上海强对流智能预报业务新技术研究进展

强对流天气系统发展剧烈,常造成严重的暴雨、雷电、大风和冰雹等灾害。对强对流天气的准确预报一直是国际气象领域研究的难点和瓶颈问题,也是大城市防灾减灾关注的重点。强对流预报技术的发展已经从单纯依赖于雷达的图像识别,发展到雷达、卫星、高分辨率数值模式以及人工智能大数据预测融合应用的新阶段。在回顾国际强对流预报技术进展的基础上,介绍了上海气象业务部门近年来攻关研发的雷达自适应组网观测、雷达外推短临预测和数值预报误差机器学习订正等关键新技术及集成建立的上海强对流智能监测预报系统。这些技术成果的业务应用,在城市防灾减灾和精细化治理中已发挥了重要作用,可供相关研究人员参考。     

安徽汛期强对流天气对流参数对比分析

为更好地为安徽地区汛期的强对流预报服务,在大量历史个例的基础上,选取与强对流天气相关性好的温湿类、动力类、热力类等和业务使用较多的10个对流参数作为预报指示因子,利用2001～2009年逐日4次1°×1°NCEP FNL分析资料计算对流参数值,获得了历史各类强对流天气在汛期不同月份的对流参数特征平均值、气候值和历史排序。通过对各对流参数的分布特征进行对比分析,发现对流参数在不同月份同类强对流天气和不同类别强对流天气发生前表现出明显的差异性,其历史分布特征能反应出不同类别强对流天气出现概率的大小,因此业务预报中需综合考虑。     

地质灾害预报预警水平的评价

预报预警是防灾减灾的重要手段。目前,我国及各省(直辖市)、自治区广泛开展了地质灾害-气象预报预警工作。因此,对其水平进行科学评价已成为一个重要的研究课题。论文在前人研究的基础上,分析我国地质灾害预报预警现状及对预报预警水平评价时存在的问题,用预报预警成功率衡量预报预警水平,并建立系统的地质灾害预报预警水平评价体系;从地质灾害预报预警需解决的基本问题出发,在充分考虑地质灾害发生“时、空、强”3要素的预报预警范围对预报预警成功率的影响后,相继建立了地质灾害“时、空、强”预报预警成功率、某次灾害预报预警成功率及某时段内地质灾害预报预警成功率模型;在该模型基础上,分别建立某次及某时段内地质灾害预报预警水平整体评价模型。论文提出的评价体系及评价模型符合我国目前地质灾害预报预警现状,为地质灾害预报预警水平评价提供了一条思路。     

院研究机构开放实验室及出版物介绍

中国科学院大气物理研究所 大气物理研究所的前身是解放前的中央研究院气象研究所。1950年与其它所合并组成“中国科学院地球物理研究所”,1964年4月正式建所定名为“中国科学院大气物理研究所”,该所现有职工480余人,其中高研29人,中级科研人员180人。没有14个研究室即:大气大洋环流和地球,长期天气过程和预报,气候、暴雨、强对流和热带大气,云物物理微波,大气遥感和雷达气象,大气化学和大气辐射,激光大气遥感,高空气球探测,大气扩散和污染,大气湍流,大气边介物理等。此外还有新技术开发室,香河大气物理综合观测试验站,计算机室,编辑室和     

湖南省“631”地质灾害预警模式及避险案例研究

降雨是地质灾害的主要诱发因素,但做到精准预测降雨时段和落区很难,这也是传统的地质灾害短期预警误报率较高的原因之一。湖南省地处中南,降雨充沛,地质条件相对脆弱,地质灾害多发频发。为应对日益严峻的地质灾害防治形势,结合湖南多年预警工作经验,构建了“631”递进式地质灾害气象风险预警模式。该预警模式以湖南省地质灾害综合防治信息系统为技术支撑,基于精准度较高的短临雨量预报和实况雨量,形成“提前6 h预报暴雨落区、提前3 h预警、提前1 h叫应、提前半小时再呼应”预警叫应机制。目前该预警模式已广泛应用于湖南省地质灾害防治工作,大大提升了预警效率和精准度。2022年6月初湖南遭遇一轮超历年极值的强降雨过程,地质灾害呈群发性出现,运用该预警模式,2022年转移人数、避让起数均排全国第一,取得了显著的防灾成效。     

基于WebGIS的地质灾害预警预报信息系统的设计与实现

论述了基于网络地理信息系统的地质灾害预警预报信息系统的总体框架结构、系统设计要点和系统功能特点,并对采用的关键技术进行了简要分析说明。系统采用部署灵活、扩展性强的三层体系结构,基于模块化思想进行设计与实现,以分布式架构集成异构的数据源,并建立了模型库管理决策模型。系统以地质灾害预警预报数据数学模型为核心,应用数据库技术、基于FeatureBase的地理信息系统技术和网络技术建立了融合通用地理信息功能与地质灾害预警预报业务功能的分布式软件系统,实现了地质灾害信息采集、传输、管理、分析、决策、发布的一体化平台。现场实施表明,该系统运行稳定,能有效为职能部门提供辅助决策支持和信息发布服务。     

台风暴雨条件下滑坡稳定性影响因素分析

以实验数据为依据,通过数值模拟对台风暴雨条件下滑坡体稳定性的主要影响因素进行模拟研究。台风暴雨条件下滑坡体的主要影响因素为特殊降雨雨型：(1) 在相同雨强程度下,台风暴雨的单峰型降雨水文响应速度、稳定性破坏速度及程度均大于普通均匀型降雨,单峰型降雨导致边坡短时间内达到失稳状态,呈“即雨即滑”情况;(2) 强台风多峰型降雨下,经过第一个峰值强降雨后浅层土质边坡已处于不稳定状态,当第二个强峰值降雨来临时,坡体的稳定性较单峰型降低更为迅速。这些为福建省台风暴雨这一特殊降雨类型条件下滑坡的发生机理探索及预警预报提供了新的思路和科学依据。     

基于分布式水文模型的中小河流洪水预报技术

中小河流大多位于资料短缺的山丘区,洪水具有突发性强、汇流时间快、预见期短以及分布广的特点。中小河流洪水预报首要目的和任务是预警预报,预报方式应以自动预报为主,以实现及时预警,最大程度地避免人员伤亡,减轻灾害损失。本文分析了中小河流洪水预报的特点与难点,提出了中小河流洪水预报的思路及实用预报模型与方法,开展了基于分布式水文模型的中小河流洪水预报技术在新安江上游屯溪流域预警预报中的应用研究,以期为当前所开展的全国中小河流洪水预警预报系统建设提供参考。研究表明:分布式水文模型是资料短缺地区中小河流洪水预报的有效方法,基于分布式水文模型的洪水预报技术能够满足中小河流洪水自动预警预报的生产需要。     

冰雹灾害的大气重力波遥感预警系统

１９８５～１９９２年在北京、贵阳及河北满城进行的多次强对流过程大气重力波探测研究中，发现灾害性冰雹出现前３～６ｈ即有周期为２０～６０ｍｉｎ，振幅超过３０Ｐａ的大气微压重力波间歇性的活动。这一发现为灾害性冰雹过程的临近预报提供了重要指标。在此基础上我们使用重力波动态（三维）谱分析技术并设计了相应的微机系统软件，实现了大气重力波数据的实时采集分析和连续动态谱显示，从而研制成将微压波探头、数据采集、微机动态谱实时显示和临近预报指标等软、硬件结合为一体的冰雹重力波预警系统。该系统对强对流冰雹过程有很高的预警和识别能力，并且已达到实际业务使用水平，初步应用于人工防雹作业指挥，大大减少了空报造成的盲目性。１９９３年３～６月该系统在贵州省重雹灾区普定县实际用于冰雹预报和人工防雹作业指挥的效果证明，该系统可提供时效为３～６ｈ的冰雹预警信息，未出现空报和漏报，为该县减少炮弹耗费５０％以上，经济社会效益明显。这一系统同时还是普遍适用的大气重力波探测和实时分析工具，应用时只须改变软件中的参数设置或增加局部应用程序，即可对锋面、气旋、台风、高空槽、高低空急流等天气系统和强对流、危险性风切变等大气现象以及大气边界层结构等进行连续跟踪     

风振影响下乔木坡地暴雨型浅层滑坡演化机制

强对流或台风等极端天气下乔木坡地发生浅层滑坡灾害往往是暴雨和强风共同作用的结果.以皖南山区-处暴雨型浅层滑坡——畈章组滑坡为例,通过现场调查和气象资料的分析表明,除暴雨外风荷载也有可能促进滑坡的启动.为揭示该滑坡启动与破坏后这一完整运动过程的演化机制,首先基于无限斜坡模型分析了实际降雨条件下的滑坡稳定性,然后对取自于滑...     

吉林省通化市地质灾害气象预报预警方法介绍

地质灾害是吉林省通化市较为严重的自然灾害之一。本文介绍了吉林省通化市地质灾害气象预报预警方法,通过建立预报预警模型,然后制作预警预报产品,并在汛期及时发布,对吉林省通化市地质灾害预报起到了较好的效果。     

贵州省汛期地质灾害气象预报预警的探索与实践

从气象因素和全省地质灾害隐患入手逐步深化研究降水和地质环境与地质灾害发生的关系,由浅入深,在尝试和探索中开展地质灾害的预报预警研究,提出了基于GIS的地质灾害气象预警方法.并通过对2004年的地质灾害实例验证预报和2005年4-7月预报预警取得了很好的效果.本文提出的气象预警方法合理可行、简便实用,特别适用于开展省级地质灾害气象预警业务中应用.     

广东省地质灾害预警信息系统流程设计

地质灾害气象预警工作涉及国土、气象、广播电视和政府主管等多部门共同协作。其信息的特点包括时效性、科学性、准确性和实用性。预警工作中建立科学的地质灾害气象预警“业务流程”是地质灾害信息系统建设的重要环节。论文重点介绍以气象信息、地质灾害信息等数据传输为主线的地质灾害预警“业务流程”的研究和特点。     

河南省汛期地质灾害气象预警系统的构成及组建

汛期地质灾害气象预报预警工作是一项系统工程,应建立完善的省级国土、气象专门管理机构——地质灾害气象预警中心。本文介绍了河南省汛期地质灾害气象预报预警系统的组织结构及管理体系、技术支持、硬件设施等3个层面。同时介绍了预报级别划分及预报信息发布方式。     

广东省短时气象地质灾害预警的实现及意义

东南沿海受强对流天气影响,即雨即滑灾害频发,有必要实现短时气象地质灾害预警.基于预警单元的划分,利用实时降雨、气象预报和群测群防点数据,建立归一化方程预警分析模型.并采用Arc-GIS平台,构建"广东省地质灾害预警信息系统".使用广东2009年至2010年地质灾害进行检验,该系统效果良好.     

地质灾害气象预报预警方法研究

地质灾害的诱发因素包括自然因素和人为因素.人为因素主要与人类工程活动有关.在一定的地质地形条件下,自然诱发因素则主要是降雨.因此在确定的地质环境背景下,研究气象和地质灾害发生的耦合关系极其重要.本文通过总结前人关于地质灾害预报预警的研究,提出了一套完整的应用降雨对地质灾害进行预报预警的方法体系.     

基于GIS的淄博市地质灾害预警预报系统建设

淄博市地质灾害预警预报系统基于MapGIS K9平台进行二次开发,以数据库和地理底图为基础,集成数据、图像于一体搭建起一个高度信息化、专业化、智能化的地质灾害预警预报及管理平台。此系统的建设能够显著提高淄博市地质灾害气象预警预报的精细化水平,熟练掌握和运用该系统是进行预警分析、提前预报和及时防范地质灾害发生的有效手段。     

地质灾害气象风险预报（警）产品发布系统研究与应用

针对地质灾害气象风险预报（警）产品发布需要,提出面向服务的预报（警）产品发布流程,设计基于SOA架构的系统体系结构和预警产品时空数据库。结合数字城市地理空间框架和ArcGIS技术体系,实现产品规范化、服务发布、服务集成等关键技术。通过典型应用案例的构建和实际应用表明,本研究提出的建设方案能有效地提高产品发布精度、发布时效和覆盖面。     

The applicability of Standardized Precipitation Index: drought characterization for early warning system and weather index insurance in West Africa

The Niger River basin is drought-prone, and farmers are often exposed to the vagaries of severe weather and extreme climate events of the region. Spatiotemporal characteristics of drought are important for its mitigation. With 52 years of gauged-based monthly rainfall, the study investigates the potentials of Standardized Precipitation Index (SPI) as standard measure for meteorological drought, its characterization, early warning systems and use in weather index-based insurance. Gamma probability distribution type 2, which best fits the rainfall frequency distribution of the region, was used for the transformation of the skewed rainfall data to derive the SPI. Results showed 9, 5, 5 and 6 drought events of severe to extreme intensities occurred in the headwaters of the basin, inner delta, middle Niger, and lower Niger sub-watersheds, respectively. Their magnitudes were in the range 1–5, 2–6, 2–8 and 2–7, respectively. Spatially, results further showed that the 1970s and 1980s drought events were dominantly of moderate (SPI values ?1 to ?1.49) and severe (SPI values ?1.5 to ?1.99) intensities, respectively, with sporadic cases of severe to extreme drought intensities occurring in 1970s and extreme to exceptional intensities in the 1980s. Further investigations show that 3-month SPI indicated 85% of variance in the standardized cereal crop yield, which suites well as weather index insurance variable. The study therefore proposes SPI weather index-based insurance as a pathway forward to ameliorate the negative impacts on insured farmers in this region in terms of indemnity payouts whenever drought disaster occurs.     

GIS支持下的土壤重金属污染预测预警研究

面对日益严重的土壤重金属污染问题,必须采用快速高效的方法对污染趋势做出预测预警。本研究建立了土壤重金属污染预警模型和土壤重金属污染超标年限预测模型,并在GIS技术支持下,开发了基于ArcView GIS的预警预测程序模块,实现了对土壤重金属污染的预警预测。最后以北京市及其近郊区为实例,对该区重金属污染进行了预警并对Pb元素超标年限进行了预测,取得了较好的预警预测结果。