基于小波分析的宿州地区暴雨时空分布特征

利用宿州地区5个气象观测站1981—2015年的逐日降水资料,将Morlet小波分析方法应用于宿州地区年暴雨发生频次的统计分析,提取其时间序列的振荡周期,考察在不同时段上的变化特征;运用Mann-Kendall (M-K)非参数检验,对宿州地区35 a来的暴雨日及暴雨量进行了时间序列的特征分析和突变检验。结果表明:宿州地区1981—2015年暴雨日具有南多北少的特点,集中发生期为6—8月;近35 a来宿州地区暴雨日和年总暴雨量年际波动虽然较大,但总体呈上升趋势;宿州暴雨发生频次存在多重时间周期尺度上的嵌套复杂结构,存在着5~12 a、3~7 a的短期周期变化规律,1998年以后生成的5 a左右的震荡周期及27 a左右的中期震荡周期;宿州暴雨在2002年发生显著突变,至2008年,增加趋势接近α=0. 05上显著性水平的临界线,2008年以后又缓慢减少。     

宿迁地区水稻暴雨洪涝灾害保险气象理赔指数开发

利用宿迁地区104个乡镇2003—2013年水稻产量资料和2008—2013年保险理赔资料,计算水稻遭受暴雨洪涝灾害的灾害损失率;在自定义暴雨洪涝灾害指数的基础上,分析水稻灾损率与暴雨洪涝灾害指数的相关关系,建立各水稻种植区的气象理赔指数面板随机效应模型。结果得出:宿迁地区水稻遭受暴雨洪涝灾害影响的平均灾损率为-1.83%,达到理赔标准的乡镇比率为37.5%;受暴雨洪涝灾害影响最重的是III区,其次是I区,VII区和II区位居第三,其他几个区相对较轻;暴雨洪涝灾害主要影响水稻的孕穗扬花期和灌浆成熟期,对孕穗扬花期以前的生育期影响较小;暴雨洪涝灾害指数对水稻遭受暴雨洪涝灾害影响有较好的指示意义,利用这一指数制作水稻在灾损率预报准确率较高,达到90%以上;利用气象理赔指数,能较好的预报和模拟宿迁地区水稻遭受暴雨洪涝灾害的灾损率分布,对降低理赔风险,减少理赔费用有较强的指导意义。     

"碧利斯"台风对湘南造成的暴雨洪灾分析

"碧利斯"台风对湖南南部造成了"7·15"特大洪灾。本文简述了湘南暴雨洪灾的破坏情况,分析了本次洪灾的类型、基本特点以及灾区的地质特征;根据东江水库库区13个雨量站的雨量数据,对其暴雨中心的降雨量进行了计算分析;通过资兴市重灾区坪石的Google Earth卫星照片,分析了山洪型洪灾的地形因素。描述了降雨的利弊,最后提出了洪灾预警、水土保持、防洪工程等减灾对策。     

1967—2017年兴安盟暴雨时空分布特征分析

利用1967—2017年近51a兴安盟8个国家级气象观测站的逐日降水资料,采用线性倾向估计、11a滑动平均和EOF分解等统计方法,对当地暴雨的气候特征、暴雨的年际和年代际变化以及暴雨的时空演变特征进行分析,结果表明:(1)兴安盟暴雨日数的中心轴线呈南北走向,正好位于西风带上大兴安岭的背风坡沿线;而暴雨雨量大值区域主要位于东部,由蒙古高原向松辽平原过渡的低海拔地区。(2)近51a来兴安盟暴雨日数呈减小的负增长趋势,并经历了偏少—显著偏多—显著偏少—偏多4个阶段。(3)暴雨日数EOF分解前两个模态可以代表兴安盟暴雨日数空间分布类型的一半以上,依次表现为全盟一致型和东—西反向型。     

伊犁河谷"7.31"极端暴雨过程不稳定性及其触发机制研究

2016年7月31日至8月1日新疆伊犁河谷发生了一次极端强降水事件,多站突破降水极值。利用NCEP/NCAR 0.25°×0.25°再分析资料、中国地面卫星雷达三源融合逐小时降水产品及国家基本地面观测站逐时降水资料,通过天气研究和预报（WRF）数值模拟和诊断分析强降水期间大气的不稳定性及其触发机制,证实了不同尺度系统相互作用以及复杂地形的影响是干旱、半干旱地区极端暴雨形成的重要因子,并得出以下结论:（1）降水前河谷低层高对流有效位能积累,低层锋面东移触发对流有效位能释放,造成河谷第一阶段短时强降水天气;前期对流性降水释放湿对流不稳定能量,低层大气对称不稳定性逐渐增强,在对称不稳定作用下维持和加强了伊犁河谷第二阶段强降水天气。（2）第一强降水阶段期间大气低层为对流不稳定性层结,降水初期和第二阶段强降水期间大气均为条件对称不稳定性层结,对称不稳定的产生主要来自于湿位涡斜压分量（M_pv2）,其中降水初期低层M_pv2变化由大气的湿斜压性和低层水平风的垂直切变所造成,第二阶段强降水低层M_pv2变化主要由大气湿斜压性造成。（3）第一阶段强降水期间,低层锋面和地形抬升,垂直运动迅速发展,造成河谷南、北部山前降水;河谷东侧中尺度气旋在地形阻挡下稳定少动,是东部地区短时强降水天气发生的直接启动机制。第二阶段强降水期间,中、低层锋区叠加爬坡,冷锋锋生,中、低层风场辐合区叠加,河谷东北部形成垂直环流圈,上升运动进一步发展,是造成河谷第二阶段暴雨的重要原因。     

1964-2013年大连地区暴雨气候特征及变化规律

利用1964—2013年大连地区6个气象站逐日降水资料,采用线性倾向估计、Mann-Kendall和 Yamamoto检验及最大熵谱分析等方法,对大连地区暴雨的气候特征及变化规律进行分析。结果表明：大连地区3—12月均可出现暴雨,72.7％的暴雨出现在7—8月,7月暴雨出现最多,8月上旬是暴雨出现最集中的时期。4—8月各月暴雨日数均呈上升趋势,且4月暴雨日数上升最明显,8月次之,至9月暴雨日数呈下降趋势。大连地区各站年平均暴雨日数为1.8—2.8 d,暴雨日数分布从大连西北内陆向东南沿海地区逐渐增多,暴雨日数大值中心在庄河（2.8 d）。各站年暴雨日数均呈上升趋势,大连北部普兰店、东部长海和西南部旅顺地区年暴雨日数呈显著上升趋势,其他地区年暴雨日数上升趋势较弱。近50 a来,大连地区暴雨初日有所提前,暴雨终日变化不明显。年暴雨日数、暴雨强度和暴雨贡献率均呈不显著的上升趋势,且均从2003年以来增加明显,均有2.0—3.0 a的周期振荡;此外,年暴雨日数、暴雨强度和暴雨贡献率分别存在准12.5 a、准5.0 a和准16.7 a的振荡周期,仅年暴雨贡献率在1977年和1978年发生显著突变。     

上海地区几类强降水雨滴谱特征分析

用Parsivel激光降水粒子谱仪资料对2013年上海地区4—10月份期间4种类型 (层状云、对流暖云主导型、对流冷云主导型和强台风影响下的混合暖云型) 降水过程的雨滴谱特征进行了分析。通过平均雨滴谱及其拟合特征、雨滴数密度与含水量分布、雨滴尺度与速度二维谱分布等对比分析发现:各类降水中, 雨滴谱的峰值结构与雨强大小有关, 其中直径介于0.187~1.312 mm的小雨滴均出现峰值且总数最多。各尺度雨滴数密度及其比例决定了其降水量贡献比, 在冷云强降水中的雨强贡献最大的雨滴尺度要显著大于其他3种类型。雨滴谱宽按大小排列依次为对流冷云主导型、混合暖云型、对流暖云主导型和层状云。最后综合运用雨滴谱、雷达、雨量站、闪电等观测资料对9月13日对流冷云主导型降水过程进行分析后发现:在雷暴的演变过程中, 雨滴谱特征与雷达反射率因子、垂直液态水含量、自动站雨强、闪电频次等要素均有较好的相关性。冷云产生的冰晶和冰雹融化后的大雨滴进入中低层的广谱小雨滴群, 并通过破碎分裂增加了大雨滴的形成概率, 尤其是捕捉碰并过程更加快了大雨滴的增长速度, 使雨强在短时间内迅速加强。雨滴谱中各档粒子数的演变, 揭示了降水强度的变化, 用雨滴谱资料可有效弥补现有雷达定量估测降水的偏差, 且在冷云中改善明显。     

镇江市新一代暴雨强度公式研制及雨型设计

用镇江市1980—2013年连续34 a的降水观测资料,通过数据审核处理建立暴雨统计样本。对镇江市近34 a的暴雨特征进行统计分析,发现其存在较为显著的阶段性变化特征,具备开展新一代暴雨强度公式研制的必要。基于此,采用年最大值法展开修订,基于皮尔逊III型分布确定概率曲线并进行参数推求,研制了镇江市新一代暴雨强度公式。在此基础上,开展镇江市短历时暴雨雨型设计研究。统计发现:短历时暴雨以单峰型分布为主,其雨峰位置大部分出现在整个暴雨过程的前半段。进而采用芝加哥法雨型进行雨型设计,确定雨峰位置系数,得到镇江市短历时暴雨的雨型设计过程,短历时暴雨的瞬时雨强最高达5.9 mm/min,过程累计降水最高达105 mm。     

低层锋生型暴雨特征合成分析

应用湖北省县级以上84个气象观测站点24 h降水资料,统计分析了2008—2011年5—8月低层锋生类型10场暴雨的雨量特征,对天气系统和各种物理量特征进行合成分析。结果发现:低层锋生型暴雨主要是由于低层锋生强迫触发不稳定能量的释放,同时形成跨锋面的次级正环流,其上升支与高层次级反环流的上升支在暴雨区上空叠加,形成深厚的上升运动区,触发位势不稳定能量的释放。在中层槽前正涡度平流、低层西南急流风速辐合以及锋面倾斜导致倾斜涡度发展等共同作用下,中尺度低涡发生发展。中尺度低涡中心区域和低涡移向的右前方动力水汽辐合最强烈,是暴雨发生的主要区域。     

贵州地区一次暴雨的数值模拟及不稳定性诊断分析

利用MM5V3.6模式对2004年5月29~30日发生在贵州地区的一次暴雨过程进行了模拟,模拟结果与实况基本一致。在此基础上,用模拟结果对强降水的流场以及不稳定机制等进行了诊断分析,以解释强降水发生的物理机制。结果表明,这次降水是由多种尺度系统相互作用,高、低层环流配置以及高空急流位置的变化等共同作用产生的;高层辐散区发展、低层辐合加强,形成"抽气机"效应,低层正涡度和高层负涡度加强,垂直涡度发展,激发出次级环流;对不稳定性的分析表明,降水开始为对流不稳定能量触发,降水加强后对流不稳定层次降低,对流不稳定能量减弱;中层锋区附近θe面陡立,有倾斜涡度发展,继而中层锋区条件性对称不稳定能量发展,降水加强。