2023年梅雨期沂沭泗水系一次大暴雨过程成因分析

2023年汛期沂沭泗水系局地强降水频发,造成流域内部分河流出现超警洪水。利用地面降水资料、NCEP/NCAR再分析资料和EC模式资料,对2023年7月12日沂沭泗地区的一次大暴雨过程进行了诊断分析。结果表明,此次大暴雨过程是在中高纬双阻形势、蒙古低槽区冷空气南下的大尺度环流背景下,受低涡切变线、低空急流共同影响产生的。长江上中游地区大片高温高湿区形成强暖平流向沂沭泗地区输送,水汽通量和水汽通量散度分析表明水汽条件异常充沛。沂沭泗地区上空高空辐散、低层辐合的高低层配置十分有利于形成强上升运动,为暴雨的发生发展提供了有利条件。EC模式预报副高北抬位置偏差、中低层高压脊系统预报偏差以及暖湿气流预报强度不足是降水预报偏弱的重要原因。     

黄河中游一次致洪暴雨过程的天气学诊断

利用美国气象环境预报中心制作的NCEP 1°×1°再分析资料和黄河流域国家气象站(国家基准、基本和一般气象站)、区域站(地面加密观测站)逐小时降水资料,对2018年7月10—11日黄河流域中游出现的致洪暴雨过程进行诊断分析,结果表明:受台风"玛丽亚"西北移动影响,副高稳定少动,低槽移动缓慢,导致降水维持时间长,降水落区呈东北西南向;暴雨区主要的水汽来源为台风"玛利亚",受黄河中游地形和中高纬度西北气流的影响,水汽通量辐合区域走向和暴雨落区一致,850—700 hPa为暴雨主要水汽输送层;暴雨区出现在中低层θ_(se)等值线密集区右侧暖区一侧,且中层存在?θ_(se)/?p0的大值区域;高低空急流存在明显的耦合机制,中低层辐合区、高层辐散区重叠是降水强度增强和乔沟湾站大暴雨产生的主要原因,200 hPa散度正值区的移动早于低层散度负值区的移动,对降水落区移动有指示意义。700 hPa锋生函数水平分布和降水分布较为一致,锋生函数数值南小北大的水平分布和降水分布一致,锋生函数的大值中心和降水量超过100 mm的中心吻合。     

EC模式对北盘江流域降水的预报能力检验

为检验EC模式在北盘江流域降水的预报情况,针对北盘江流域一次极端降水过程,检验不同起报时次的预报效果,以及2020年汛期整体预报效果。结果如下:(1)对于极端降水过程的500 hPa环流场的预报、降雨的落区预报,EC雨量预报和实况的相关系数,以及暴雨的TS评分,都是随着预报时效的缩短,预报效果越理想。对于过程最大雨量的预报调整最为明显,且调整后与实况更为接近,对大暴雨也有一定的预报能力。(2)2020年汛期整体预报效果,无雨、小雨和中雨的预报效果优于大雨和暴雨,EC数值模式对于大暴雨基本没有预报能力。(3)不同流域的暴雨预报能力并不相同,董箐流域的暴雨预报效果优于其余流域。得出以下结论:EC模式在整个北盘江流域的预报和实况的相关系数在0.9左右,预报的标准差和实况的标准差之比为0.77,说明对于降水变化的趋势EC模式有较好的预测能力,但是在落区和量级上有一定的偏差,需要进行一定的订正后使用。     

兴宁市一次大暴雨降水过程的分析

该文从环流形势、影响系统和物理量等方面,对2007年6月7日～10日兴宁市一次大暴雨降水过程进行了分析。结果表明：西南气流的不断加强,低涡东移,切变线南压为这次暴雨过程创造了良好的动力条件;高层辐散,中低层气流辐合上升,低空急流加强了低层水汽和能量的输送;低涡的出现和西南气流的不断加强等是这次强降水过程的重要原因;K指数的特征变化对暴雨的预报具有很强的参考意义。     

“82.7”淮河流域大暴雨的诊断分析

１９８２年７月１９￣２４日淮河流域发生了一场持续性梅雨锋大暴雨，雨带大致呈东西向。最大暴雨中心在驻马店和徐州市附近，安徽消县朔里乡过程雨量达４２０ｍｍ，２４小时最大雨量达３６２ｍｍ，１小时最大雨量达１０２．６ｍｍ。本文对这场暴雨的环流背影、天气尺度和中尺度系统进行了诊断分析，并计算了各种物理量，指出，位势涡度对大暴雨落区预报有很好的指示性。最后作者对高、低空急流与暴雨的关系进行了详细的分析和讨论。     

2021年汛期松辽流域首场强降雨过程分析

文中利用NCEP(美国国家环境预报中心)的1°×1°逐6 h再分析资料和降水实况资料,应用天气学分析和物理量诊断方法,对2021年汛期松辽流域首场强降雨过程形成机制进行详细地分析和探讨.结果表明:由东北冷涡配合地面蒙古气旋强烈发展引发了强降雨过程,呈现持续时间较长、影响范围广、累积雨量大、小时雨强大等特点.中低层辐合、高层辐散,700.0 hPa以下有较强的对流不稳定,为暴雨的产生提供了有利的动力和热力条件.850.0 hPa偏南急流将黄海、渤海水汽不断向松辽流域输送,为暴雨的发生提供了较好的水汽供应.850.0 hPa的Q矢量锋生函数对此场强降雨的发生具有较好的预报指示意义.     

福建省2013年4月30日-5月1日暴雨过程分析

该文运用天气学和利用物理量(水汽条件、假相当位温、K指数、垂直速度、涡度、散度)的分析法剖析福建省2013年4月30日-5月1日的暴雨过程。结果表明,此次暴雨天气过程是发生在高空西风槽、南支槽和中低层切变、地面冷锋共同作用的天气环流背景下的一次较典型的暴雨过程。暴雨过程物理量的中心值大都在福建省中部沿海,正好与实况降水的大暴雨区相对应。通过诊断分析暴雨过程得出的若干结论可供今后暴雨预报参考。     

MM5在黄河流域降水和气温预报中的应用

基于NCEP再分析资料,利用中尺度数值预报模式MM5开展了黄河流域降水和气温预报工作,对其在2011年渭河流域典型降水过程及2011年宁蒙河段和黄河下游的气温预报效果进行分析检验。结果表明:MM5对渭河流域雨区分布、强度及强降水中心位置和量级的预报与实况比较吻合,模式能够正确反映渭河流域汛期降水的空间分布特征;对于气温预报,随着预报时效的延长,误差增大,但平均误差范围均在允许的误差范围内,尤其是对内蒙古河段凌情预报的关键站点-包头站,预报效果最佳。     

小浪底库区一次极端大暴雨事件的诊断与模拟

应用常规观测资料、NCEP再分析资料及中尺度WRF数值模式,对2007年7月29—30日小浪底库区发生的一次罕见的大暴雨过程进行诊断分析,指出:WRF数值模式对本次强降水过程有很强的预报能力;利用其模式输出的结果诊断了水汽过水域地带时,其水平和垂直水汽通量增大,增强了这次大暴雨事件的发生;利用中尺度WRF数值模式做地形敏感性试验取得较好的证实。     

基于气象雷达反演和云图外推法的临近期降雨预报方法研究

开展精准化临近期降水预报是开展实时洪涝预测预警的基础。传统的临近期降水预报一般基于气候模式进行数值预报,计算时间较长、空间分辨率低,预报精度仅为15%～20%,难以满足洪涝灾害预测预警需求。为快速、高精度、高空间分辨率预报降水过程,本研究提出了一种基于气象雷达反演和云图外推法的临近期降雨预报方法。主要包括：(1)采用金字塔光流法(Pyramid Lucas Kanade Optical Flow,简称LK光流法)进行云的运动矢量计算,根据运动矢量计算云团的运移位置;(2)提出基于回波强度和梯度特征的云层类型自动识别方法;(3)利用回波反射率与降水强度间的关系进行临近期降水量的反演及预报;(4)对预报结果进行落区精度评估和量级精度评估。2019—2020年四场降水实验研究结果表明：该方法可以实现0～1 h近实时1km高空间分辨率预测,而且预测期内的降水落区预测精度较高,平均精度可达60%;对落区内雨量站的量级精度进行对比分析得出四场降水的偏差BIAS分别为0.23 mm、3.56 mm、-7.12 mm、-5.15 mm,均方根误差RMSE分别为5.09 mm、8.45 mm、21.23...     

浑河流域暴雨洪涝淹没模拟研究

根据浑河流域内的自动站和国家气象站,分别对范围内的土壤类型、土地利用状况、洪涝灾情、过程降水量、逐小时降水实况以及降水落区预报等数据资料进行提取,并对浑河流域2005年8月12日14时-13日14时的强降水时段,利用Flood Area模型的暴雨淹没情景模拟分析了洪水淹没过程和效果。结果显示:在强降水作用下浑河流域上游水位明显上涨,大伙房水库上游水位上涨3m以上,李石河、东洲河等支流水位超过5m。灾情调查显示,基于Flood Area模型模拟的洪水淹没深度与覆盖范围基本能够反映强降水的实际状况,在浑河流域暴雨洪涝模拟中该模型具有良好的模拟效果和较高的准确度,可为今后洪涝灾害险情分析、洪水预警以及人员疏散方案的制定提供一定参考依据。     

鄂西山区副高边缘局地暴雨的GRAPES-Meso模式检验评估

选取2017—2020年鄂西山区10次发生在副高边缘的暴雨过程，利用传统点对点TS评分和对象检验评估GRAPES-Meso的预报性能，并对比了发生短时强降水前的环流形势场、强降水发生的水汽和不稳定等环境场。结果显示，GRAPES-Meso模式在鄂西山区降水预报偏弱，对象检验评估较传统点对点TS评分能更客观评价模式强降水的位置、形状、方向等信息。模式对集中型局地暴雨过程预报效果好于分散型局地暴雨过程；模式预报的水汽条件存在系统偏差，露点温度东高西低的整体分布预报正确，但是对十堰北部、恩施南部山区的露点温度预报均偏低2～4℃;在目标评分较高的个例中，K指数大致可以预报出十堰附近的相对大值区，但是对于发生在宜昌附近的暴雨过程，K指数预报严重偏低。GRAPES-Meso模式预报的环流形势场效果最好，在目标评分较高的个例中，模式能够较好地模拟出辐合中心的位置、出现强辐合的时间，可以为预报预警提供中尺度辐合区、切变线等信息。     

闽西“96·8·8”特大暴雨成因分析

本文就9610号热带风暴减弱的低压环流在闽西地区造成暴雨到大暴雨降水过程的分析研究,从天气环流背景,中尺度降水现象及地形的局地影响,来探讨其形成的一些成因机制,以提高我们在日常预报工作中对此类大暴雨产生的认识。     

一次秋季暴雨成因分析

利用2011年10月11～14日的常规气象资料资料和非常规气象观测资料（云迹风）等,综合分析了2011年10月梅州一次秋季暴雨过程,并对其物理量场进行了诊断分析。结果表明,此次暴雨第一阶段的降水主要是东南气流造成的,第二阶段主要由高空槽、切变线和冷空气的共同作用下形成的。物理量场诊断分析发现：强降水期间,广东省湿层深厚;第二阶段降水高、低层配置较好,有利强降水的发生、发展。     

福建省分钟级雨强特征分析及区划

该文基于2014-2015年福建省2 106个自动站逐分钟雨量资料分析各自动站逐6 min雨强。研究结果表明:3～9月是福建降水多发期,其中5月最多,10月～次年2月是福建降水少发期,其中10月最少,6 min雨强极值多分布在3～9月;福建降水多发生在上午～中午,占总站数39%,强降水多发生在凌晨～上午,占总站次46%～52%;6 min雨强≥6 mm站次高分布区集中在闽西北,6 min雨强≥12 mm站次高分布区集中在沿海地市山区,内陆较分散;6 min雨强极值大部集中在12～18 mm,占62.3%;雷达回波强度与6 min雨强具有较好的对应,呈指数增长趋势,随着雷达回波强度的增大,雨强增速加大;雷达回波强度在35 DBZ以上对强降水具有较好的指示作用。     

太湖流域汛期面雨量多模式预报检验评估

基于太湖流域报汛雨量,根据中国国家气象中心T639等4种数值模式预报资料,以2016年汛期(5~9月)为例,评估太湖流域面雨量预报效果。结果表明,各模式预报效果均表现出随降水等级(小雨、中雨、大雨、暴雨)增大而下降的趋势;各模式对小雨、中雨的预报均存在预报范围和等级偏大的现象,而对大雨和暴雨的预报则存在预报范围和等级偏小的现象。欧洲模式对无降水有一定的指示意义,而日本、上海模式对降水有一定的指示意义。中央、欧洲模式对强降水预报技巧较高,而日本、欧洲模式对典型弱降水具有较高的参考价值。     

基于不同降水等级的城区降水径流过程模拟

采用衡水市城区降水径流实测资料,建立了暴雨及大暴雨、大雨、中小雨次降水径流关系,并进行参数检验。通过对3个不同降水量等级降水径流过程模拟分析,构建了变化环境下衡水市城区降水径流预报模型。经过检验,模型预报精度较高,为城区防洪排涝及管网设计提供参考依据。     

三峡近坝区地质灾害气象预警技术研究

利用三峡近坝区历年地质灾害调查和降水观测资料,分析地质灾害与气象条件的关系,结果表明:地质灾害年分布与降水量年分布基本相同,大气降水是地质灾害的重要诱因,地质灾害发生的可能性与暴雨强度成正比,与前期阴雨长度和累计雨量成正比,由此提出地质灾害气象预警报诱发指数和强降水数值预报释用方法.利用CINRAD/SA天气雷达、气象卫星、自动气象站等监测网络,结合国内外数值预报产品释用技术,建立三峡近坝区地质灾害气象预警服务系统,可滚动制作未来24～144 h地质灾害气象预警报等级和0～12 h临近预警报.     

龙岩两次冬季暴雨过程对比分析

该文利用常规观测资料、NCEP1.0°×1.0°再分析资料、FY-2E卫星和多普勒天气雷达对比分析龙岩两次冬季暴雨天气过程。结果表明:两次暴雨过程均发生在有利的环流背景下,南支槽活跃,低层有东南急流和西南急流向福建输送充沛水汽,且低空急流强度为冬季罕见。两次暴雨落区均与水汽通量散度辐合区相对应,但水汽辐合垂直伸展高度和持续时间不同导致降水强度和降水持续时间的不同。暴雨均发生在θse陡立的高能高湿不稳定层结条件下和强上升运动区域中。两次暴雨过程云团的发展旺盛程度及垂直伸展高度不同是造成降水强度和降水持续时间不同的重要原因之一。两次暴雨过程的雷达回波均以层状云降水回波为主,速度图上低层均有东南急流、中高层有西南急流;降水期间风廓线均表现为低层东南风、中高层西南风,当低层转为东北或偏北风时,降水趋于减弱。     

济宁市40年强降水频数及规律分析

利用济宁市40年降水资料,对日降水量R24(20~20时)≥50.0mm的强降水频数进行统计分析,结果表明济宁降暴雨及以上强降水主要集中在5~9月份,其中7、8月份为最多,这与济宁的自然季节降水特点是相吻合的;从50年代至90年代,各年代中暴雨、大暴雨出现的频数无明显规律性,但从5年滑动距平分析中,可以得到历年日降水量R24≥50.0mm的强降水频数存在一定的变化规律。