淮河流域极端降水特征及不同重现期降水量估计

基于淮河流域25个气象站的逐日降水量资料,分析了极端日降水量、极端最大过程降水量和最大持续降水日数3个极端降水指标的时空变化特征,利用广义极值理论估算了重现期降水量.结果表明:在空间上,半湿润气候区有更强极端降水过程,而湿润气候区降水极端性偏小;在时间上,降水偏多的年代,极端降水量和极端降水过程更多,降水偏少的年代,极端降水指标数值偏小;重现期时间尺度存在临界点,在临界点以下,各站重现期降水量都会明显增大,超过临界点,淮河流域上游和南部重现期降水量变化很小,而中游、下游和北部重现期降水量增大明显.     

郑州市夏季降水的变化特征

利用1955—2011年郑州市夏季降水日逐分钟降水量,对郑州市降水日的降水量及其场次的年内和年际变化进行分析.结果表明:郑州市1981—2010年夏季降水量场次及其降水量平均分别为42.7场和8.4 mm,二者均有显著的变化趋势,气候倾向率分别为-2.2场/10a和0.56 mm/10a.郑州市场次降水平均持续时间和实际维持时间具有显著的线性相关关系.不管用场次降水量最长持续时间与其对应降水量的关系,还是利用场次最大降水量与其对应持续时间的关系,均表明随着时间的延长,降水量的数值会增加,反之依然.     

G2京沪高速公路沿线降水特征分析

利用G2京沪高速公路2008-2015年中国自动气象站和CMORPH融合逐时降水量0.10网格数据集,采用统计学、天气气候学等方法,分析了G2高速公路的降水时空分布特征.结果表明,G2高速公路年平均降水量和降水次数存在南多北少的空间差异;冬春季降水以山东临沂公路点为分界,夏秋季降水无明显分界;降水日变化在空间上大致以淮河为界.相比北方公路,南方公路各等级降水全年持续时间长、降水次数多,小雨量各月差异较小,中雨、大雨和暴雨量各月差异大.春、夏、秋季北方公路降水峰值多出现在凌晨和晚上,南方公路降水峰值多出现在下午和清晨,冬季南北方公路降水日变化均不明显.短时强降水一般出现在00:00-08:00和16:00-23:00.     

桂林市近56年降水结构的时间变化分析

以桂林市1951～2006年的地面逐日降水资料为统计数据,采用线性回归方法,对桂林市近56年的年降水量、不同降水强度日数、降水极值、最大日降水量、最大连续降水量等指标的变化进行分析,并用降水距平百分率方法分析了56年来桂林市干旱事件发生的程度.结果显示:56年来桂林市降水量呈现略微上升的趋势,小、中雨强度的日数在略微增加,大雨以上的日数减少,而降水总日数也在减少,高强度降水集中程度加强;最长连续无降水日增加,降水量呈现集中的趋势;干旱的发生次数增多;近56年的降水量的变化是多种因素综合作用的结果.     

近30年闽西区域降水分布特征及突变研究

以1980年-2009年30 a 10个气象站点的逐日降水资料为基础,采用统计及GIS地统计趋势等分析了研究区降水的时空分布特征,利用降水集中度与集中期等分析法进一步讨论了该区的降水特性,并采用M-K检验法对年均降水量做了突变分析.结果显示闽西地区降水主要西北区域多,东南区较少,东北与西北角分别出现极小值与极大值中心.研究区降水量主要集中于5~6月,并呈现推迟的现象.20世纪80年代中叶年降水量出现突变并呈现明显的上升趋势.北部形成的西北-东南向的狭长地带起到了"通道-阻隔"作用,为内陆地区带来大量降水.受玳瑁山的影响,北部地区降水量空间布局呈"八"字对称分布.     

1965-2013年黄土高原地区极端降水事件时空变化特征

基于黄土高原地区52个气象站点1965-2013年逐日降水数据,辅以一元线性趋势分析、相关分析、Mann-Kendall检验及反距离加权插值(IDW)等方法,本文分析了黄土高原地区极端降水事件时空变化特征.结果表明:1)时间上,持续性指标和强度指标中除降水强度(SDⅡ)外均呈现减小的趋势;绝对指标和相对指标中除R10 mm降水日数(R10 mm)外,其他指数均呈现增加的趋势,但均未通过0.05显著性水平检验.2)空间上,就持续性指标来看,连续无雨日数(CDD)增加趋势最大的位于区域Ⅲ,连续降水日数(CWD)和年降水总量(PRCPTOT)在区域Ⅱ的北部的增幅最大;强度指标中,1d最大降水量(RX1 day)和5d最大降水量(RX5 day)在区域Ⅱ的中部和北部增幅最大,SDⅡ增幅最大的地区主要集中在区域工和区域Ⅱ的北部地区;绝对指标中,R10 mm、R20 mm降水日数(R20 mm)和R25 mm降水日数(R25 mm)的趋势变化呈由南向北增加的趋势;相对指标中,异常降水日数(R95p)和极端降水日数(R99p)增幅最大的地区主要集中在区域Ⅱ.3)CDD与经度、纬度呈显著的负相关,年降水总量(PRCPTOT)、R10 mm和R25 mm与纬度呈显著正相关,其他极端降水指数与经纬度和海拔高度的相关性不显著.4)主成分分析的结果表明2类极端降水指数的总贡献率达到80.73％,除CDD外,其他极端降水指数与PRCPTOT均具有良好的相关性,且均通过了0.01显著性水平检验.5)Hurst指数结果表明黄土高原地区CDD、SDⅡ、R10 mm、R20 mm和R25 mm极端降水指数变化均呈反向变化特征,其他极端降水指数呈同向变化特征.     

江西省不同等级雨日数的变化特征及对降水量的影响

利用1961—2010年江西省79个气象台站逐日降水资料,借助小波分析、M-K检验等方法分析了50年来不同等级降水日数的时空变化、周期性和突变性特征,与厄尔尼诺(ENSO)的关系,以及对年降水量的贡献程度.结果表明:总雨日数和小雨日数呈下降趋势,而暴雨日数和大雨日数增长趋势较为明显,中雨日数的变化较为稳定; 雨日数变化趋势在空间上表现为“东部比西部活跃、南部比北部活跃、中部趋于稳定”的特征; 不同等级雨日数的突变时间和变化趋势不同,其震荡周期在28年、8年、9年、22年不等; 雨日数变化可能受ENSO暖事件滞后效应控制,以总雨日数和小雨日数最为显著; 大雨日数、暴雨日数和小雨强度对降水量的影响最为显著; 暴雨日数和小雨强度对降水增量的影响具有全局性特征.     

1987~2016年武汉市极端降水事件特征分析

基于1987~2016年武汉市及附近共5个格点的日降水量资料,选取5个极端降水指数Rx1day(单日最大降水量)、Rx5day(5日最大降水量)、R95p(极端降水量)、R20(大雨日数)、SDII(降水强度),采用百分位阈值法、气候倾向率法、滑动平均法和Mann-Kendall突变检验等方法,对武汉极端降水事件的时空变化进行了分析.结果表明:1987~2016年武汉市极端降水事件的阈值整体上呈中部小、周边大的空间分布特征.极端降水事件发生频次的高值中心位于南部,低值区为北部.频次年际波动大,呈微弱减少趋势,年代际频次则呈明显的逐年代递减的规律.极端降水指数的空间分布中,Rx1day和R95p的空间变化差异较大,而Rx5day, R20和SDII的空间变化差异较小.Rx1day与R95p变化趋势均为北部下降、南部上升;Rx5day则为南部下降、北部上升;所有地区的R20均呈下降趋势;只有位于西南部的SDII呈上升趋势,其他地区均下降.1987~2016年,极端降水指数年际波动剧烈,Rx1day,Rx5day和R95p波动幅度相似,且均呈微弱的上升趋势,R20和SDII波动幅度类似,均呈微弱的下降趋势,总体表明这30 a年间极端降水量随时间变化而增加,但是降水强度在减弱.     

楚雄州汛期极端降水时空分布特征

利用1961-2010年中国地面降水日值格点数据集,采用百分位阈值、小波分析和MK检验等方法,对楚雄州汛期极端降水的时空分布特征进行了分析.结果表明:1极端降水阈值、极端降水总量及极端降水强度的空间分布具有一致性,呈现由东北-西南连线分别向西北及东南部递减,东北-西南一线呈现由东北及西南两端向中部递减的趋势;极端降水日数呈现出由南部及东北部向北部及西北部递减的趋势.2极端降水总量及极端降水日数具有较为显著且一致的年际波动特征,而极端降水强度年际波动特征不明显.3极端降水总量及极端降水强度均呈不明显上升趋势,而极端降水日数无明显变化.4极端降水总量、极端降水日数及极端降水强度均存在25年左右的主震荡周期,且极端降水总量与极端降水日数周期变化较为一致.     

青海湖地区降水变化趋势和突变分析

采用Mann-Kendall及滑动T检验法,对青海湖地区五个气象站1960-2007年降水逐月观测资料进行了分析.结果表明：青海湖地区降水量年、夏季微弱上升,秋季微弱下降,春季变动存在地区差异,但年、季降水变动趋势并不明显;降水量最大偏少期为20世纪70年代中期至80年代中期,最大偏多期为80年代中后期,2004年后降水量呈增加趋势;除春季有两次较强降水突变信号外,年和其他季节的突变信号均弱.降水量变化表现出明显的地区差异.     

对云南2011年冬季降水的延伸期天气预测试验

 在前期对MJO研究基础上于2011年11月8日根据MJO的活动情况及发展趋势,作出"云南延伸期天气预测第3次试验(11月12日—12月15日)".通过对天气形势及云南省天气实况的具体对比分析,就该实验进行了认真检验:在干窗口期云南日降水距平百分率几乎维持在-100%,基本无有效降水,与试验结论1基本一致;在湿窗口期有2次合适的环流形势引导赤道地区的水汽进入云南,分别造成云南南部及云南东部的降水和雨雪天气过程,与试验结论2和3一致;在干窗口后期滇中以南、以东地区出现一次小雨降水过程,预报试验对MJO的传播速度估计偏慢;本次在西南地区极端干旱背景下的延伸期预测实验是成功的,为云南省气象台提高冬季延伸期干湿预报和雨雪天气预报的水平提供了实用的理论依据,对提前准备人工降雨等工作以缓解西南地区的旱情有很好的贡献.     

深圳夏季沙面温度变化特征及天气对其影响的分析

利用大运会沙滩排球场馆自动气象站的气温、沙面温度（以下简称沙温）、降水等观测资料,分析了深圳夏季沙温在两类天气（晴天、雨天）条件下的日变化规律,结果表明：1）沙温受云况、降水影响很大,降水除了直接给沙面降温,还影响次日的沙温。2）晴天沙温日变化大,白天的平均沙温呈正弦曲线变化,一天中沙温最高的时段出现在12-14时,最高沙温可达62.9℃;夜间沙温呈现缓慢线性下降,且与气温差逐渐减小,在日出前后达到最低。沙温日最低值一般比日最低气温略高0.2-0.6℃;降水天气时,沙温日较差小,降水时段的初期或雨强突然加大,均能使沙温和气温同步骤降。     

850hPa温度在天气预报中的释用

本研究使用萍乡地区自动站2009年3月至2010年2月每天24小时的最高温度和最低温度,综合上游长沙探空站08时850hPa的探空温度分析了一年内高空温度与地面温度差值的季节分布特征;并结合宏观天气形势和日降水量,讨论了各季节盛行的天气过程及降水对本地区温差的影响,为温度预报业务提供一定的参考。     

IASI卫星资料同化对江淮暴雨预报的试验研究

对2014年6月26日到6月28日发生在江淮地区的一次暴雨过程,运用中尺度预报模式WRF以及同化系统WRFDA同化ATOVS(包括AMSUA、MHS、HIRS4)和IASI(CO2吸收波段)亮温资料,对比不同卫星资料同化对此次暴雨过程预报影响,评价IASI卫星资料同化对江淮暴雨预报效果。结果表明,相比ATOVS资料同化,IASI资料同化对温度、湿度等气象要素的调整更明显。在24 h和12 h累计降水量模拟上,同化IASI资料对降水范围和降水强度的模拟与实况最为接近。在同化ATOVS试验中加入IASI资料后,降水模拟效果改进不大,说明同化资料的种类越多,相应累计误差越大,对降水模拟改进越不明显。     

石门降水R/S分析

用M-K检验法分析了澧水流域某水文站59 a间的降水资料,发现降水有一个随着时间推移而减少的趋势.再用Hurst指数检验时间序列方法分析,发现Hurst指数为0.78±0.12,说明降水前后是相关的,而且这些数据显示存在一个30 a的非周期性变化.对这59 a期间张家界气象站共48 a的气温变化研究发现气温呈现上升趋势,且气温变化与降水量变化之间呈现反相关关系,即气温上升,降水量下降.     

The asymmetry of rainfall process

Using hourly station rain gauge data in the warm season (May-October) during 1961-2006, the climatological features of the evolution of the rainfall process are analyzed by compositing rainfall events centered on the maximum hourly rainfall amount of each event. The results reveal that the rainfall process is asymmetric, which means rainfall events usually reach the maximum in a short period and then experience a relatively longer retreat to the end of the event. The effects of rainfall intensity, duration and peak time, as well as topography, are also considered. It is found that the asymmetry is more obvious in rainfall events with strong intensity and over areas with complex terrain, such as the eastern margin of the Tibetan Plateau, the Hengduan Mountains, and the Yungui Plateau. The asymmetry in short-duration rainfall is more obvious than that in long-duration rainfall, but the regional differences are weaker. The rainfall events that reach the maximum during 14:00-02:00 LST exhibit the strongest asymmetry and those during 08:00-14:00 LST show the weakest asymmetry. The rainfall intensity at the peak time stands out, which means that the rainfall intensity increases and decreases quickly both before and after the peak. These results can improve understanding of the rainfall process and provide metrics for the evaluation of climate models. Moreover, the strong asymmetry of the rainfall process should be highly noted when taking measures to defending against geological hazards, such as collapses, landslides and debris flows throughout southwestern China.     

“2010.6.26”云南东部特大暴雨天气过程分析

利用NCEP资料、常规气象资料和云南省闪电定位系统资料,对2010年6月25日20时～26日08时发生在云南东部的特大暴雨天气过程进行分析.结果表明:700 hPa的暖式切变是主要影响天气系统;高空风切变和中低层的水汽辐合是造成云南东部特大暴雨天气过程的主要原因;气层上冷下暖、上干下湿的位势不稳定区,是云南东部短时强对流天气的有利条件;卫星云图、云南闪电定位资料与特大暴雨天气过程有着较好的对应关系.     

塔里木盆地浮尘影响因子的强度变化

根据塔里木盆地周边27个气象观测站1961—2003年逐日地面观测资料,整理得到40个气象要素,相关分析表明同类气象要素之间存在一致性。剔除一致性要素后共得到海平面气压、气温、风速的日平均及其6h变化,日平均相对湿度,日降水量,日最大冻土深度等15个浮尘影响因子,各月15个因子与浮尘天气的相关程度明显不同。多元线性回归浮尘影响因子模型的分析结果表明,各因子对浮尘天气的影响程度有着明显的季节特征,08—14时变温和日平均相对湿度对浮尘天气的影响始终是首要的,14—20时变压在春、夏季和08—14时风速差在秋季对浮尘天气的影响程度位居其后。日平均风速的影响虽然也贯穿始终,但影响程度变化较大,以春季和冬季最为明显。     

塔里木盆地浮尘影响因子的强度变化

根据塔里木盆地周边27个气象观测站1961—2003年逐日地面观测资料,整理得到40个气象要素,相关分析表明同类气象要素之间存在一致性。剔除一致性要素后共得到海平面气压、气温、风速的日平均及其6h变化,日平均相对湿度,日降水量,日最大冻土深度等15个浮尘影响因子,各月15个因子与浮尘天气的相关程度明显不同。多元线性回归浮尘影响因子模型的分析结果表明,各因子对浮尘天气的影响程度有着明显的季节特征,08—14时变温和日平均相对湿度对浮尘天气的影响始终是首要的,14—20时变压在春、夏季和08—14时风速差在秋季对浮尘天气的影响程度位居其后。日平均风速的影响虽然也贯穿始终,但影响程度变化较大,以春季和冬季最为明显。     

安徽省近50年降水时空变化分析

利用安徽省17个气象站1957-2012年逐日逐月降水资料,选用克里金插值法、MannKendall突变检验和小波分析、重标极差法等方法,探究安徽省年季降雨特征及时空变化.结果表明:(1)在时间上,近56年来,安徽省全年降水量总体呈现增加趋势,降水的年代际变化特征较为明显;(2)在空间上,全省降水总体呈现由东南向西北递减的趋势,区域差异明显;(3)安徽省季节平均降雨的突变检验发现,春季降雨没有发生突变,夏季降雨变化在1975年到1990年的区间内存在多个突变点,秋季平均降雨于1990年前后发生少雨突变,冬季平均降水突变以1996年最为明显,2010年达到显著性水平;(4)从小波变换系数实部等值线图和小波方差分析法可得13a和28a是安徽省年平均降水的主周期;(5)全省各站点年均Hurst值均大于0.5,具有长期相关性,但各站点差异较大,各地区降水增加趋势不均衡,多数站点夏季Hurst值在长时间尺度上具有较强的相关性特征.