河北省棉花连阴雨灾害定量化评估指标与风险分析

利用河北省棉区1981—2015年40个气象站逐日气象资料、农业气象观测站棉花农情、连阴雨灾情、棉花产量资料,分析连阴雨过程特征及其对棉花生长的影响,修订和完善连阴雨灾害指标;采用数理统计方法获取历史连阴雨产量灾损率、筛选关键致灾因子,采用权重系数法构建连阴雨强度指数,并建立基于强度指数的灾损评估模型;利用有序样本聚类分析法划分连阴雨强度等级;依据风险分析原理,构建连阴雨风险指数并进行风险区划。结果表明：建立的强度指数能够客观反映连阴雨灾害强度,灾损评估模型评估效果较好。棉花播种出苗期连阴雨发生概率低（0.076）、造成的损失小（平均产量灾损率0.09%）;现蕾至吐絮期连阴雨影响较大,发生概率和造成的灾损率由大到小依次为花铃期（0.447,17.1%） > 现蕾期（0.394,11.7%） > 吐絮期（0.237,7.2%）。近年来,现蕾期连阴雨发生站次减少,对棉花影响减弱,花铃期和吐絮期发生站次增加,尤其是吐絮期增加明显,成为连阴雨灾害影响棉花生长的主要时期。现蕾期和花铃期连阴雨高风险区主要分布在非主棉区,其中现蕾期高风险区分布在保定北部及以北棉区,花铃期高风险区分布在保定北部及以北棉区和石家庄、邢台、邯郸三市西部棉区;吐絮期高风险区分布在保定西南部、衡水西部、石家庄及其以南棉区,部分地区为主棉区。     

大荔气候与棉花生育

为了深入开展棉花气象服务,采用陕西关中最大植棉县大荔县的日照、气温、降水以及棉花气象灾害等与棉花生长发育、棉花生产密切相关的气候资料,全面分析了棉花播种期、苗期、蕾期、花铃期、吐絮期以及全生育期的棉花气候状况.得到了大荔县气候状况为,日照充足,积温较高,均有利于棉花的生长发育和生产;降水略显不足,但由于大荔县水浇地面积大,灌溉条件好,棉花生产存在明显气候优势,是陕西省棉花最适宜种植区的结论.     

大荔气候与棉花生育

为了深入开展棉花气象服务，采用陕西关中最大植棉县大荔县的日照、气温、降水以及棉花气象灾害等与棉花生长发育、棉花生产实切相关的气候资料，全面分析了棉花播种期、苗期、蕾期、花铃期、吐絮期以及全生育期的棉花气候状况。得到了大荔县气候状况为，日照充足，积温较高，均有利于棉花的生长发育和生产；降水略显不足，但由于大荔县水浇地面积大，灌溉条件好，棉花生产存在明显气候优势，是陕西省棉花最适宜种植区的结论。     

河南省冬小麦灌浆期连阴雨灾害风险评估

基于河南省24个农业气象观测站1981—2020年冬小麦发育期资料和91个气象观测站1961—2020年逐日气象观测资料、冬小麦产量资料,统计了河南省冬小麦灌浆期连阴雨过程均日数、过程均雨量、过程均日照时数、年均过程次数及多年发生频率,利用主成分分析法构建了连阴雨风险强度指数,从发生频率、风险强度指数、产量损失率对河南省冬小麦灌浆期连阴雨开展风险评估。结果表明：河南省冬小麦灌浆期连阴雨过程均日数、过程均日照时数、年均过程次数空间上均呈带状分布;构建的连阴雨风险强度指数对连阴雨灾害有较高的识别能力;连阴雨灾害发生频率、风险强度指数均呈纬向型分布,南部偏高、北部偏低;河南省冬小麦灌浆期连阴雨中、低风险区占比90.3%,高风险区主要分布在南阳东部地区。     

大荔棉花吐絮收获期的农业气候及抗灾夺丰收的主要措施

棉花裂铃到初霜停长,生育上称为吐絮期。大荔历年平均初霜日为十月二十六日,吐絮期主要在9到10月。但由于本地棉花秋桃较多,霜后裂铃吐絮时段拉的长,实际生产上的吐絮收获期多到11月底前后。因此在棉花后期农业气候资料的统计处理上,吐絮期用9到10月;生产上的收获期用9到11月,二者结合分析。棉花吐絮收获期要求晴天少雨,空气干燥。温度低于20度裂铃减慢,低于15度影响纤维品质,阴雨湿潮天气多造成棉铃裂     

基于聚类法的陕西省雷电灾害风险区划

选取2002—2007年陕西省雷电灾害易损性分析指标的统计研究结果作为变量,采用Ward’s法对陕西10个地市进行层次聚类分析,并用迭代聚类分析法检验聚类解。结果表明西安属高风险区,渭南、咸阳属次高风险区,宝鸡属中风险区,其它地市属低风险区。     

关中东部暴雨灾害风险区划研究

利用关中东部11个气象站1961—2007年的逐日降水资料、同期暴雨洪涝灾害和经济发展资料,在ARCGIS平台上,从暴雨的孕灾环境敏感性、致灾因子危险性、承灾体易损性、防灾减灾能力等4方面综合分析,形成关中东部暴雨风险灾害区划。结果表明：关中东部孕灾环境的高敏感区主要在秦岭北部渭河支流较多的二华地区和沿黄河的韩城市;韩城和潼关的雨涝致灾危险性最高,蒲城、大荔致灾危险性相对较小;临渭区为高易损区;关中东部的临渭区、大荔、韩城对暴雨灾害防灾减灾能力最强,其次为蒲城和华县。暴雨洪灾的高风险区在韩城和潼关。暴雨灾害风险区面积相对较小,防灾减灾相对较强,暴雨致灾危险性范围小,但受地形和地貌影响,孕灾环境敏感性较高。     

基于连阴雨灾害指数的陕西省苹果生长风险分析

利用陕西省苹果产区近40 a 8月中旬至10月中旬逐日降雨量资料,提出了以连阴雨灾害指数L<,u>(L<,u>=N<,r≥3>/N<,R=0>)(N<,r≥3>为8月中旬至10月中旬雨日连续3 d以上的日数,N<,R=0>为8月中旬至10月中旬无降水日数)量化进行风险分析的方法.用此方法计算了苹果产区各地连阴雨气象灾害指数,分轻度、中度、重度3级对果区各地连阴雨气象灾害指数进行了分级、评价.结果表明,有13个县连阴雨气象灾害指数为轻度,有27个县连阴雨气象灾害指数为中度,有8个县连阴雨气象灾害指数为重度.此计算结果与陕西果区实际连阴雨影响基本一致,表明灾害指数方法是一种较好的风险分析方法.     

关中初夏一次连阴雨过程的天气学特征分析

对2007—06—16—22陕西关中连阴雨天气过程的天气动力学分析,认为：500hPa乌拉尔山稳定的长波脊和东北到鄂霍茨克附近的长波脊、贝湖低槽和高原上低值系统的维持是造成陕西连阴雨的主要天气系统;中低层青藏高原东南侧到河套有西南气流发展并维持,为阴雨天气提供充沛的水汽和能量;700hPa切变线是连阴雨期间降水形成的动力和辐合机制;当关中处于高能舌和湿舌区时,降水明显;地面上四川到陕西有倒槽生成时,对应的降水强度大。当东路冷空气减弱消失只有西路冷空气影响时,相应的降水也减小。     

浙江省早稻成熟收获期连阴雨危害研究

分析了我省早稻成熟收获期遭遇连阴雨危害的天气背景,计算了浙江省32个代表气象台站自60年代以来的历史个例,揭示了浙江省早稻成熟收获期连阴雨危害的时空分布规律,并对逐年灾情和出现地区进行综合评定。     

2013年广西一次前汛期暴雨过程分析

利用地面观测资料、探空资料和卫星观测资料对2013年4月29日至5月1日广西东部地区出现的一次暴雨天气过程进行分析,结果表明：（1）本次强降雨过程前期具有典型的暖区暴雨天气过程,主要受高原槽、低层急流系统影响,低层风向辐合高层辐散的配置触发了暴雨天气的产生,后期冷空气南下影响,触发强对流云团发展,造成强降雨天气的持续;（2）过程期间涡度场、散度场低层辐合高层辐散配置较好,水汽辐合上升强烈;（3）中尺度雨团在广西东部连续的生成并维持,造成桂东地区大范围的暴雨天气.     

拉萨地区汛期积状云及其人工增雨作业研究

本文利用拉萨地区1981 ～2010年汛期5～9月4个台站的地面观测资料,统计分析了汛期5～9月各类积云的发生频率及其降水过程,分析了各类积云的降水能力;从卫星云图、天气雷达图识别及目测三个方面对拉萨地区汛期适宜高炮（火箭）人工增雨作业云系做了初步探讨.结果表明：拉萨地区平均每年有40d以上的积云降水;其中伴随碎雨云的积雨云（Cb＋Fn）降水概率最大.各县区平均积云降水过程占总降水过程的52.6％,平均积云降水量占总降水量的54.8％;汛期降水过程中由积云带来的降水占一半以上,一般产生小雨及小到中雨的雨量,产生大雨及暴雨的概率极小.降水性积云不仅人工增雨潜力很大,实施人工增雨催化作业的机会也较多.适合人工增雨作业影响的积云降水云系按其对降水量的贡献大小依次为伴随碎雨云出现的积雨云（Cb＋ Fn）、伴随碎积云出现的混合层积云（Sc＋Fc）、积雨云（Cb）、层积云（Sc）.     

陕西苹果成熟期连阴雨指数及预报方法研究

选取陕西苹果30个生产基地县中果业发展水平具有代表性的12个台站,近50年(1961—2009年)9月中旬至10月上旬苹果成熟期连续3天及以上降水日数和无降水日数资料,设计并计算其连阴雨指数。将连阴雨指数分成强、偏强、中等、偏弱和弱5个等级,并用典型K阶自回归AR(K)预测模式进行独立样本预测试验。结果表明连阴雨指数能够较客观地反映基地县的连阴雨强度,且典型K阶自回归预测模式预测准确及基本准确率在83%左右,预报效果尚好,具有实用价值。     

陕西降水季节及季节内振荡的气候特征

利用谐波分析、功率谱分析的方法,对陕西82个站点1962~2006年逐日降水资料进行气候平均分析,研究气候平均态下陕西降水季节及季节内振荡的时空分布特征。结果表明,陕西大部分地区降水主要以季节变化(年循环)为主,降水准双周振荡在全省范围都比较显著,降水30~60 d季节内振荡的显著分布区域主要集中在关中和陕南,这种地域分布与副热带高压随东亚夏季风南北移动有很大关系;气候平均态下降水的准双周振荡幅度于4月中旬开始逐渐加强,7~9月振幅最强,10~11月开始逐渐减弱;降水准双周振荡显著时期主要在夏季,而30~60 d季节内振荡在全省全年都存在,夏季比冬季振幅大,陕南和关中地区最大振幅出现在7月初。     

台风麦莎（Matsa）特大暴雨及其结构特征分析

利用自动站资料、雷达观测资料、NECP1°×1°再分析资料,采用相对于台风中心的移动坐标合成分析方法以及WRF模式的诊断分析,对2005年8月登陆浙江造成历史罕见特大暴雨的台风麦莎(Matsa)降水量分布特征进行分析,讨论与特大暴雨有关的台风结构变异。结果表明:①台风麦莎影响期间降水量的分布与通常热带气旋以螺旋雨带结构为主要特征的风雨分布特征显著不同,台风麦莎(Matsa)系统的右前、右后(第1、第2)象限出现了结构显著变异,对台风特大暴雨的特征落区分布有明显影响。②雷达与自动气象站资料分析揭示,在台风第1和第2象限发现有多个雨团重复生成和移动,它们与雷达回波观测到的强弱相间的中尺度上升和下沉气流相间区域相对应,是中尺度"降水细胞"频繁再生与移动的强烈发展区,对构成台风特大暴雨和灾害起重要作用。③具有再生能力的"暴雨细胞"特征结构的强烈发展区域出现动能的显著聚集,有利于台风中水汽在该区域的抽吸。台风系统的局部出现这样结构变异特征,对台风强降水落区的监测预报有重要指示意义。     

近56a武汉市降水气候变化特征分析

以武汉市1951—2006年逐日降水资料为基础,采用累积距平、线性趋势、移动T检验、5％分位数、小波分析等方法,分析了近56a来武汉市降水气候变化特征。结果表明：（1）近56年来,武汉市年降水量、降水强度呈增加趋势,而降水日数呈减少趋势;（2）除春季外,其它季节以及汛期、梅雨期、伏旱期等时段的降水量均有所增加;降水日数在春、秋季、汛期呈下降趋势,其余时段则为增加趋势;降水强度在夏季、伏早期呈减小趋势,其余时段均为增大趋势;（3）梅雨期、年的降水量变化较为一致,其周期性变化明显,主要表现为10a年代际周期,突变点约在1979年;（4）1960、1970年代暴雨日数较少,在1979年前后突变增多后,进人多暴雨阶段;（5）历年最大日降水量、5％分位数极端降水强度、暴雨平均强度变化略有减少趋势但不显著,而大暴雨平均强度减弱趋势明显。     

A Modeling Study of Surface Rainfall Processes Associated with a Torrential Rainfall Event over Hubei, China, during July 2007

The surface rainfall processes associated with the torrential rainfall event over Hubei,China,during July 2007 were investigated using a two-dimensional cloud-resolving model.The model integrated the large-scale vertical velocity and zonal wind data from National Centers for Environmental Prediction(NCEP)/Global Data Assimilation System(GDAS) for 5 days.The time and model domain mean surface rain rate was used to identify the onset,mature,and decay periods of rainfall.During the onset period,the descending motion data imposed in the lower troposphere led to a large contribution of stratiform rainfall to the model domain mean surface rainfall.The local atmospheric drying and transport of rain from convective regions mainly contributes to the stratiform rainfall.During the mature periods,the ascending motion data integrated into the model was so strong that water vapor convergence was the dominant process for both convective and stratiform rainfall.Both convective and stratiform rainfalls made important contributions to the model domain mean surface rainfall.During the decay period,descending motion data input into the model prevailed,making stratiform rainfall dominant.Stratiform rainfall was mainly caused by the water vapor convergence over raining stratiform regions.     

登陆热带风暴Bilis（2006）暴雨特征及其可能原因

利用NCEP/NCAR 1°×1°格点再分析资料、FY-2C TBB（black bright temperature）资料及中国740站降水资料,对0604号强热带风暴Bilis登陆后的暴雨特征及其可能原因进行诊断分析,结果表明：（1）Bilis登陆过程中强降水中心位于风暴中心西北侧沿岸,主要影响福建和浙江两省;进入内陆后强降水中心向风暴中心以西转移,最后在风暴中心西南侧聚集,主要影响广东东北部、福建、江西和湖南南部。（2）西北太平洋副热带高压的稳定少动为Bilis陆上西行过程中产生持续性降水提供了稳定的背景场。（3）Bilis西南部季风环流的发展增强为Bilis登陆后强降水的产生提供了必要的水汽条件。（4）涡合并和自激增长形成的中尺度系统与风暴涡旋的相互作用,是Bilis登陆后产生强降水的可能机制。     

影响广西的两次台风暴雨中尺度对比分析

利用多普勒天气雷达、地面加密观测资料及NCEP格点再分析资料,从低层环境场、雷达回波特征、湿位涡分布等方面,对比分析路径相似的"启德"(1213号)和"纳沙"(1117号)台风造成广西降水条件的差异。结果表明:"启德"东侧的东南风急流强,水汽强辐合中心偏于台风中心附近,降水强度大,而"纳沙"水汽辐合主要位于东北气流与东南气流的汇合区,降水范围大;两者在越南北部登陆后其后部均存在窄长带状的中尺度强回波特征,但"纳沙"的螺旋回波雨带伸展范围更宽、持续时间更长;"纳沙"因有冷空气侵入,近地面层气流出现多个分支,更有利于形成中尺度涡旋和气流汇合带,是其比"启德"产生较大范围强降水的重要因素;两者的降水分布与低层湿位涡负值区有较好对应关系,强降水落区主要位于湿正压项(VMPV1)负值区和斜压项(VMPV2)正值区相叠加的区域,而"启德"的VMPV1负值比"纳沙"小,其对应的降水强度也较大。     

一次强降水过程中尺度系统发生发展动力机制的诊断分析

利用1°×1°经纬度NCEP/NCAR再分析资料、地面1h观测降水资料和TRMM卫星产品资料,分析了2009年6月8～9日引发贵州南部的强降水天气过程的中尺度对流系统活动,并进一步研究了大气正压非平衡强迫、湿斜压热动力耦合强迫在强降水天气发生发展与维持过程中的作用。结果表明：8～9日贵州南部的强降水主要是由中尺度系统的发生发展引起的。南海季风不仅给贵州南部强降水区带来充足的水汽,同时也带来足够的能量。正压非平衡强迫在降水的开始阶段与降水落区有较好的对应关系,是强降水的启动机制。斜压热动力耦合强迫在降水的维持阶段,特别是当大气层结转为弱湿中性时,其分布和强度与中尺度对流系统和降水的强度与落区有较好的对应关系,可能是强降水的维持机制。