暴雨灾害
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暴雨灾害
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暴雨灾害
 
2018年 37卷 02期
刊出日期:2018-04-09

论文
   
论文
97 黄一航,陈权亮,汪正林,张娟
1979—2016年青藏高原低涡的变化特征研究
青藏高原低涡(Tibetan Plateau Vortex,TPV)是造成我国暴雨的重要天气系统之一。基于1979—2016年ERA-Interim逐日再分析资料,通过客观识别方法,对TPV进行筛选,并以部分年份的TPV与《青藏高原低涡切变线年鉴》(以下简称年鉴)中的TPV进行了对比分析。主要得到如下结果:(1) 客观识别TPV与年鉴TPV的平均吻合率为66.2%;其频数和中心位势高度与年鉴TPV的呈显著相关。(2) 近40 a的TPV频数呈显著增加趋势,年均56.3个,存在准6 a和准10 a周期。(3) TPV中心位势高度呈正态分布,其持续时间呈指数减少趋势,其频数、持续时间和中心位势高度均呈夏强冬弱。(4) 33°—36°N,80°—90°E是TPV出现的高频带,其高频轴线位于35°N附近,那曲地区西部和阿里地区北部是其高频中心;西部涡、中部涡和东部涡分别占TPV总数的32.6%、46.0%和21.4%;东移型、准静止型和西移型TPV分别占TPV总数的61.4%、34.3%和4.3%。(5) 基于该识别方法建立的TPV数据集,可为进一步开展TPV研究提供重要参考依据。
2018 Vol. 37 (02): 97-104 [摘要] ( 385 ) [HTML 1KB] [PDF 4733KB] ( 547 )
106 梁苏洁,程善俊,郝立生,段丽瑶,杨艳娟
1970—2015年京津冀地区暖季小时降水变化特征
使用京津冀地区1970—2015年暖季(5—9月) 28个国家级自动气象观测站逐日和逐时降水资料,分析了该地区暖季及其各月降水量的变化趋势与逐时降水的日变化特征。结果表明: 总降水量和极端降水在暖季前期(5—6月)呈现弱的增加趋势,而在暖季中期(7—8月)呈明显的下降趋势,后期(9月)则呈较明显的增加趋势;空间分布上,前期京津冀地区西部大部分站点降水略呈增多趋势,而东北部部分站点略呈减少趋势,中期大部分站点呈减少变化,其中西北部站点减幅较大,后期各站点基本皆呈增加趋势;暖季各月降水的日变化特征为,持续性降水(持续时间在6 h以上)午夜至凌晨多发,而短时降水(持续时间小于等于6 h)主要出现在午后至傍晚,且受气温逐月变化影响,午后短时降水在暖季前期较弱、中期增强、后期再次减弱;暖季前期午后短时降水事件次数增多,午后短时降水多因对流活动产生,有利于极端小时降水强度增大;暖季中期夜间至凌晨的累积降水量在1997年以来明显减少,而午后短时降水事件的降水量减少主要是降水事件次数减少造成的;2000年代初以来,暖季后期降水明显增多,夜间至凌晨持续性降水事件强度和次数都在增加,其中降水强度引起的雨量增量对降水量增加贡献更大。
2018 Vol. 37 (02): 106-114 [摘要] ( 300 ) [HTML 1KB] [PDF 3918KB] ( 508 )
115 王彬雁,赵琳娜,许晖,刘莹
四川雨季小时降水的概率分布特征及其降水分区
利用2010—2016年5—9月四川省157个国家自动气象站小时降水资料,采用皮尔逊Ⅲ型概率分布模型对四川全省小时降水进行拟合,给出全省超过不同阈值的降水累积概率空间分布;在此基础上,计算最大小时降水量的概率分布及其重现期极值。结果表明:四川盆地西部沿山一带出现降水频次较少,但易发生较大量级的小时降水,攀西地区东部虽是降水高发区,但出现大量级小时降水的可能性小;50 a一遇小时降水高值中心分布在乐山市北部、遂宁市西北部与绵阳交界处以及达州市北部,其极值可达60 mm以上;100 a一遇小时降水极值分布趋势同50 a一遇的基本一致,其极值达70 mm;小时降水的皮尔逊Ⅲ型概率分布模型偏差系数与降水站点的海拔高度呈对数递减关系,决定系数达0.654 5,表明地形高度对四川小时降水分布有一定影响;此外用 k均值聚类法可很好地对四川小时降水进行分区。
2018 Vol. 37 (02): 115-123 [摘要] ( 281 ) [HTML 1KB] [PDF 7321KB] ( 402 )
124 肖安,许爱华
2016年华南地区一次大暴雨过程的空报原因分析
2016年4月22日06时中央气象台对中国南方地区发布24 h大暴雨、暴雨预报,但实况却以小雨天气为主。本文利用常规探空和地面观测站资料、ERA-Interim再分析资料和ECMWF预报资料,对这次个例空报的原因进行了探讨,同时用同一地区另一出现了暴雨的个例作对比分析。结果表明: 高空低槽东移加深,槽前西南急流发展是我国南方暴雨常见的一种天气形势,但22日08时—23日08时西南急流中低层存在辐散,且比湿值小、湿度层浅薄,没有上下一致的上升运动,水汽通量辐合高度偏低,动力和水汽条件均不利于出现较强降水;21日20时—22日08时华南地区出现一次短历时强对流天气后,K指数、对流有效位能(CAPE)和Si指数持续偏低,假相当位温(θse)等值线密集区(锋区)偏北,不稳定能量弱,能量条件不利于继续出现较强降水。数值模式对这次过程存在较大预报误差,但700 hPa以上较低相对湿度不利于出现大暴雨天气,一定程度上能对降水落区进行订正。分析对照个例表明,如果中低层存在弱辐散场,但水汽条件较好,也能出现较强降水;因此,从华南槽前类暖区暴雨环境场看,中低层较高比湿(高于平均值2~3 g·kg-1)、较好的边界层触发条件、较深厚的上升气流与更强对流不稳定都可能是我国南方春季暖区暴雨重要的预报思路。
2018 Vol. 37 (02): 124-134 [摘要] ( 303 ) [HTML 1KB] [PDF 16361KB] ( 318 )
135 赵玉春,王叶红,陈健康,黄惠镕
莫兰蒂台风(2016)登陆前后精细结构及其引发福建特大暴雨的模拟研究
利用福建省地面加密自动站观测资料、NCAR/NCEP再分析资料(0.5°×0.5°)与WRF中尺度数值模式的模拟结果,对2016年第14号台风“莫兰蒂”引发的福建特大暴雨过程的地面降水特征以及台风登陆前后其流场、温湿场、能量场与动力、热力等三维精细结构特征进行了分析,并初步探讨了台风登陆后螺旋雨带强降水主要位于台风东北侧的原因。结果发现: (1) 台风登陆前,台风底层到中高层为暖心、湿心和正涡度柱结构,中高层假相当位温(θse)为漏斗状结构,台风边界层存在明显的入流,台风螺旋雨带的非对称性相对较弱,仅在有多重气流结构的台风西南侧其螺旋雨带强度相对较弱且范围相对较小。(2) 台风登陆后,台风的暖心、湿心结构特征很快消失,正涡度柱水平范围收缩,台风中高层θse漏斗状结构触地,台风西南侧转为较深厚的出流,西北侧低层入流减弱,而台风东侧和东北侧维持深厚入流,台风螺旋雨带主要位于台风东北侧。(3) 台风登陆后螺旋雨带强降水主要位于台风的东北侧,这与台风环流内0—3波形成的“偏心”结构有关。(4) 厦门至泉州一带大暴雨由台风内核雨带造成,福州至宁德一带大暴雨由台风螺旋雨带造成;台风内核雨带与螺旋雨带强降水形成的环境条件和物理机制存在一定差异。
2018 Vol. 37 (02): 135-148 [摘要] ( 262 ) [HTML 1KB] [PDF 22632KB] ( 245 )
149 陈德花,潘宁,张玲,张伟,荀爱萍
海风锋及低压环流对闽东一次暴雨过程的影响分析
利用常规气象观测资料、NCEP再分析资料与WRF数值模拟资料,以2014年8月11日闽东沿海一次大暴雨天气过程为例,分析了该过程中海风锋、低压环流的形成、移动及其在暴雨区上空的结构演变与热力、动力特征。结果表明:(1) 该过程午后强降水的主要影响系统是海风锋,夜间强降水的主要影响系统是低压环流。(2) 数值模式较好地模拟出海风锋的生消以及低压环流的形成和移动。海风能深入到内陆70~90 km,并与山谷风形成海风锋。在海风锋的前端是东南风和东北或西北风交汇的辐合带,对应其南侧海风气旋性曲率最大处,降水越强。(3) 海风锋在向内陆推进的过程中呈现出湿度增大、湿层增厚、气温下降的特征;海风最强时刻对应低空辐合最强、地面降水最强;海陆气压差日变化与海陆温差呈反位相分布。(4) 闽东沿海午后强降水主要由海风锋造成;夜间,再次增强的偏南气流与随冷空气南下的偏北气流汇合,激发气旋性涡度增大,使得低压环流强烈发展,导致闽东沿海夜间大暴雨。
2018 Vol. 37 (02): 149-157 [摘要] ( 303 ) [HTML 1KB] [PDF 16318KB] ( 231 )
158 汪涛,叶丽梅
基于GIS淹没模型的汉北河流域暴雨洪涝淹没模拟与检验
使用气象、水文观测以及灾情调查和地理信息等资料,基于GIS暴雨洪涝淹没模型,对2016年7月19—20日汉北河流域强降水造成的洪涝淹没状况进行模拟,利用气象灾情采集系统APP以及民政、电力部门的相关灾情资料对其模拟精度进行检验。结果表明: 模拟的主要淹没区出现在汉北河流域上、中段(荆门、天门)河道附近及地势低洼地,其淹没水深多为0~2 m,随着洪水增强,低水深区间淹没范围减小,高水深区间淹没范围增大,其中荆门地区1 m以上水深淹没范围增大较快;与实况相比,模拟的灾情点位的匹配率为84%~100%,模拟水深的绝对误差为0.0~0.9 m,洪水淹没地点和水深模拟与实况基本吻合。
2018 Vol. 37 (02): 158-163 [摘要] ( 197 ) [HTML 1KB] [PDF 2989KB] ( 628 )
164 竹利,陈朝平,陈茂强,廖文超
川北飑线成熟阶段灾害性大风成因个例分析
采用加密探空资料、Himawari-8气象卫星云图、雷达资料及地面加密观测资料,对2016年6月四川北部一次造成大风灾害的飑线过程进行综合观测分析,着重分析该飑线成熟阶段地面灾害性大风的落区特征;结合中尺度数值模式模拟的高分辨率产品数据,分析此次飑线大风落区与飑线系统后部入流急流的关系,并深入探讨了飑线系统后部入流急流的形成、维持机制。结果表明: 该飑线成熟阶段,地面大风中心位于后部入流急流的中心轴顶端的强对流云团附近区域;成熟飑线前侧存在一地面中尺度辐合线,该辐合线对飑线演变具有一定的指示意义,指示时间约提前1 h;由于成熟飑线系统自身的扰动温度分布不均衡,在对流单体后边界产生的水平涡度对飑线中层后部入流的加速作用下,形成了后部入流急流;在飑线的中层,后部入流急流与水平扰动温度梯度之间存在正反馈效应,它是成熟飑线产生地面大风的一种重要物理机制,也是弓形回波形成的物理机制;飑线地面大风极值的主要预报着眼点为环境对流有效位能(CAPE)和中高层干冷平流强度;中低层水汽条件对飑线维持发展起重要作用。
2018 Vol. 37 (02): 164-173 [摘要] ( 317 ) [HTML 1KB] [PDF 11315KB] ( 275 )
174 胡丹晖,王苗,高正旭,秦鹏程,任永建
基于气候弹性模型的丹江口水库水源区径流模拟及预测
利用1961-2015年丹江口水库水源区41个气象站点逐日降水、气温资料及该水库同期入库径流数据,对丹江口水库水源区水文气象特征进行分析,建立气候弹性模拟公式,开展水库入库径流序列模拟;结合未来RCP2.6、4.5、8.5三种情景下的降水、气温预估数据,预测未来径流演变。结果表明:近50多年来丹江口水库水源区气温以0.13 ℃·(10 a)-1的速率显著增加,增温主要发生在1990年代以后;入库径流年际和年代际变化显著,整体呈-64.3 m3·s-1·(10 a)-1的减少趋势。气候弹性模型能较好地模拟出水库入库径流演变趋势,相比气温,径流对降水弹性系数更大;未来三种情景下降水、气温均有所增加,入库径流变化趋势不一,其中RCP2.6情景下各年代入库径流偏少,偏少幅度超270 m3·s-1,RCP4.5情景下各年代一致偏多,RCP8.5情景下径流呈-14.2 m3·s-1 (10 a)-1减少趋势,年际间波动最为剧烈,不利于水资源调度。
2018 Vol. 37 (02): 174-180 [摘要] ( 190 ) [HTML 1KB] [PDF 1065KB] ( 484 )
181 黄俊杰,周悦,周月华,高正旭
近46 a汉江流域地表干湿状况变化及其影响因素
利用1971—2016年汉江流域17个气象站逐日观测资料,采用联合国粮农组织(FAO) Penman-Monteith公式计算研究区各气象站的潜在蒸散发量(ET0),并由此计算出各站的相对湿润度指数(MI),研究 MI的时空变化特征,并对影响其变化的气象要素进行了探讨。结果表明: 近46 a来汉江流域呈微弱的变湿趋势,ET0减少趋势最为明显;MI自西北向东南逐渐增加,低值中心主要位于流域北部的镇安、商州和西峡等地,且其范围从1970年代到2000年以后存在逐渐扩大的变化趋势;ET0的高值中心从1970年代和1980年代的流域东南部向1990年代和2000年以后的流域中部移动。流域地表MI在年内呈单峰型变化,其最高值出现在7月,从汉江流域上游到下游,其 MI月均值变化峰值月份有所提前,存在着由典型的单峰型曲线向双峰型曲线转换的趋势,地表湿润状况显著转好;汉江流域地表干湿事件的变化与降水量和相对湿度呈正相关,与 ET0、最高气温、日照时数和风速呈负相关。
2018 Vol. 37 (02): 181-186 [摘要] ( 191 ) [HTML 1KB] [PDF 1955KB] ( 482 )
187 沈晓琳,陶亦为,张芳华,周博坤,石柳
2017年4—10月我国主要暴雨天气过程简述
利用中国大陆2 400多个国家级气象观测站日降水资料和常规天气图资料,以1981—2010年30 a平均降水量分析降水气候态特征,统计2017年4—10月我国主要暴雨天气过程,概述各主要暴雨过程的重要影响系统、出现时段、范围及累计降水量。结果表明: 2017年4—10月我国共出现184个暴雨日、35次主要暴雨过程,其中20次出现在华南地区;暴雨日数和过程次数较近10 a (2008—2017)同期偏少。南方地区多次持续性暴雨引发流域汛情和区域洪涝,其中6月14—17日广东陆丰累计降水量达586.4 mm,为该年单站暴雨过程累计降水量最大值;华西地区至淮河流域秋雨显著偏多,导致严重秋汛和次生灾害;该年极端降水频发,广东广州、吉林永吉、陕西榆林等多站日降水量突破同期或历史极值。2017年共有8个台风登陆我国,台风登陆时间和地点较集中,广东、福建等地多次遭受台风暴雨袭击。
2018 Vol. 37 (02): 187-196 [摘要] ( 296 ) [HTML 1KB] [PDF 7613KB] ( 509 )
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