1998年长江洪水磊暴雨的卫星云图分析

利用ＧＭＳ卫星的逐时红外云图做成了日、候、旬、月和和平均云图,在此基础上对１９９８年夏季长江中、上游洪水期间暴雨的云图特征进行了分析。结果表明,多日平均云图可以概括地揭示降水系统的主要特征。它不权可展示天气尺度的暴雨云带,而且在日和候平均云图上也可以相当清楚地展示出云带内所包含的中尺度对流云团。旬、月和季平均云图表明,长江上游从６月中旬开始到８月中旬长达两个多月对流的频繁发生是“９８洪水”长江上游     

滇东一次局地特大暴雨的中尺度特征和地闪特征分析

 利用雷电定位资料、多普勒雷达资料和FY-2E卫星红外资料对2010年6月25-26日发生在马龙的一次局地特大暴雨过程进行分析,结果表明:高层冷空气和低层暖湿气流在滇中以东地区交汇,形成明显的辐合是本次局地特大暴雨过程的主要影响系统.多普勒雷达上表现为2条带状回波合并加强,后部小单体快速东移合并入同一地点,在马龙上空形成明显的"列车效应",中尺度低空急流和逆风区的出现使得抬升辐合运动加强,触发了马龙上空对流不稳定能量的释放,产生了特大暴雨.卫星云图上,多个MCS合并为中-β尺度对流云团再发展为中-β尺度对流云带,产生强降水的过程始终保持较大面积的低于-60℃的冷中心,冷中心长时间在马龙上空维持.暴雨过程伴随着频繁的地闪活动,地闪密集地出现在单体回波合并后的强回波区域、对应着径向速度≤10 m/s的辐合区和逆风区后部及≥15 km的回波顶高位置,TBB和地闪的峰值超前于强降水1~2 h.     

三峡工程建成后长江中游的防洪形势和解决方案（I）

 三峡工程建设的目标是保证荆江防洪安全。几十年来长江中游河道泄洪和湖泊调蓄能力发生较大变化,关键控制点城陵矶洪水位抬高,使得洞庭湖和城陵矶附近防洪形势更加严峻,对三峡水库控制下的下荆江也构成较大威胁。本文依据三峡梯级和长江上游水库群数学模型、长江中游河网水动力学模型仿真模拟了当前条件下的1998、1954年全流域洪水。结果表明,1954年全流域洪水长江中游需要分洪量显著增加,当前建设和规划建设的分蓄洪区规模偏小,城陵矶高洪水位壅高下荆江水位、监利等地洪水位超出堤防设计水位,三峡水库全面拦洪条件下的长江中游防洪形势仍十分严峻。下荆江在1954年洪水条件下存在较大危险,应引起高度重视。     

一次短历时特大暴雨系统的高分辨率卫星图像

利用水平分辨率为1.25km的FY2-C地球同步卫星的可见光云图,对2005年8月14日发生在北京北部山区一次百年一遇的短历时特大暴雨进行了云图分析,发现高分辨率的可见光云图可以在一个多小时前就识别出水平尺度只有几公里的初始对流,并可利用它在地面上的阴影判别其垂直发展的强度。暴雨发生前水平尺度发展到数十公里,其云顶上的暗影表明强烈的对流已突破对流层顶。     

影响华南热带风暴各类路径的卫星云图特征

分析影响华南各类路径热带风暴的云图特征及风暴大风、暴雨区分布与红外增强显示云图高亮度等级云型的关系,给出一个以云图为主的预报风暴路径的概念模式。     

“20030816”云南暴雨过程的中尺度分析

 应用天气图、卫星云图TBB资料和多普勒雷达回波资料,分析了云南2003年8月16日的暴雨天气过程.结果表明:这次暴雨过程时空分布具有明显的中尺度特征,大尺度天气形势为中尺度系统的形成和发展提供了有利的环流背景、不稳定条件、能量条件和动力条件;在卫星云图上切变线云系在西南移过程中发展形成飑线,其上诱发产生的3个中-α尺度云团和1个中-β尺度的云团直接造成了强降水;在多普勒雷达上偏东风和偏西风之间的中-β尺度的切变线和逆风区对中-α尺度飑线的形成和发展起着重要作用,还诱发产生出了超级单体和中气旋,中-α尺度飑线导致了这次暴雨天气过程.     

一次强对流暴雨天气的卫星云图特征分析

强对流暴雨天气是在一定的大尺度环流背景中产生的,是各种物理条件相互作用形成的中、小尺度天气现象。这种现象有它自己明显的特征,即生命史短,空间范围小,天气变化剧烈。本文对武汉地区1998年7月21日所遭受的百年罕见特大暴雨的环流背景、红外云图、水汽云图,地面、高空各高度场的天气图,以及降水量进行分析,结果表明:MCS,MCC所造成的大范围暴雨可以长时间维持在同一地区。     

基于云图特征量的太阳辐射预报方法

利用2012年敦煌云图特征量资料和太阳总辐射逐小时观测资料,研究了敦煌太阳总辐射量与云量、红外亮温、大气可降水、可见光反射率等云图特征量的关系,发现敦煌地区太阳总辐射值的衰减值和总辐射理论值的日变化规律基本一致,敦煌站云图的云量、红外亮温、可见光反射率、大气可降水等特征量和太阳总辐射衰减率具有很好的相关性。进而将云图特征量作为预报因子,利用多元线性回归方程,建立太阳总辐射量统计预报模型。利用2012年敦煌云图特征量资料和太阳总辐射衰减率对方程进行预报效果检验。12个月太阳总辐射衰减率预测结果与实测值变化趋势基本一致,表明基于云图特征量的太阳辐射预报方法具有较好的应用前景。     

1998年7月20～25日湖北暴雨中尺度对流系统的分析研究

利用对低纬度地区的对流性降水有较好监测能力的热带测雨卫星(TRMM)微波成像仪的85.5?GHz资料,和GMS逐时红外卫星云图资料,分析了1 998-07-20～25长江中下游地区湖北省附近的中尺度对流系统的活动,并对其发生的环境条件进行了客观分析诊断,还考察了GMS卫星红外云图云顶黑体温度(TBB)分布与湖北07-20 ～22日暴雨落区及雨峰之间的关系.结果表明,这次暴雨过程具有明显的中尺度特征,暴雨落区及雨峰与中尺度对流系统发展的初期有较好的联系.     

根治长江中游洪涝灾害的新战略及相关工程分析

一、问题的提出从宜昌到鄱阳湖湖口为长江的中游。长江中游平原地区历来就是洪涝重灾区 ,特别是荆北地区 ,比荆南地区低5～8米 ,比长江洪峰水位低10多米 ,是两湖流域发生涝灾的主要地区。例如1998年汛期长江的洪水 ,使长江中游荆江段大堤全线岌岌可危。九江破堤 ,造成了一定的损失 ,而巨大的损失却是涝灾造成的。1998年的洪水还不是最大的 ,如果1998年的洪水像1954年那样大 ,或是更大些 ,甚至像1870年型的洪水 ,那么损失必然会大的多。长江中游的洪涝灾害 ,一方面是由于上游洪水来量很大 ,而中游河道的泄洪能力严重不足 ,在大洪水时如不分蓄…     

1998年夏季北半球斜压波活动与长江流域洪涝灾害分析

对流层上层的斜压波、高空槽对天气的变化有重要的影响。1998年夏季我国出现了大范围的天气异常，在长江流域发生了20世纪第二大的全流域性洪水，分析了1998年夏季北半球的西风急流、风暴轴、以及对流层上的斜压波活动与气候平均情况的异同，并揭示了1998年夏季北半球斜压波活动传播的主要区域、斜压波活动的持续性、斜压波向传播的速度以及斜压波传播时所具有的明显的下游效应。1998年夏季北半球的波包 次数共有11次，与夏季气候状况相比属于正常偏多，其中5月和8月的波包活动次数稍多。但更为明显的一个特点就是在7月中旬到8月上旬大西洋－欧洲的斜压波包活动比往年集中频繁，而且持续时间偏长， 为造成我国异常梅雨天气和长江流域洪涝灾害的乌拉尔阻塞高压的发展和维持提供了能量支持，同时为长江流域以及同期我国东北的大范围降雨提供了有利的水汽输送条件。最后分析了地面气旋生成与斜压波、高空槽之间的联系，指出在大多数向东部发展的高空槽的槽前，地面上有对应气旋地生成。     

0604号强热带风暴"碧丽斯"演变特征及灾害成因初步研究

0604号强热带风暴“碧丽斯”是一个怪异的热带气旋,具有“偏心结构”、外围风速远大于中心附近、登陆后残留低压长时间维持、登陆西行过程中引发华南和江南南部地区持续强降水等特点,强降水给南方六省(区)造成重大灾害。分析表明,风暴中心与北侧副热带高压之间的强气压梯度造成外围更大的梯度风,华南和江南南部地区持续性强降水是风暴残留低压与外围螺旋云带、季风云涌相互作用所致;而小流域洪水、泥石流等灾害正是由于持续性强降水所造成的。     

湖北长阳经济开发区防洪排涝水文计算分析

在分析暴雨特性及洪水成因的基础上,采用由暴雨资料推求设计洪水的方法,对长阳经济开发区的设计洪水进行了分析计算.得出经济开发区防洪排涝标准10 a一遇、20 a一遇、50 a一遇洪水的设计洪峰流量、设计最大24 h暴雨量、相应开发区排涝洪水量、排涝模数,为长阳经济开发区河道整治疏浚、河网的排涝及水资源利用等提供决策依据.     

基于时变关键区和时滞多变量的长江下游10-30d低频降水实时预报

利用NCEP/NCAR逐日850 hPa再分析风场资料和长江下游地区25站逐日降水资料,采用Butterworth二阶20~30 d滤波,通过变系数时滞回归和关键区自动筛选方法,构建了长江下游地区汛期(5~8月)的延伸期低频降水实时预报模型方案,对1979、2013年的汛期降水分别做了回报和预报试验。结果表明,基于多变量时滞回归方程(MLR)的实时预报方案,能客观地反映影响长江下游夏季强降水的欧亚环流季节内振荡(ISO)传播特性的时间变化,为长江下游地区强降水延伸期预报提供主要信号。提出的实时预测方案中,关键区的选择随建模样本而变化,体现了ISO变化的多样性和一定程度的不稳定性,预测模型能及时适应大气内部动力过程和外部强迫引起的时滞相关结构的改变,在一定程度上提高了延伸期预报的能力。     

The formation process and cloud physical characteristics for a typical downburstproducing thunderstorm in Beijing

The formation process and characteristics of cloud physical structure of a severe thunderstorm accompanied with strong wind on 23 August, 2001 in Beijing was studied using PSU/NCAR mesoscale model (MM5)coupling with a severe storm model with hail-bin microphysics. The results show that the specific topography and distribution features of cold/warm current in the Beijing region played prominent roles in forming, developing and maintaining the severe storm. Due to solar radiation heating and topographic lifting, the convective cells were easily formed when the westerly airflow passed over high mountainous regions in Beijing. The warm and wet air entered the cloud from its frontage and enhanced the convection, and formed a large amount of graupel/hail particles at the middle and upper portion of the clouds. The precipitation was primarily formed due to melting of graupel/hail particles. The strong downdraft was mainly produced by negative buoyancy due to loading,melting of graupel/hail particles as well as evaporative cooling of rain water. The divergent airflow induced by the strong downdraft led to the disastrous burst winds at the surface and also forced lifting of warm and wet airflow in the moving direction of the storm and formed new clouds that further promoted and maintained the storm development.     

长江流域生态环境问题及其成因

分析长江流域上中游的水土流失与地质灾害、中下游的洪涝灾害、长江口的赤潮、长江水质污染、流域生物多样性变化、流域内人群健康等问题;论述了长江流域生态环境恶化的成因:森林植被的锐减是造成水土流失的主要因素,区域自然地理特征是洪灾和地质灾害的基础,污染物的大量排放造成了长江水质的污染和长江口的赤潮,水利设施的兴建使得濒危物种增多,城市化增加了洪灾损失;提出了保护和恢复长江流域和谐生态环境的有效措施:增加环境建设的投入和增强人们的环保意识,重视森林植被的保护等.     

江汉平原堤防存在的问题与防洪减灾措施

根据多年在湖北省堤防工作中遇到的实际情况，分析了荆江堤防和江汉中下游堤防存在的六大问题－堤防防洪标准偏低、湖泊调蓄能力降低、堤防安全性系数不高、沿堤老化的排水设施（涵闸、泵站）病险多、河道防洪系统存在缺陷、防汛抢险的通道局部不畅；提出了防洪减灾的措施－堤防加固、河道整治、水库调蓄、易发生洪水的低洼区及湖区建设规划、城市防洪以及非工程防洪措施等。     

防洪堤对洪水的归槽影响研究

基于河道洪水演算原理,建立符合河流水力特性及其变化规律的流量和水位演算模型,利用实测洪水和防洪堤资料进行洪水演算,经洪水水文要素变化变化规律及其合理性的综合分析,确定防洪堤对洪水的归槽影响。应用实例的多方案演算成果表明:保护区滞洪容积占次洪水总量最大比重为9.50%的浔江防洪堤对西江中下游洪水过程的归槽影响大于对洪峰的归槽影响,而且洪水类型和干支流组合不同,影响程度也不相同:对流量过程、洪峰流量影响的最大归槽流量、最大归槽流量比重为36 200 m3/s、9.50%,2 600 m3/s、5.78%,对水位过程、洪峰水位影响的最大水位变幅为0.58 m、0.21 m;洪水归槽并未显著改变西江中下游洪水特性,干支流洪水遭遇、区间降雨和雨洪重叠仍然是形成西江中下游大洪水的主要因素;多方案演算成果相互参证,可减少误差、提高成果精度。大江大河洪水频繁并非归槽影响的结果,应结合气候和土地利用及覆被变化对水文循环影响的研究,探索流域变化环境下的洪水形成机理和演变规律。     

降雨历时和重现期对洪涝风险的敏感性和转移——以济南市大寺河流域起步区段大桥分区为例

为研究降雨历时和重现期对洪涝风险的敏感性和转移影响,构建了3种降雨历时和7种重现期的芝加哥降雨雨型,并建立了相应的MIKE FLOOD耦合模型,模拟了21种降雨情景下的洪涝过程;基于模拟结果,分别从洪涝空间分布、水动力特性等方面开展分析。结果表明：（1）1风险级主要位于城镇道路,5风险级主要分布于耕地、绿地和林地等径流系数较低的用地处。（2）各风险级积水总量峰值和积水总峰值均随降雨历时和降雨重现期的增加而增加,且对低重现期和短降雨历时更为敏感。（3）各洪涝等级的积水峰值面积随洪涝等级的增大逐渐增大,均随降雨历时增加而增加,增幅整体上为增长趋势。2风险级的积水峰值面积对重现期的变化敏感性最强,5风险级的积水峰值面积对重现期的变化敏感性最低。1、2风险级的积水面积峰值对短降雨历时更敏感,3、4、5风险级的积水面积峰值对长降雨历时更敏感。（4）当降雨历时相同时,随着重现期的增加,只发生无风险等级向有风险等级和从高等级向低等级转移的过程。随着降雨重现期的增大,研究区主要发生无风险到5级、5级到4级两个转移过程,且对低重现期的变化更敏感。本研究可为雨洪管理研究提供科学参考。     

长江中游洪水调度研究（Ⅱ）：整体防洪设计洪水分析

区域设计洪水是评价防洪工程体系整体效果的主要依据,文中首先探讨了地区组成法、洪泛区组合法等经验方法的优缺点,并结合长江中游螺山以上的实际情况,分析计算了该区域不同标准的设计洪水。其结果显示,典型年法、洪泛区组合法、同频率组成法具有不同的数学、物理背景,几种方法分别是从偏于冒险、偏于安全等角度选取洪水组合方案的不同提法;按照不同方法分别放大1954年、1995年、1996年、1998年型洪水,基本能够涵盖长江中游各种遭遇类型的洪水组合。