河套地区暴雨的地域性特点及灾情分析

选取河套地区87个气象站1961-2010年逐日降水量资料,采用线性趋势分析、Mann-Kendall检验以及合成分析等方法,分析了河套地区暴雨日数的时空分布特征及其气候变化规律。结果表明:河套地区暴雨日数呈明显的"东南多、西北少"空间分布特征,暴雨主要出现在河套地区东南部;暴雨以单站暴雨为主,同日1个站出现暴雨占暴雨总数的49.5%,同日10站以上出现暴雨主要是在河南、山西、陕西三省交界和山西、陕西、内蒙古三省交界地区;7-8月份暴雨日数占暴雨总日数的74.1%;局地性暴雨平均每年出现26.3 d、区域性暴雨平均每年出现4.4 d,暴雨总日数、局地性暴雨日数和区域性暴雨日数均呈减少趋势,并存在明显的波动性年际变化,但均未发生突变现象;河套地区暴雨具有雨日少、雨量大,局地性暴雨多、区域性暴雨少的分布特点,暴雨常常造成人员伤亡、农作物受灾、牲畜死亡、房屋倒塌、道路与通信设施毁损,因灾经济损失十分巨大。     

福建省不同短历时暴雨变化特征及天气背景分析

利用福建省17个气象站1964—2012年逐日逐分钟降水数据,构建1 h、3 h、6 h暴雨频数和暴雨极值序列,研究不同短历时暴雨频数和极值的空间分布特征以及年代际气候变化特征,并对暴雨形成的天气背景进行分析。结果表明:福建省沿海地区不但暴雨频数多,且强度强;西部地区虽然暴雨频数相对较多,但强度相比沿海略弱;中部地区暴雨频数及极值均属全省最少的地区。各短历时暴雨频数和极值均表现为一定的增加趋势,其中6 h暴雨频数、1 h暴雨极值增强最显著。突变分析表明1 h暴雨频数和极值在20世纪90年代初期突变,3 h和6 h在20世纪80年代末期突变,表明近20多年来福建省短历时暴雨增强增多。内陆地区短历时暴雨的天气背景主要是锋面暴雨,各历时频数占总频数的70%以上;沿海地区1 h历时锋面暴雨频率为50%左右,多于台风暴雨,随着历时的增加,6 h时锋面与台风暴雨的频率相当,或台风略大于锋面暴雨。     

河北霾分布与地形和风速关系分析

使用河北省81个气象台站的常规观测霾资料,对1961-2008年霾出现的年平均日数分布特征和年代际变化进行了统计分析.发现河北霾出现频数分布与地形具有密切联系.山麓地区霾平均出现频数显著高于其两侧的平原和山地,山间盆地霾频数显著高于周边地区.对其原因进行了分析,发现霾出现频数与当地年平均风速和大气污染程度有关.这些结果对于了解河北霾的出现规律及其防治具有积极意义,可供该省某些工厂企业的选址、政府部门的大气环境治理决策参考.     

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。     

2012年我国主要气象灾害回顾

2012年,我国主要气象灾害为暴雨洪涝、热带气旋、干旱、高温、连阴雨、雪灾、风雹及沙尘暴.其中暴雨过程多,长江、黄河、海河等流域先后出现明显汛情,北京、甘肃、四川、重庆、云南、贵州、宁夏、青海和新疆等地出现山洪地质灾害,但暴雨洪涝灾情偏轻;热带气旋数量接近常年,但影响时间集中、范围广,灾情偏重;阶段性干旱明显,但干旱范围小,影响偏轻;中东部地区高温日数多,极端性强,南方部分地区早稻遭受轻至中度高温热害;区域性、阶段性低温阴雨天气多发,对农业生产造成一定影响;降雪量明显偏少,雪灾偏轻;风雹日数少,灾害损失偏轻;春季北方沙尘日数为近52年最少;中东部地区雾霾天气频繁,对交通运输产生较大影响.总体而言,2012年为我国气象灾害偏轻年份.     

1999-2008年湖南省暴雨特征分析

分析了1999-2008年湖南省暴雨的时空特征,并从地形和低空气流、水汽条件等方面分析了该省暴雨时空分异的原因。分析结果表明:(1)春季和夏季暴雨总日数较多;春季,湖南东部的西北、中部和西南部暴雨日数较多,且东部比西部暴雨总日数多;夏季西北和东南暴雨日数较多;秋季,东部暴雨总日数比西部多;冬季,暴雨分布在岳阳-益阳、株洲北部-衡阳北部-永州北部-邵阳南部这两条西南-东部走向的带状区域。(2)春季,湖南北部和西部日暴雨降水较多;夏季,湖南山区日暴雨降水较多,日暴雨降水从东南至西北呈多-少-多的带状分布。秋季,在临湘-平江-长沙县、长沙市域、望城-湘潭-衡山-衡阳市域-祁东-祁阳、永州市、双牌-蓝山、临武、嘉禾这一带状区域暴雨日平均降水较多;冬季,株洲北部-衡阳北部-永州北部邵阳南部一带的平均日暴雨降水较多。(3)冷暖气流交汇、山地对暖湿气流阻挡以及山地有利于湖南平原地区暖气团维持是该省暴雨时空分布一个重要原因。(4)春季和夏季水汽条件相对秋季和冬季充足,导致春季、夏季暴雨比秋季和冬季暴雨要多。     

中国东部地区暴雨的概率特征——基于泊松分布的统计模拟

借助于Poisson分布研究了中国东部地区暴雨发生的概率特征，并提出了进一步统计模拟的思路。模拟结果表明，我国大范围地区测站夏季暴雨日数的概率基本上都符合Poisson模型，而以往的研究一般仅作了某些测站的验证，而并未从大范围地区测站的概率分布来考察。     

中国内陆自然环境的干旱化与未来趋势

根据中国内陆陕西、甘肃部分地区５０９ａ旱涝资料和主要测站气象、水文实测数据,应用Ｗｏｒｄ９７图形处理系统,证明在５２６ａ序列中目前处在１１ａ、５０ａ滑动的干旱期。近４６ａ气温上升了０．３℃,年降水减少了８０ｍｍ,径流量减少了０．７８％,出现了明显的干旱化,环境变化趋势不容乐观。     

基于灰色理论的黑龙江省暴雨洪涝特征分析及灾变预测

基于灰色理论和气象灾害普查资料对黑龙江省暴雨洪涝灾害时空分布特征进行了分析并进行了灾变预测。黑龙江省暴雨洪涝灾害主要发生在5-9月,其中7月损失最大;1990年以来暴雨次数虽然有所减少,但暴雨洪涝造成的损失却明显增加;黑龙江省暴雨洪涝灾害可划分为严重洪涝区、重洪涝区、中洪涝区和轻洪涝区,严重洪涝区位于松花江及其支流沿岸的大庆市、伊春市、齐齐哈尔市、佳木斯市和哈尔滨市。根据灰色灾变预测理论预测2013年出现严重暴雨洪涝灾害(全省农作物受灾面积≥500 000 hm2、可比经济损失≥50 000万元)的可能性最大,其次是2016年。     

国外如何应对暴雨灾害及我国防御指南

据媒体报道,2014年5月上旬我国南方暴雨成灾,波及广东、广西、云南、贵州、湖南等许多省份,受灾人数超过60万人。因暴雨深圳变成"水城",广深线动车全部停运,2000辆汽车被淹。暴雨一般指每小时降雨量16毫米以上,或连续12小时降雨量30毫米以上,或连续24小时降雨量50毫米以上的降雨。24小时降水量为100-250毫米以下为"大暴雨";250毫米以上称"特大暴雨"。由于全球气候变暖,暴雨等灾害天气频繁出现。世界上最大的暴雨出现在南印度洋上的留尼汪岛,24小时降水量为1870毫米。中国最大暴雨出现在台湾省新寮,24小时降水量为1672毫米。我国是世界上出现暴雨较多的国家之一,除西北个别省(区)外,几乎都出现过暴雨。我国属于季风气候国家,从晚春到盛夏,随着季风的由弱变强,主要雨带位置亦随季风由南向北推移。3-5月,雨带在华南,华南地区暴雨频频发生。6-7月,雨带到长江中下游,长江中下游常出现持续性暴雨,7-8月,雨带到达我国北方。9-10月,随着季风的减弱,雨带又逐渐南撤。暴雨是一种灾害性天气,暴雨不仅是局地的,还常常波及很大范围。我国因暴雨造成的洪涝灾害仅次于干旱气象灾害。它每年造成的损失约占所有气象灾害造成的总损失的27.5%左右。国外发达国家应对暴雨灾害有较为成熟的经验,可供我参与与借鉴。     

上海降雨特征及其对城市水情灾害的影响

利用上海降雨资料,分析了上海汛期降雨的变化和最大年日雨量极值的累积分布规律,近期降雨空间分布、暴雨频度和强降雨特征,及气候因子对水情灾害的影响。结果显示,汛期雨量大小对水情灾害影响较为复杂,大暴雨或强降雨是造成水情灾害的重要原因。初步探讨和提出了气候因子的灾害危险评估方法,并对上海各区(县)近期的暴雨灾害影响进行了危险评估;暴雨对上海地区水情灾害影响差异明显,崇明、市中心区和浦东新区暴雨灾害危险较大,南部地区的青浦、金山、奉贤和松江区危险较小。     

宁夏汛期地质灾害气象预报预警模型研究

利用近20a宁夏地质灾害及降水资料分析了宁夏地质灾害分布规律,研究了降雨与地质灾害发生的关系,发现连续性降水、短时强降水和暴雨是造成地质灾害的主要气象诱因,并介绍了宁夏汛期地质灾害潜势预报模型及2004年试运行情况.     

近50年中国汛期暴雨旱涝的分布特征及其成因

利用全国160个站点的汛期降水量资料，采用EOF展开并结合聚类相似方法分析了我国汛期旱涝的分布类型和暴雨雨量对每个雨型的多雨带位置和强度的贡献，还探讨了我国汛期主要雨型的500hPa大尺度环流背景。对暴雨和雨型的研究结果表明：主要多雨带中心区域与暴雨总量的显菩正距平区域有很好的一致性，这说明我国汛期8个主要多雨带类型的多雨中心主要是由频繁的暴雨造成的。     

基于模糊综合评判的汶川8.0级地震重灾区滑坡泥石流气候风险评估

用1971-2000年的30年逐日降水量资料,按旬统计汶川地震重灾县5-12月各旬的雨日、中雨日、大雨日、暴雨日的平均日数和气候概率,根据地震重灾区实际地质环境条件,降低强降雨强度条件,基于模糊综合评判法,按照最大隶属度原则对汶川特大地震重灾区的39个县进行地质灾害时空气候风险评估。结果表明:重灾区的地质灾害气候风险指数值存在两个高值期间,一个是5月中旬至7月上旬,另一个是8月下旬至9月下旬。而10月下旬至次年4月,重灾区降雨明显减少,绝大部分地区没有地质灾害气候风险;从地域分布来看,高风险区域主要集中在重灾区的西部和中部,风险等级为3～4级(风险较大或很大),东部地区风险等级为1～2级(中等风险或风险较小),但7月下旬高等级风险区位置集中在重灾区的南部和东部。     

异常环流背景下贺兰山地形对8.21特大致洪暴雨的影响分析

利用常规气象观测资料、NCEP再分析资料对2016年8月21日傍晚到夜间贺兰山沿山特大致洪极值暴雨展开研究,分析了异常大气环流形势及其影响,并利用天气研究和预报模式WRF(Weather Research and Forecasting model)进行数值模拟和地形敏感性试验,研究了贺兰山地形对暴雨过程的影响。结果表明:超强厄尔尼诺结束后的盛夏,大气环流形势发展异常,8月南亚高压和副热带高压异常偏强,西北地区东部处于高温、高湿、高能控制,副高的快速进退和冷平流的入侵,触发暖湿不稳定能量强烈聚集与快速释放,导致特大暴雨的爆发。其发生在200hPa高空急流分流区即强辐散区、中空西南气流的高温高湿区、低空偏南急流轴左侧流场最大弯曲处的强暖平流区、850hPa偏东大风速轴南侧的风速辐合区,天气尺度强迫作用相对较弱的环境中,500hPa短波槽与700hPa、850hPa低涡切变线和偏南偏东急流以及地面气旋式切变辐合线共同作用是其发生的主要影响系统。贺兰山地形对特大暴雨的发生有明显的增幅效应,主要是贺兰山地形阻挡与强迫抬升作用,促使低涡切变强烈发展从而影响了降水范围、强降水落区及其中心位置等。     

一次低纬高原暖区暴雨对流系统演变及边界层触发

利用高空和地面区域站、FY2G卫星TBB、昆明C波段多普勒雷达、闪电观测资料和NCEP/NCAR1°×1°再分析资料,分析了2017年7月12-13日云南副高外围暖区暴雨对流系统演变特征及边界层触发成因。结果表明,滇东中部和滇中中部暴雨,12日08:00以锋面降水为主,14:00后以暖区降水为主;环境场具有弱垂直风切变,湿层深厚,暖云厚度大,抬升凝结高度低等特征,利于降水持续及强降水触发,但昆明对流有效位能111.6~217.3 J/kg,暴雨对流性较弱;降水具有低质心对流结构,属于暖云性质,降水粒子以液态为主,伴有稀疏负闪;暴雨中心降水有3次波动,其中白邑初始对流的产生,是由于其西北侧山脉附近对流降水形成冷池,山脚地形性辐合线加强南移,此后在深厚偏南气流引导下,不断有25~30 dbz回波以1~5.1 m/s的速度经过白邑,形成列车效应,加之冷池作用下,地面辐合线再次加强影响白邑,形成午后降水峰值,夜间降水峰值的形成仅与偏南气流脉动有关,而格里三次降水波动,均是偏南气流脉动下形成列车效应,加之地面伴有中尺度气旋活动。     

暴雨山洪灾害成因及预报方法

自上世纪80年代以来，黑龙江省山洪灾害频繁发生，经济损失不断增大。分析表明，山洪发生的时空分布特征基本同该省的暴雨分布特征相一致；山洪暴发前3h和24h的降雨量对山洪暴发的影响很大。另外，还探讨了山洪暴雨发生的天气动力成因及预报着眼点。     

吉林省夏季极端降水事件特征分析

利用吉林省46个气象站1961-2010年逐日降水资料,采用百分位定义极端事件阈值的方法,对吉林省极端降水事件的时空分布及变化趋势特征进行了分析。结果表明:(1)吉林省极端降水事件主要发生在夏季,其中5%的降水日数贡献了该季度25%～30%的降水量;夏季极端降水强度以通化地区最强、东部山区最弱,极端降水频率东部山区最大、西北部最小;(2)吉林省100mm以上的极端大暴雨天气也时有发生,通化地区南部发生几率最大,约为4～6 a一遇;中部一带约为8～10a一遇;西北平原区和东部山区出现大暴雨概率很小。(3)近50a吉林省夏季极端降水事件稍有增多的趋势,而强度变化趋势不明显,但存在明显的地域差别,西北部表现为频率减少、强度减弱,中部和东南部表现为频率增多、强度增强。(4)极端降水事件存在年代际差异,20世纪70年代极端降水频率最小,90年代极端降水强度最大,60年代初期极端降水强度存在由强转弱的突变。     

气候变暖背景下西南四省市暴雨洪涝灾害风险变化

为了对西南地区气候变暖前后四省市相对灾情指数变化、暴雨洪涝相对灾情概率分布和暴雨洪涝灾害致灾因子危险性风险进行评价,采用西南地区四省市83个气象站点的逐日降水和气温资料、以及灾情数据等,首先利用突变检验确定气候变化突变年,然后借助灰色关联法、信息分配法以及熵权法等进行分析。结果表明:西南地区四省市年平均气温于1998年发生突变,总体以0.26℃/10年的速率呈显著性上升趋势;四个省市1978-2018年间的相对灾情指数主要集中在0.65~0.85之间,其中以小灾、中灾居多,变暖后较变暖前大灾发生频次增加显著;暴雨洪涝致灾因子危险性评估中指数变化主要呈西南-东北走向,两边为危险性增加区域、中间地区增幅较少或有所减小,川渝地区在变暖前后暴雨洪涝灾害危险性均高于云贵地区。     

广东2010年5月一周两次暴雨过程的对比分析

2010年5月中旬,广东省在一周之内连续遭受了两次区域性暴雨过程,其频次之高、雨量之多、强度之大为历史同期所少有。对这两次暴雨过程从水汽输送、动力结构、大气稳定度和雷达特征等方面进行了对比分析。结果表明:两次暴雨过程的环流形势及影响系统不同,水汽输送和辐合强弱与暴雨范围有密切关系,降水强度不但受大气不稳定度影响,动力触发更可能是引发强降水的关键因素;产生暴雨的飑线通过吸收合并其移动前方和沿近地层辐合带新生单体得以维持和发展,飑线上的HP型超级单体是产生降水峰值的主要载体。