基于物理量“配料法”的黑龙江省暴雨预报研究

利用实况气象资料,研究了1961—2010年黑龙江省暴雨时空分布特征,运用"配料法"结合实况物理量场资料,分别从上升强迫、不稳定条件、水汽和降水效率三个方面选取15种物理量,作为诊断成分,定义一个新的暴雨指数R,在R中若存在8个或以上物理量的阈值满足条件,即可确定为极易出现暴雨的天气,对于是否有利于暴雨的产生条件进行初步判断。结果表明,黑龙江的暴雨日数变化总体呈波动状态,且起伏明显。暴雨主要出现在夏季中期(7月、8月),常出现在黑龙江省中部和南部地区。与暴雨存在明显相关性的物理量有水汽通量散度、K指数、相对湿度、散度、假相当位温等,其指标对于暴雨预报有较好指示性。4次典型暴雨过程满足R的阈值数均大于8,表明R指数的定义对于暴雨预报有较好的参考作用。     

气候灾害预测模型的应用

为了减少气候灾害造成的损失,提高灾害性气候的预测水平,用非线性预报原理和方法,建立了气候灾害的数学预测模型。首先,用西太平洋海温格点资料,通过相关计算和因子选择,用多项式曲线预测模型,对西太平洋、南海、以及登陆我国(或广东)的热带气旋的年、月频数进行预测试验,经过3年多的实际业务应用,效果良好;其次,使用越赤道气流指数、南支槽指数、高低纬环流指数等资料,根据指数曲线预测模型的原理和方法,制作了广东暴雨过程预报,其业务预报准确率达到70％-90％;并采用指数曲线、周期叠加、韵律等3种预报方法,用权重回归方程进行综合,制作了“逐日、旬、月、季气象要素的短期气候预测系统”,对天气转折、气候突变和气象要素的极值有较强的预报能力,特别对降水的时段量级、冷空气影响的时段及强度、热带气旋的影响时段的预报,效果较好,对广东的干旱、寒潮预报也具有一定的参考价值。     

集合预报技术在暴雨灾害风险分析中的应用

暴雨是我国夏季多发的一种灾害性天气，每年都造成了不同程度的财产损失和人员伤亡。暴雨预报不仅是气象和水文预报人员所关心的问题，也是广大人民群众和各级领导十分关心的问题。许多重大的政治经济活动事先都必须考虑气象预报的结果，以便做出合理的决策。因此，暴雨等灾害性天气预报不仅仅是一个自然科学问题，也是一个社会科学问题。集合预报技术作为一种新兴的数值天气预报技术，针对数值预报的误差来源，采用合理的扰动原理和扰动方法，构造能沿着模式大气相空间最不稳定的方向快速增长的扰动场与集合预报成员，不仅大大提高了人们对暴雨等灾害性、转折性、突发性、局地性天气过程的认识和预报能力，更进一步将自然科学和社会科学紧密联系，使自然科学更好地解决社会生产生活问题，为各级领导和群众合理安排生产生活活动、抗御暴雨等灾害提供了有力的技术保障。     

东北地区重大暴雨过程评估方法研究

利用逐日降水资料,对东北地区1961～2000年的明显暴雨过程特征进行了分析,建立了反映明显暴雨过程程度的3项单项指标及综合评估指数,在此基础上对明显暴雨过程的评估等级进行了划分;利用综合评估指数序列的峰度系数和偏度系数对综合评估指数进行了正态性检验,由于经过变换的综合评估指数符合正态分布,从而给出了其异常气候重现期评估指标.此外,利用明显暴雨过程的评估等级指标以及异常气候重现期评估指标对2001～2002年的明显暴雨过程进行了评估.结果表明,该方法实用可行,可以满足快速、及时评估等气象服务的需求.     

风云3号气象卫星资料在暴雨预报中的应用

介绍了风云3号(FY-3A)气象卫星资料应用示范项目<卫星资料在暴雨监测预报中的应用>的研究成果.讨论了以FY-3A资料为主,结合风云气象卫星系列其他资料和数值预报产品等,在云团识别的基础上计算云团特征量作为预报因子建立预报方程并计算云团最大降水量的暴雨临近预报方法,以及使用FY-3A资料作为"配料法"配料之一的暴雨6...     

暴雨洪水预报方法初深

暴雨洪水是威胁人类安全最常见的一种自然现象,特别是特大暴雨所形成的山洪、泥石流,给人们生命安全及财产造成巨大损失.本文针对暴雨降水量大、强度大、范围广的特点.通过对国内外大量高空地面资料进行分析与探索.采用统计分析与成因分析相结合的方法,寻求大气环流异常指标,探讨其发生发展运动规律.文中选用了发生暴雨洪水前期亚欧500百帕大气环流指标作为研究暴雨洪水背景预报的主要物理量. 文中用大量图表实例说明了该方法的可行性与实用性.经过多年实践认识到,要作好预见期较长的暴雨洪水预报,必须结合本地区水文气象特征进行多学科密切合作,充分发挥技术群体优势.文中认为对异常暴雨洪水进行预报是可能的.     

天津市城区暴雨沥涝动态仿真模拟系统

天津城区内涝对人民的财产和正常生活，交通等方面造成了一定影响，因此研制了这套天津市暴雨商涝计算机仿真模拟系统，在收集城区雨量站实况降水资料和数值预报模式36h预报结果之后，通过对降水在地面不同走向的数值模拟，客观地反映出每场暴雨过程中城区的积水范围和积水过程，从而可以对暴雨灾害进行科学评估。     

广西大范围低空急流暴雨的分型及雷达回波特征分析

对2002—2010年广西12个低空急流暴雨个例进行了普查分析,结果表明,广西大范围低空急流暴雨是在大尺度背景下,由天气系统和中小尺度系统共同影响的结果,在有低空急流存在的情况下,降水量有明显的增幅作用;通过对天气背景进行分析,对广西大范围低空急流暴雨天气形势进行了分型,得到了低涡急流型和深槽切变急流型以及副高加强急流型等3种型式。雷达回波主要有块状、带状和絮状3种类型;再通过对大范围低空急流暴雨过程的雷达回波强度、回波演变、其他产品特征、回波的源地移动和暴雨落区等内容的分析,提出了低空急流暴雨的短期预报模型,为今后广西大范围急流暴雨预报提供参考。     

一次暴雨天气的诊断分析与预警

2007年9月29日08时至30 日 08时,长治市出现了历史上罕见的暴雨和大暴雨天气,部分县、市遭受重灾.针对暴雨的成因,从500hPa天气环流背景、700hPa急流影响系统和物理量场的主要参量(相对湿度场、K指数场、散度场)以及FY-2C红外卫星云图的中尺度对流辐合体的演变,进行了综合诊断分析,给出了暴雨预报着眼点.暴雨前及时发布了蓝色预警信号和暴雨地质灾害重要天气警报,为防汛工作的及早安排部署提供了准确的重大决策气象服务.     

西安城市暴雨内涝灾害气象预警系统研究

介绍了西安城市暴雨内涝灾害气象预警系统的技术路线及原理.该系统包含本地化的城市暴雨内涝仿真模型,并以城区加密气象自动站资料、多普勒雷达降水估算产品、数值预报产品、主观预报等作为实况和模拟用的降雨边界条件,结合西安市区地理地貌特征、城市规划、排水系统特征、排水规则、防洪工程等多方面的非气象资料建立而成,具备一定的内涝动态监测预报能力.对2006年6月3日内涝过程进行了模拟,效果较好,能够满足预警需求.     

热带气旋的短期气候预报检验

用非线性预报的方法，作西太平洋、南海、以及登陆我国、登陆广东热带气旋的短期气候预测，用逐日气压场作登陆广东热带气旋的时段和地段以及南海海面带气旋出现的时间的气候预测。对近3年的热带气候预报进行检验，效果较满意。     

三峡库区强降水的数值模拟及其在滑坡灾害预报中的应用

采用中尺度数值模式MM5V3对三峡库区22次强降水过程进行了数值模拟,以检验该模式对库区强降水的模拟能力和对高度场与温度场的模拟状况;详细介绍了该模式对一次强降水过程的模拟结果,并分析了该次降水的成因;将MMSV3模式与关于三峡库区滑坡发生的预报模型相结合,对发生在宜昌的一次滑坡灾害进行了预报试验。结果表明,中尺度数值模式MMSV3对三峡库区的强降水具有较好的模拟能力,能较好地刻画出降水的分布及其成因;模式预报的降水,结合库区滑坡预报方程成功预报了宜昌滑坡的发生;该方法为三峡库区滑坡灾害的预警提供了一种新思路。     

溪洛渡水电站雨水温度骤降分析与预报

对溪洛渡水电站坝址自动气象站进行了改造,在常规遥测雨量筒中加装了雨水温度传感器,得到了2010 - 2011年雨季地面雨水温度资料.在此基础上,对溪洛渡水电站大坝浇筑时碰到的降雨过程雨水温度骤降进行了分析及预报.结果如下:①2010-2011年溪洛渡水电站雨季降雨天气过程所引发的雨水温度骤降出现概率为37％,雨温骤降高值主要集中在7-8月；过程降雨量的大小并不能直接决定雨水降温的幅度,引起雨水温度骤降的因素较多.②利用90次降雨过程的历史数据建立了溪洛渡坝址站雨水温度变化最优子集回归方程,雨水温度骤降回代准确率为73％.该方程对雨水温度骤降的预报准确率达到75％,预报值与实测值的符号一致率达94.4％,表明该方程对溪洛渡坝址站雨水温度骤降预测效果较好.     

昆明"6.24"城市洪涝气象成因分析

2006年6月24日云南昆明发生了当年最为严重的一次城市洪涝,利用T213数值预报产品资料对这次突发性洪涝灾害的气象成因进行了诊断分析,结果表明此次强降水与高空切变线南压及西太平洋副热带高压外围西南暖湿气流有关,高空切变线南压有利于引导北方冷空气南下入侵,而西太平洋副热带高压外围西南暖湿气流为此次洪涝灾害的爆发提供了丰富的水汽。过程期间,高低层存在明显的高空辐散、低空辐合的抽吸特征及明显的上升运动,低层700 hPa昆明上空一直存在明显的水汽通量高值区。卫星云图及雷达回波上也有明显的中小尺度降水云团活动,造成了昆明2006年入夏以来的最大降水,导致昆明出现了严重的城市洪涝灾害。     

基于混合改变惯性因子PSO-BP的短期电力负荷预测

针对短期电力负荷预测的精度和网络的收敛问题,通过分析BP、PSO固有缺点,采用周期改变惯性因子(PCW )和动态改变惯性因子(DCW)的双策略,同时对传统的流程增加了额外BP局部寻优,编制了基于MATLAB的混合改变惯性因子PSO-BP神经网络算法(PDPSO-BP),并对广东某城市短期负荷进行预测。结果表明,PDPSO-BP有效地改善了BP的泛化能力,PSO的搜索能力,整体加快了网络的收敛速度,提高了预测的精度,保持误差在3%以下,具有良好的预测效果,满足负荷预测的要求。     

膨胀土路基水毁灾害及其粗糙神经网络预测

通过对膨胀土地质灾害的总结，提出了膨胀土路基水毁灾害的分类分级方法，并根据常用的地质灾害预测办法，指出膨胀土路基水毁灾害的预测是一个典型的非线性问题，当考虑降雨、干旱等气候因素耦合影响时，宜进行危险性点评估。提出了采用粗糙神经网络对膨胀土路基水毁灾害进行评价和预测的方法，并运用粗糙集理论确定了该神经网络的结构。同时，以某膨胀土路基水毁大型模型试验的数据为例，进行了灾害预测，结果表明，将粗糙神经网络运用于膨胀土路基的水毁灾害预测是切实可行的。     

加卸载响应比理论应用于堆积层滑坡预报

加卸载响应比理论是一种用于研究非线性系统失稳前兆和进行失稳预报的新理论,目前主要用于地震预报方面.对将该理论应用于探索滑坡前兆和滑坡中期预报作了探讨.降雨是影响斜坡稳定性的外部因素中最常变化的因素,也常是滑坡的诱发因素.针对降雨在堆积层滑坡孕育、发生过程中的关键作用,以降雨变化作为加卸载手段,建立了降雨型堆积层滑坡的加卸载响应比预测模型,并以新滩滑坡为例进行了预报.结果表明,文中提出的加卸载响应比方法可作为滑坡预报的手段,且在某些方面它比常规预报方法更具优势.     

影响上海地区热带气旋频数的预测水平评估

在文献「１」研究的基础上，探讨了热带气旋频数预测水平的评估方法，定义了三个更适合于评估每年热带气旋预测性能的参数，对影响上海地区热带气旋频数的预测水平进行了评估，并与“九五”攻关前的业务预测性进行了比较。     

电力污闪事故的气象条件分析

对1980-2003年长治市发生的26次严重电力污闪事故进行了调研分析.找出了其中主要电力污闪事故发生的成因及其时空分布特征.对诱发污闪的主要气象条件(浓雾、小雪、雨夹雪、毛毛雨、小雨、冰融等恶劣天气)和气象要素(相对湿度、气温、风向、风速、结冰、积雪等)进行了综合分析,给出了污闪事故发生的各类气象条件综合性判别指标以及事故发生可能性的分级预测标准,并提出了预防电力污闪的一些安全措施.