湖南省汛期降水结构演变特征分析

利用1980—2018年湖南省汛期96个地面气象观测站逐小时降水资料,以降水事件发生频率和降水量贡献率作为重要指标,分析湖南省汛期降水结构的时空演变特征。结果表明:(1)随历时增长,降水事件发生频率呈幂函数规律减小,降水量贡献率则呈线性增加趋势。短历时降水事件发生频率高,降水量贡献率低;长历时降水事件发生频率低,但降水量贡献率高,是汛期降水主体。短历时降水事件发生频率和降水量贡献率湘南高于湘北,而长历时降水事件发生频率和降水量贡献率湘北高于湘南。(2)近10 a短历时降水事件发生频率和降水量贡献率都呈线性增加趋势,而长历时降水事件发生频率和降水量贡献率则呈下降趋势。(3)各量级降水事件发生频率随降水量等级增加呈幂函数规律减小,降水量贡献率则随降水量等级增加呈线性上升趋势。暴雨虽然发生频率低,但是汛期降水的贡献主体。小到中雨降水事件发生频率和降水量贡献率大致表现为湘南高于湘北;而大到暴雨降水事件发生频率和降水量贡献率湘北高于湘南。(4)小到大雨降水事件发生频率年际变化不显著,暴雨等级降水事件发生频率呈显著增加趋势。小雨降水事件降水量贡献率年际变化不显著,但是中雨和大雨等级降水事件降水量贡献率呈显著下降趋势,暴雨等级降水事件降水量贡献率呈显著上升趋势。     

台风"鲇鱼"强降水引发的地质灾害气象风险预警检验与分析

2016年9月28日,台风"鲇鱼"造成的强降水在浙江和福建引发多起地质灾害,造成严重人员伤亡和财产损失。利用中国气象局气象灾害管理系统和中国地质环境监测院提供的灾情资料,结合加密自动站降水观测、多源降水预报、承灾体脆弱性和暴露度等信息分析致灾因子,定量检验中央气象台地质灾害气象风险模型性能,并对格点化定量降水预报产品使用进行了讨论。结果表明:降水是本次地质灾害过程的主要致灾因子;国家级地质灾害气象风险预警产品命中率和漏报率分别为67.8%和11.1%,各项定量检验指标均优于客观模型;第二代中央气象台地质灾害气象风险模型预报命中率高于第一代模型的原因可能是其引入了高分辨率的地理学信息,第一代模型在地质灾害易发区出现特大暴雨时,有直接预报最高风险等级的缺陷,此外两代模型均存在明显空报现象;格点化定量降水预报产品能定点、定量地预报降水,相比主观降水等级落区预报更适用于地质灾害气象风险预警业务,但使用时需要注意其可能在一些地形复杂区域存在局限性。本检验结果只是针对一次台风过程得出的,还需要更多的个例分析和统计检验以确定结论是否具有普遍规律。     

山洪灾害气象风险预警指标确定方法研究

气象风险预警指标的确定是山洪灾害气象风险预报预警业务中的关键技术问题。采用前期影响雨量表征流域前期土壤含水量饱和度,并用四分位数法划分为4个等级;采用P-Ⅲ型频率分析法求得4个重现期(5、≥5、≥20、≥50a)的洪峰流量以及山洪发生前5个时间尺度(1、3、6、12、24 h)降雨量;以洪峰流量的4个重现期分别表征山洪灾害气象风险预警4个等级(Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ级),基于信息扩散技术建立气象风险等级与流域前期土壤含水量饱和度、不同时间尺度降雨量的信息矩阵,即气象风险预警组合指标。利用淠河流域历史降水与流量极值资料,以及2003—2012年17次典型洪水过程气象水文资料,建立5个时间尺度的山洪灾害气象风险4个等级预警组合指标,并利用40组独立洪水样本,对不同时间尺度气象风险预警组合指标进行应用检验,总体预警合格率达到70%,表明该方法应用于山洪灾害气象风险预警是可行的。     

榆林市地质灾害气象预报方法初探

统计分析1985—2007年榆林市地质灾害资料及对应的降水资料,初步揭示了榆林市地质灾害规律及地质灾害发生与降水的关系。结果表明:地质灾害与前10天降水量有明显的相关性。建立基于日综合雨量预测地质灾害的预报模型,确立了榆林地质灾害等级预报的降水指标,对榆林市地质灾害预报预警有一定的参考价值。     

广东省地质灾害短时临近气象风险预警业务的技术

根据广东省地质环境监测部门提供的1940—2008年的地质灾害发生时间、地点和降水观测分析资料,统计了地质灾害发生和降水量级、降水持续时间的关系;结合广东地质灾害易发程度,制定了地质灾害发生的雨量阈值;利用短时临近预报系统(SWAN)的1~3 h定量降水估测和预报产品,设计了1和3 h短临地质灾害风险等级计算方法,并从2009年开始在业务中应用。风险预警业务的空间分辨率为1 km,每1 h更新一次。     

邯郸地区不同等级降水日数气候特征分析

全球气候变暖导致极端降水事件频发,给农作物生长、生态环境和社会经济等发展造成严重的影响。本文利用1974—2015年5—9月邯郸地区16个气象观测站逐日降水资料,分析了邯郸地区不同等级降水日数的变化,并探讨了不同等级降水日数与相应降水量的关系。结果表明:1974—2015年5—9月邯郸地区各等级降水日数存在一定的区域差异,西部山区小到中雨多、大到暴雨少,东部平原则正好相反。随着降水等级增大,对应的降雨日数迅速减少;邯郸地区总雨日数、小雨日数及暴雨日数均呈明显减少的趋势,中雨日数和大雨日数均呈明显增加的趋势,峰峰矿区为邯郸地区各等级降水日数变化趋势最显著的区域。进入21世纪后,邯郸地区中雨日数呈明显波动增加趋势,各等级降水日数与相应降水量的时间变化特征较一致;总雨日数的贡献率主要来源于小雨日数、中雨日数及大雨的日数,尤其是小雨日数的贡献较大;总降水量的贡献率主要来源于暴雨降水量。近42 a邯郸地区总降水量与不同等级降水量的相关性随降水等级的增大而迅速增高,相关性最高(最差)的为总降水量与暴雨(小雨)降水量。     

半世纪来贵州雷山降水及气温特征与喀斯特地貌溶蚀性分析

利用贵州省雷山国家气象站1961-2015年55 a的气温和降水观测资料,采用统计分析的方法,分析雷山县近55 a来的气温和降水的变化特征及趋势。结果表明:近半世纪来,雷山县降雨主要发生在6月,月平均降雨量和降雨日数分别为250.5 mm和18.9 d;年平均降雨量呈增多趋势,其趋向率为0.37 mm/10 a,而年降雨日数却呈减少趋势,其趋向率为--3.07 d/10 a,其主要原因是夏季降水强度增强、频次增多所致,其次为冬季降水;年平均气温以0.08?℃/10 a趋势上升,且近10 a气温呈明显增加趋势,波谷与波峰之间振幅明显,从各季节分析,各季气温均以不同程度上升,其中又以冬季和秋季贡献最大,增温率分别达0.12?℃/10 a及0.11?℃/10 a;贵州雷山地处亚热带季风气候区,气候湿润、降水丰富、降水量大、流水作用强烈、地表径流相对稳定,逐年降水量和逐年平均气温的上升引起的喀斯特地貌溶蚀性潜能呈上升趋势。     

1961—2013年内蒙古地区极端降水时空变化分析

选取内蒙古具有代表性的71个地面气象站1961—2013年逐日降水及平均降水量资料,计算各等级降水日数,分析不同时间尺度及等级极端降水时空变化分布特征。结果表明:近53a内蒙古地区降水日数和小雨日数均呈减少趋势,但暴雨、大雨和中雨出现的概率略增;日和小时短时降水强度增大。20世纪80年代和90年代是中雨、大雨和暴雨多发期,也是日和小时降水强度最大时期,进入21世纪后,强降水发生频次减少。     

1961-2013年尖扎县气候变化特征分析

利用尖扎气象观测站1961—2013年逐月气温与降水资料,运用气候诊断分析方法,分析近53年来尖扎气温、降水变化特征,结果表明:1961—2013年间尖扎气温变暖趋势明显,年气候倾向率为0.30℃/10a,冬季气温对气候变暖响应最为敏感;尖扎年平均气温在1996—1997年左右发生突变,春、夏、秋季平均气温基本都在20世纪末21世纪初发生突变,冬季平均气温早在1985—1986年发生突变,突变后气候都是明显增暖;1961—2013年尖扎年降水量无明显增降趋势变化,夏秋两季的降水呈弱的减少趋势,春冬季呈弱的增加趋势,但变化也并不明显;近53年尖扎年、四季降水量都没有发生明显的气候突变。夏季气温与降水量变化呈现负相关性。     

1971—2013年长兴年降水结构时空变化特征

利用长兴地区1971—2013年逐日降水量资料,采用趋势分析、功率谱分析和GIS空间分析,探讨反映年内降水结构的2类指标:不同强度降水日数和降水相关极值的时空分布规律。结果表明:近43 a来,降水量变化呈微弱减少趋势,减少速率为6.61 mm/10a;不同强度降水日数变化差异明显,其中总降水日数和小雨日数呈显著下降趋势,减少速率分别为3.38 d/10a、3.17 d/10a,相比而言,中雨日数和大雨及以上日数呈波动趋势,变化不大。2002—2013年,最大连续降水量和最大日降水量较多年平均水平偏低,但呈现为显著上升趋势,上升速率分别为133.62 mm/10 a、46.37 mm/10a。准2~3 a是长兴年降水量最为明显的振荡周期。空间分布上,不同强度降水日数和降水极值大体上呈南北高、东西低的态势,高低中心分布差异特征明显,高值区主要位于和平以南、白岘和顾渚等地区,低值区主要在林城和小浦以西、长兴东部环太湖等地带。     

云贵高原夏季不同等级极端日降水事件的气候特征

基于中国气象局国家气象信息中心整编的云贵高原地区81站的1960—2014年夏季（6—8月）日降水资料,利用百分位法得到不同等级的降水阈值来定义相应等级的日降水事件,并对1960—2014年（55 a）云贵高原夏季不同等级的极端日降水事件的气候特征进行分析。结果表明,云贵高原夏季不同等级日降水事件的降水阈值均呈南多北少的分布特征,高值区位于广西南部,最低值则位于云南西北。区域平均的99%、95%、90%和75%分位上的降水阈值分别为19.4 mm、15.5 mm、13.1 mm和9.6 mm。在上述4个等级中,75%分位日降水事件的累积降水量占夏季总降水量百分比最大,95%次之,99%分位占比最少。近55 a来,99%分位和95%分位的极端日降水事件的降水日数呈一定程度的增多趋势,90%分位和75%分位则以减少为主。4个等级的云贵高原区域平均极端日降水事件具有显著的年际和年代际变化特征。此外,云贵高原夏季累积降水量随大范围日降水量的变化曲线近似于左偏态分布,其中5.0~11.8 mm的日降水量带来的降水占全部累积降水的52.9%,对云贵高原夏季降水有重要贡献。      

克拉玛依市1959—2008年降水变化的特征分析

以1959—2008年克拉玛依市逐日降水资料为基础,采用线性趋势法、累积距平法、曼—肯德尔法、最大熵谱分析法等统计方法分析了克拉玛依近50 a的降水变化特征。结果表明:克拉玛依春、秋、冬三季及年降水量呈增加趋势,夏季降水量呈减少趋势;四季及年降水日数均呈减少趋势;从降水量级来看,R=0.0 mm的降水日数呈减少趋势,0.1 mm≤R≤4.9 mm、5.0 mm≤R≤9.9 mm、10.0 mm≤R≤24.9 mm、R≥25 mm的降水日数呈增加趋势(注:R为日降水量)。年降水量以12.9 a、8.3 a、2.9 a为主要周期,1987年为突变点,极端降水事件有增加的趋势。     

近50年上思县气温和降水变化分析

采用上思国家气象观测站1961—2010年的气温与降水观测资料,运用一元线性回归方程、滑动平均等数理统计方法．分析近50a来气温和降水变化的总体特征和趋势,结果表明：上思县年平均气温呈上升趋势,线性倾向率为0．177℃／10a,冬季增温最为显著,线性倾向率为O．253℃／10a;上思县年降水量整体呈增加趋势,线性倾向率为7．27mm／10a,降水量增加的趋势不显著。     

降水诱发地质灾害的气象预警方法研究

从降水这一诱发地质灾害的主要和关键的自然因素入手，通过大量的地质灾害资料和气象资料，探讨地质灾害发生与降水过程及其动态特征之间的关系，初步得出了贵州省地质灾害气象预警的指标和方法，建立卫定地质环境特征条件下地质灾害预警的气象模型，为进行地质灾害的实时预警提供了气象依据和方法。     

鹰厦铁路降水诱发地质灾害概率预报模型及应用

降水是铁路地质灾害的重要触发因子,由于降水引发的地质灾害对铁路运输安全造成重大的经济损失。鹰厦铁路由于其特殊的地形及气候条件,使该线成为全国地质灾害发生较频繁、较严重的铁路之一。利用南昌铁路局2007—2012年辖区内的地质灾害资料,统计鹰厦铁路地质灾害的时空分布特征。根据不同降水类型造成的铁路地质灾害特点不同,进一步研究铁路地质灾害与降水的关系。引入10 min最大降水量、当日最大小时降水量、连续降水量和前20 d累积降水量等降水量因子,运用因子相关性分析和逻辑回归方法筛选对灾害发生贡献率较大的降水量因子,分区段建立鹰厦铁路地质灾害概率预报模型。运用该模型对2013年5月20—22日一次大暴雨过程诱发的地质灾害进行预报,预报准确率达86%,模型应用效果较理想,可为铁路安全气象服务工作提供技术支持。     

乌江流域极端降水时空分布特征及重现期分析

基于1960—2016年乌江流域41个气象站的逐日降水观测资料,利用线性倾向估计、滑动平均、累积距平等方法计算趋势系数和气候趋势,分析了研究时段内乌江流域年暴雨等级面雨量、年平均最大日降水量、年平均极端持续强降水次数和对应降水量的时空分布特征,分析表明:(1)乌江流域年暴雨等级面雨量和日数呈显著增加趋势(均通过α=0.05显著性水平检验),而暴雨强度呈不显著性增加趋势;5—10月各旬暴雨等级面雨量及日数变化基本一致,5月中旬至8月上旬呈单峰型分布,暴雨强度呈波动增减分布。(2)近57 a乌江流域年平均最大日降水量年代际变化比较明显。(3)乌江流域发生极端持续强降水年平均次数呈不显著的减少趋势,但极端持续强降水量呈不显著的增加趋势。采用耿贝尔极值Ⅰ型分布法计算了乌江流域5个代表站不同重现期日最大降水量值,发现不同站点日极端最大降水量重现期水平差异明显,重现期时间尺度存在临界点,约为50 a。     

区域站降水量在汉中地质灾害预报中的应用

通过对汉中2000—2008年地质灾害个例和气象站、区域站降水量统计分析,建立以前期雨量和当日雨量为综合判别指标的地质灾害预报模型。用工具软件VB 6.0、Serfur8.0开发了汉中地质灾害预报系统,自动读取区域站降水量并显示,随时监测地质灾害重点隐患区的降水情况;用前期雨量、未来24 h预报雨量和各县的逐日降水影响系数,计算地质灾害发生气象条件等级,制作汉中地质灾害气象等级预报。     

近30年新疆博州降水量和降水日的变化特征

根据博州4个国家基本气象站1981—2010年逐日降水量资料,通过计算趋势系数等现代统计诊断方法,对新疆博州近30a各量级降水量及其雨雪日数的气候特征和变化进行了研究。结果表明,博州地区夏半年降雨量占年降水量的81%,其中5—8月占年降水量近60%,而小雨(雪)量占年降水量的近50%,夏、冬半年及年降水量均自西向东随海拔的降低而减少。降水量总体以0.76mm/a的速率呈不明显的增多趋势;年有效降水日数中以小雨(雪)日数为最多,有效降水日的长期变化呈明显的增多趋势;年降水量增加的主要由有效降水日数的增加和降水强度的增强造成。     

基于前期降水指数的气象干旱指标及其应用

从气象干旱定义出发,考虑干旱累积效应,借鉴前期降水指数（API）和标准化降水指数（SPI）,建立基于标准化前期降水指数（SAPI）的逐日气象干旱指标,并利用1961-2010年全国632个台站的气象资料分析SAPI的适用性特征。结果表明：逐日SAPI曲线呈典型“锯齿型”特征,在降水持续偏少时段平稳下降,克服了基于“等权累加”建立的综合气象干旱指数由于前期降水移出计算窗口而导致的“不合理旱情加剧”问题,能够精细刻画干旱发生、发展和结束过程。SAPI敏感性分析表明,加剧一个干旱等级需要的无雨日数在降水越少的季节（地区）越多, 减缓一个干旱等级需要的日降水量在降水越少的季节（地区）越少。各等级旱日频率总体上与理论频率一致。降水量较少的季节（地区）,轻旱、中旱及总旱频率略高于降水量较多的季节（地区）,而重旱、特旱频率时空特征相反。1961-2010年全国平均各等级旱日频率均呈下降趋势,其中特旱较为明显,但具有复杂的时空特征：9-11月各等级旱日频率显著增加,其余月份以减少为主;各等级旱日频率总体上呈“西减东增”趋势。     

青海甘德地区气候变化特征及其对牧草产量的影响分析

利用甘德地区1994—2016年牧草产量资料和1976—2016年月平均气温、月降水量等气象资料,采用相关分析、气候倾向率等方法分析该地区牧草产量和气候因子变化特征,以及气象因子和牧草产量之间相关关系。分析结果表明:1994—2016年甘德地区牧草产量以每10a按271.5(kg/hm~2)速率呈显著增加趋势;1976—2016年甘德地区年平均降水量和日照时数以11.6mm/10a和-18.9h/10a的速率呈不显著的增加和减少趋势,降水量增加主要体现在春、夏、冬季,秋季呈偏少趋势;日照时数除夏季增加外,其余季节呈减少趋势;年平均气温以0.41℃/10a的速率呈极显著增温,四季气温增加在各个季节均有体现且秋季增温对年气温升温贡献率最大;牧草产量和同期温度、降水(除秋季外)之间呈正相关,但温度变化对牧草产量的影响要大于降水量的影响。