基层防灾减灾气象服务的研究与探讨——以邢台市任泽区全流程暴雨气象服务过程为例

<正>伴随着全球气温总体逐年趋于偏暖,重大灾害性天气气候事件日益增多。尤其近年来,我国气象灾害（台风、暴雨、寒潮、干旱、高温等）频发,各级党政部门也越来越重视气象防灾减灾工作,对气象灾害辅助决策和应急服务管理水平提出了更高要求。其中,重大降水过程,以及伴随的短时强降水、冰雹、大风等复杂灾害性天气过程,不仅给生产生活和公众出行带来不便,而且极易引起山洪、泥石流、山体滑坡、     

数字化天气预报与灾害天气预警自动合成系统——在黑龙江省的应用

在现有预报技术的基础上，提出了数字化天气预报技术，研究、建立了数字化天气预报系统，并突出了灾害性天气预报，概述了其接口标准和区域自动合成技术，介绍了系统的体系结构和数据流模型，并阐述了系统的功能结构。     

基于下垫面条件扰动的中尺度集合预报在一次暴雨中的应用

考虑到中尺度预报中地形高度和地表温湿物理特征的不确定性,针对2007年7月8日至9日发生在淮河流域的一次暴雨,利用WRF模式对地形高度和初始土壤温湿等下垫面要素进行扰动并设计了3组集合预报试验。结果表明:(1)综合考虑下垫面条件的不确定性可以使降水中心位置和量级的预报更为准确,并且预报准确率可以达到60%以上;(2)集合平均能有效地降低10 m风场和2 m温度场的均方根误差(RMSE);(3)集合平均的结果使得中雨、大雨、暴雨级别的降水干湿偏差程度接近于实况,且预报技巧也较高,但对大暴雨级别降水改进不大,3组集合预报试验相比,地形高度加扰对4个级别降水的预报相对都不占优势,陆面要素扰动对大雨和暴雨有较高的相对预报技巧,同时加扰的集合预报比只对单一要素加扰的试验有明显的优势。     

水灾来袭如何应对

在天气预报中,暴雨预报被公认为世界性难题,即使是发达国家,24小时暴雨预报准确率也仅达22%左右。以目前的预报能力,只能提前预报局地强天气可能出现的范围,不能提前预知发生的准确位置。自19世纪以来,人类将大量温室气体排放到大气中,致使地球升温约1.2℃,而气温每升高1℃,空气中的水分就增加7%。     

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。     

基于Level Set方法的风暴追踪

利用现代计算机技术和信息处理技术,建立灾害性天气预警系统,是对灾害性天气进行识别和预报的最有效手段之一.研究探索风暴运动过程中多普勒雷达图像的数据处理和算法优化,是预警系统工作中的关键技术.基于计算机技术,应用TITAN算法及改进的Level set方法可以较好地实现对雷达图像中风暴体的追踪,提高灾害性天气预警效率.     

沙尘暴监测与预警方法研究

基于对以往沙尘暴监测和预报的研究，依托天气气候观测网，应用不断发展的卫星遥感监测和天气预报技术，提出符合陕西省天气气候特点的沙尘暴监测、综合预警方法。     

泥石流预报中的多层降水预报/监测系统

利用数值天气预报、静止气象卫星云图、天气雷达回波和遥测雨量等4种方法,进行了大气降水的预报与监测,构建了不同时间尺度满足不同精度的降水预报和监测体系,通过与下垫面中地形和地质等条件的耦合,为不同时间尺度的泥石流预报系统提供了相应的降水预报支持,以满足不同层次的泥石流减灾要求.     

西安世园会开、闭幕式期间灾害性天气风险分析

为了给有关部门应对可能出现的灾害性天气提供科学依据,利用西安气象站1951-2010年各种气象要素逐日观测资料,应用极值统计、单日概率计算和易损性分析等方法,分析了西安世界园艺博览会开、闭幕式期间出现各种灾害性天气的可能性,以及可能带来的风险及影响。结果表明:开幕式期间,尤其是2011年4月28日开幕式当日,西安出现暴雨的可能性小,出现干旱、沙尘天气可能性大,出现连续降水天气可能性较大,出现其它灾害性天气可能性小。闭幕式期间,尤其是2011年10月22日闭幕式当日,西安出现暴雨的可能性小,出现连续降水可能性大,出现沙尘、强降温、霜冻可能性较小,出现其它灾害性天气可能性小,但闭幕式前出现初霜可能性大。连续降水天气可能对参加开、闭幕式游客数量和经济收入产生明显影响。     

基于Focal Loss改进的GBDT模型对天津强对流灾害的预报

强对流灾害是气象研究的重点,不准确的强对流灾害天气预报往往给人们的安全以及社会经济造成影响。该文利用天津2006-2018年的地面气象观测站点的地面物理场数据,筛选出强对流灾害性天气过程,对天津强对流灾害天气进行研究。首先对地面站点获取的数据通过主成分分析方法进行降维,然后构建基于Focal Loss改进的GBDT模型,最后通过五折交叉验证的方式进行训练与测试。结果表明,该模型对强对流灾害天气预报的命中率、误警率和临界成功指数上都有较好的表现,可为天津强对流天气的预报提供有效的依据。     

Study on Middle and Short Term Forecast and Assessment Technology on Atmosphere Hydrosphere Disasters

Ａｎｙｄｉｓａｓｔｅｒａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｍｕｓｔｈａｖｅａｗｉｄｅｇｒａｓｐｏｆｒｅｌａｔｅｄｂａｓｉｃｄａｔａ,ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｄａｔａａｂｏｕｔｄｉｓａｓｔｅｒ－ｅｍｂｏｄｙｉｎｇｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ,ｄｉｓａｓｔｅｒ－ｃａｕｓ...     

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。     

珠江三角洲大暴雨的多普勒特征及形成机制

利用广州CINRAD-SA新一代多普勒天气雷达资料,结合天气形势分析,研究了华南地区夏季短时大暴雨的发生、发展过程,特别是中小尺度系统引发短时大暴雨不同发展阶段的多普勒特征以及辐合强度与短时大暴雨的关系,并对短时大暴雨的发展机制进行了初步探讨.通过分析发现,短时大暴雨产生于低空强盛西南气流等有利条件下,近地层雨区附近的气旋式扰动有利于激发对流,抽吸作用、局地锋生对对流的维持和加强起到了十分重要的作用.在短时大暴雨发生初期及发展旺盛期,大多数都伴有逆风区、辐合带等多普勒特征,中气旋更是与高强度降水、地面强风等剧烈天气密切相关.     

低空急流暴雨天气概念模型及其雷达回波特征分析

对2002-2010年广西12个急流暴雨个例进行的分析研究表明,广西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,当有低空急流存在的情况下,降水量有明显的增幅作用;对天气背景的分析表明,低空急流暴雨天气概念模型主要有低涡急流型和深槽切变急流型以及副高加强急流型。雷达回波主要有块状、带状和絮状三种类型;再通过分析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、暴雨落区等主要内容,形成低空急流暴雨的短时预报模型。     

桂林地区短时暴雨自动监测预警系统研究

通过制作混合扫描面,调整Z-I关系和自动站雨量校准等方法对多普勒天气雷达估测降水进行了优化,使雷达估测降水误差明显减小。运用交叉相关法、降水算法对雷达反射率因子进行计算,得到了未来1～2 h的定量预测降水。按照暴雨预警信号标准,将估测降水与预测降水累加,可及时获得暴雨预警信号信息,自动生成暴雨预警信号等级分布图,对达到预警信号标准的站点及时通过手机发布暴雨预警信号提示信息。结合多层次地理信息系统,形成了集自动站资料查询、雷达降水监测、临近预测、暴雨预警功能为一体的桂林雷达定量降水监测预警平台,为有效监测预警暴雨引发的山体滑坡、洪涝等气象灾害提供了客观定量依据。     

哈尔滨市短临天气预报研究

从短临预报的定义和内容出发，就短临预报业务系统流程、地面要素加密信息收集显示、多普勒雷达预警信息和预报指标、重大灾害性短临预报的气象要素信息／预警信息／预报指标及物理量、不稳定指数预警信息／预报指标及合并显示、卫星云图降水／冰雹估计、3h降水／温度预报方法、预报编辑系统设计等方面，阐述了哈尔滨市短临预报业务的建设过程及其开展的方式、方法。     

呼和浩特强对流天气的数值模拟分析

利用三维积云数值模式模拟了呼和浩特地区强对流天气的发展过程，并结合实时雷达回波资料进行了对比分析，指出模式输出的部分物理量与理论值、雷达回波或地面天气及降雹（水）实况符合得较好。从对模式输出的几个物理量的统计分析，得出利用三维积云数值模式预测强冰雹过程的概念模型。结果表明，三维积云数值模式能用于模拟对流云特别是强对流云的发展过程，可在人工影响天气业务工作中应用并不断发展。     

基于气象灾害预报的作物种植类型决策方法

干旱、雨涝是农业生态方面重要的水文气象灾害,科学地根据水文气象预报来选择种植作物品种,一直是农业管理者、生产者非常关心的问题,传统的决策方法是根据农业总体区划、作物种植习惯和耕作习惯确定的,具有一定的局限性。提出了基于气象灾害预报对错概率的作物种植类型决策新方法,综合考虑了农业气象预报的误报概率和作物适应性,克服了传统方法的不足。对绥棱农场某种植区20年的水文气象资料进行了分析,计算了旱涝预报与实况联合概率矩阵,推导出水文气象预报对错概率矩阵;根据作物品种在不同天气状况的产量,确定了决策失误损失矩阵。实证分析表明,所提决策方法可有效地减少因旱涝灾害给粮食产量带来的损失,对作物品种的选择具有很好的实用参考价值。     

不同热力背景对城市降雨（暴雨）的影响（Ⅰ）—降雨分布的空间差异

如何准确描述和预测降雨（暴雨）的空间分布，已成为城市减灾防灾的重要内容，本文探讨了利用热信息研究城市降雨空间分布差异的方法。在遥感、GIS技术支持下，利用对没的期夏、冬季热图像的主成分析和图像分割，将上海市1958－1998年热环境划分为自然、低温、高温3种不同的热力背景。在此基础上，就不同热力背景对城市降雨（暴雨）分布空间差异的影响规律进行了研究，为建立城市降雨空间差异预报模型奠定了基础。