋势,强度在2012年和2016年分别出现2次高点;每年EHP集中出现在7-8月,平均强度大于60 mm·h^(-1),出现频次为全年的78.6%;频次和强度的日变化均表现为“双峰型”,峰值出现在午后和凌晨,其中午后峰值更为显著。(4)对不同天气类型的EHP频次和强度的统计结果表明,7-8月EHP事件中副高边缘类占比较大;EHP频次的午后峰值主要由低涡切变和低槽引起,凌晨峰值则与副高边缘类密切相关;低涡切变类的EHP中位数强度最大,低槽类的强度最小。

新疆北部夏季大范围极端降水及其环流异常特征

基于1961—2017年夏季新疆北部45个气象站逐日降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,采用百分位法确定夏季极端降水事件阈值,分析新疆北部夏季不同等级极端降水频数的时间变化特征及雨量与夏季最大日降水量、同月降水量的关系,并通过欧式距离法对12个5级大范围极端降水个例进行聚类分析,重点探讨大范围极端降水分布的环流特征。结果表明:近57 a新疆北部夏季不同等级(4级除外)极端降水频数均呈显著上升趋势,多数站点5级大范围极端降水量为当年夏季最大日降水量,平均占研究区同月降水量的28.6%。夏季大范围极端降水空间分布表现为3种类型,对应200 hPa西亚副热带西风急流轴偏南,40°N以南地区西风加强,500 hPa乌拉尔山高压脊引导冷空气南下,西西伯利亚或中亚地区低值系统活跃,下游贝加尔湖地区高压系统强盛,但系统位置、范围和强度不同,导致大范围极端降水落区不同。同时,中亚地区和新疆东部下游地区分别存在异常的气旋式和反气旋式水汽通量距平,新疆北部异常偏南或偏东的水汽输送为大范围极端降水的发生提供了有利条件。

低排放情景下未来极端降水特征分析——以嘉陵江流域为例

一场极端降水事件所造成的灾难性后果除与总量、峰值有关外,还与其时间分布模式有关。本文基于实测和全球气候模式降水数据,改进了三分段偏差校正方法,分析了嘉陵江流域基于时间分布模式的极端降水事件(包括日极端降水与其前后降水两部分)频次、降水量、持续时间及集中度的历史分布特征及未来演变规律。结果表明:改进的三分段偏差校正法比传统的三分段偏差校正法校正效果明显,能更有效地减小实测值与模拟值间的误差;与历史期相比,未来情景下两种主要降水类型降水量增加,持续时间延长,集中度下降;未来预估期内,两种主要降水类型的频次、降水量、持续时间和集中度总体呈现先增长后减少的趋势。