渭河流域致洪暴雨的天气学分析

目的对渭河流域致洪暴雨进行分析,以便得出其时空分布特征、天气环流特征,以及暴雨型和天气型之间的对应关系,为致洪暴雨预报和机理研究奠定基础。方法利用1954年至2004年渭河流域70个气象站的观测资料、流域洪水灾害资料和高空天气图资料,应用统计学和天气学方法,得出近50年来渭河流域致洪暴雨的时空分布规律和天气环流特征,总结出了暴雨型和天气型等不同类型,讨论了它们之间的对应关系。结果近50年来渭河流域年均出现1次致洪暴雨过程,最多年份出现5次;致洪暴雨发生频率最高在7月上、下旬和8月上、中旬;致洪暴雨分为上游暴雨型、连阴雨中暴雨型、本区域暴雨型和叠加暴雨型4种类型,产生暴雨的大气环流形势分为低槽型、西南气流型、低涡切变型和副高控制型4种。结论渭河流域洪灾的形成与本地暴雨有密切关系,多数致洪暴雨都有低空急流相伴,低槽型和西南气流型是产生致洪暴雨的主要环流形势。     

景德镇市致洪暴雨的特点与气象服务的思考

针对景德镇市4次致洪暴雨过程,从气象服务的角度总结分析了其特点,结果表明:致洪暴雨一般在发生之前有一场暴雨,或24 h之内连续出现2场致洪性暴雨。致洪暴雨的预报准确率较低,漏报、空报率较高,当出现致洪性强降水,短临预警一定要跟上,不要有侥幸心理。致洪暴雨由中尺度系统导致的持续强降水造成,预警时间短的只有1-3 h,各地要建立相应的快速转移应急通道。在暴雨的预报服务过程中,可适当提前3-5 d进行,叙述暴雨过程特点,尽早告知媒体,提前做好相应的防范工作。     

赣东北3类致洪暴雨的对比分析

使用3次不同类型的致洪暴雨个例资料,采用统计对比分析方法,总结出赣东北区域台风类暴雨、副高边缘类暴雨、西风带类暴雨的不同特点和阈值。分析表明:1)3类致洪暴雨都发生在高温、高湿区中,一定强度的对流有效位能和中层"干区"的卷入是产生致洪大暴雨的重要条件;2)台风类和副高边缘类致洪暴雨的0~3 km最大风垂直切变阈值为11~15 m/s,而西风带类致洪暴雨最强达20 m/s;3)西风带类和台风类致洪暴雨的云顶亮温阈值在-70℃,副高边缘类为-100℃;4)台风类致洪暴雨回波强度为30~40 d Bz,ET8~9km,VIL5×kg·m~(-2);西风带类致洪暴雨回波强度为40~45 d Bz,ET10 km,VIL10~15×kg·m~(-2);副高边缘类致洪暴雨回波强度为50 d Bz,ET12 km,VIL20×kg·m~(-2);5)台风暴雨的低层涡度最大,水汽通量与水汽通量辐合也最强。     

景德镇市致洪暴雨与山洪的强降水特征分析

为了研究景德镇市致洪暴雨与山洪的强降水特征,针对2010-2017年昌江流域4次洪水与2019年乐平塔前山洪过程,采用数理统计方法,对1 h、3 h、6 h、12 h、24 h等不同时段的降水强度进行分析,结果表明:致洪暴雨之初往往为平均10 mm/h的雨强,偶有1个≧30 mm/h强降水点,但随着持续时间增长,区域平均降水强度增至20 mm/h或以上,并持续2-3 h以上,产生致洪暴雨。3 h平均雨强可达60～80 mm/3h或以上,单点超100 mm/3h。6 h达80～100 mm/6h或以上,单点超150 mm/6h以上。12 h达100 mm/12h以上,单点超200 mm/12h。24 h平均雨强达200 mm/24h或以上,单点出现特大暴雨。山洪的短时雨强更强,1 h超50 mm/h、2 h超100 mm/2h、3 h达150 mm/3h,是短历时致洪暴雨的极端情况。本研究对于致洪暴雨与山洪的预报和服务提供了数据支撑与参考依据。     

“94.6”与“94.7”华南致洪暴雨的对比分析

对比分析了１９９４年６月和７月华南地区两场造成建国以来最大灾害的致洪暴雨,它们具有不同的空间特征和影响系统．“９４６”暴雨期间副高位置偏南,暴雨是中低纬系统相互作用的结果;“９４７”暴雨期间副高位置偏北,暴雨主要是由低纬热带系统作用所造成     

长江中下游一次暖区极端致洪暴雨特征及天气学成因分析

基于多源观测资料和再分析资料,采用天气学诊断分析方法研究了2019年5月长江中下游地区发生的一次致洪暴雨的特征及主要成因。结果表明:该次极端致洪暴雨过程是在稳定的“西低东高”天气形势下,由持续时间长的短时强降水累积而成,具有明显的中尺度和阶段性特征。直接造成极端暴雨的中尺度对流系统在低空急流前沿不断新生东移,表现出明显的“列车效应”和准静止特点。过程中低空急流和超低空急流异常强盛,为极端暴雨提供了持续有利的水汽和对流不稳定条件,特别是整层高湿、较低的抬升凝结高度和较大暖云层厚度有利于提高降水效率,产生雨强较大的短时强降水；高低空急流耦合是强降水发生发展的重要动力机制,强垂直风切变区与暴雨落区有较好的对应。     

广西暴雨致洪灾害的非线性预测模型研究

选取自1994—2012年来广西共87个暴雨致洪灾害过程,以暴雨时间长度、暴雨过程降水极值、暴雨过程降水均值三个指标作为致灾源因子,以暴雨洪涝造成的直接经济损失作为主要灾情因子,通过对数变换获得更加光滑的灾情因子序列.利用统计学理论建立支持向量回归模型,采用网格搜索法进行SVM的参数寻优,利用选取的致灾源因子对灾情序列进行回归预测.结果表明,基于支持向量机的回归预测模型,其拟合优度、拟合效果均优于传统的逐步回归.该研究为探讨暴雨致灾源因子与灾情因子的非线性关系提供了一条新的途径.     

基于陆气耦合的城市雨洪模拟技术研究进展

对汇流时间短、暴雨时程集中且短期内降水强度大的城市区域而言,暴雨洪涝灾害预见期的延长可以为制定应急预案和实施防汛抢险争取更多的响应时间,降低城市暴雨洪涝事件带来的潜在危害．延长城市暴雨洪涝灾害预见期的有效措施之一,是采用基于数值天气预报技术和多源/高分辨率数据资料的陆气耦合城市雨洪模拟技术进行雨洪过程模拟和灾害预报．本文归纳总结了城市雨洪过程模拟和预报中常用的5类降水输入数据及各类降水数据的适用条件;总结了数值天气预报技术在区域强降水模拟方面的研究进展及存在的问题;梳理了城市雨洪过程模拟中采用的常见方法及优缺点;总结了数值降水预报技术应用于城市雨洪过程模拟和预报的最新研究进展．在此基础上,提出了基于陆气耦合的城市雨洪模拟技术需要解决的关键问题和应对之策,指出在当前城市雨洪模拟技术较为成熟的情况下,减小数值降水预报结果的不确定性和提高城市雨洪过程模拟的精细化程度是提高城市暴雨洪涝灾害预报准确性的主要手段．      

华东区域中尺度模式在景德镇暴雨过程中的检验与应用

利用2015年至2019年7月中旬期间华东区域数值模式24 h降水预报图片产品及景德镇国家站雨量资料,对该模式预报景德镇24 h暴雨进行了TS评分、空报率、漏报率检验,得出主要结论如下:模式对景德镇市24 h暴雨TS评分为0.26,空报率为68%,漏报率为37%,预报能力总体呈逐年上升趋势。6-7月模式TS评分高于空报率和漏报率,表明该时段模式预报具备较高的参考价值。模式20起报产品评分优于08。模式对不同类型暴雨预报结果统计表明,静止锋暴雨预报成功率高,参考价值大;冷锋暴雨及暖区暴雨次之。模式24 h暴雨预报一定程度上优于主观预报,但近2 a差距减小。模式对景德镇地区多次致洪暴雨预报表现良好。     

一次致洪大暴雨对长江两个子流域的影响分析

利用高空、地面观测和NCEP/NCAR再分析资料,对2009年8月3日-5日发生在长江两个子流域(嘉陵江和綦江流域)的一次致洪大暴雨的降水时空分布、环流背景、水汽输送及对流域水文条件的影响进行了分析.结果表明:此次暴雨环流背景是高空槽耦合了"天鹅"台风阻塞的西南低涡,南侵冷空气和西南急流输送的暖湿水汽交汇,导致不断有中小尺度对流系统的生成、发展;暴雨第一阶段降水是纬向和经向水汽输送的共同作用,第二阶段以纬向输送为主;两个子流域暴雨期间700hPa比湿值一直在10g/kg以上,最强降水均产生在水汽通量大值区,同时也是水汽通量散度梯度最大处,产生时间则为低层散度值变化最大梯度期间;綦江流域降水比嘉陵江流域降水持续时间短,但其流域面积小,面雨量反而更大,造成其先达到最高水位,超保证水位,嘉陵江未超警戒水位,本次致洪暴雨造成两流域及长江上游均达到一年中最高水位.     

浅谈水电站提高水能利用率“分期抬高汛限水位”的方法

我国大部分地区属季风气候区,多数河流的洪水由暴雨所致,暴雨特性和量级大小在整个汛期内的不同时候有所不同。为提高水库综合利用效益,我国学者对如何利用暴雨洪水的季节性变化特征确定汛期分期,利用水库分期汛限水位调控洪水资源,缓解水库防洪与兴利的矛盾进行了有益的探索。传统的汛限水位确定方法是通过设计洪水调洪演算途径得出的。“分期抬高汛限水位“充分利用天然径流量的有效措施,同时起到减少水头损失的效果。     

一次致洪大暴雨对长江两个子流域的影响分析

利用高空、地面观测和NCEP/NCAR再分析资料,对2009年8月3日-5日发生在长江两个子流域(嘉陵 江和綦江流域)的一次致洪大暴雨的降水时空分布、环流背景、水汽输送及对流域水文条件的影响进行了分析.结 果表明:此次暴雨环流背景是高空槽耦合了“天鹅”台风阻塞的西南低涡,南侵冷空气和西南急流输送的暖湿水汽 交汇,导致不断有中小尺度对流系统的生成、发展;暴雨第一阶段降水是纬向和经向水汽输送的共同作用,第二阶 段以纬向输送为主;两个子流域暴雨期间700hPa比湿值一直在10g/kg以上,最强降水均产生在水汽通量大值 区,同时也是水汽通量散度梯度最大处,产生时间则为低层散度值变化最大梯度期间;綦江流域降水比嘉陵江流域 降水持续时间短,但其流域面积小,面雨量反而更大,造成其先达到最高水位,超保证水位,嘉陵江未超警戒水位, 本次致洪暴雨造成两流域及长江上游均达到一年中最高水位.     

郑州“7·20”暴雨的精细化特征及主要成因分析

为研究2021年7月20日郑州地区历史罕见暴雨洪涝灾害的精细化特征及其成因,基于实况观测和再分析资料,采用合成分析、距平分析等统计方法对此次暴雨过程进行了分析。结果表明:郑州“7·20”暴雨过程具有突发性极强、短时雨量极强、降水极端性突出的特征;200hPa存在异常偏强且稳定的高空槽及高空冷涡,使暴雨区上空高层具备强的辐散条件;偏强偏北的副热带高压、台风“烟花”和“查帕卡”向暴雨区持续输送了大量水汽;郑州上空回波发展旺盛,且有对流性回波不断汇聚,呈现明显的“列车效应”;在地形作用下,郑州具备比周边更强烈的低层辐合及上升运动条件,对降水量的增幅起到了重要作用;高、中、低空极为有利的环流配置、极强的水汽条件,以及地形的增幅作用共同导致了此次致洪暴雨过程。     

西北东部一次暴雨天气过程的数值模拟研究

利用较高分辨率非静力中尺度数值模式MM5,对2003年8月28日西北东部一次致洪暴雨天气过程进行了数值模拟,重点研究了中-α和中-β尺度系统的发生发展和演变过程,对影响暴雨的物理量场进行了诊断分析.结果表明:中-α尺度低涡越山后迅速生成发展,历时约14 h,少动,并激发了多个中-β尺度系统,在这些不同尺度系统相互作用下,形成了这次区域性暴雨.强降水主要出现在低涡系统的发展与成熟阶段.700 hPa以上稳定的大气层结,抑制了水汽和能量的垂直扩散,有利于水汽和能量沿低空向雨区输送.在暴雨区上空,水汽和能量以垂直输送为主,同时伴有大量潜能释放.暴雨区上空有明显的正涡(位涡)柱和发展旺盛的上升气流区,低层辐合中心位于650 hPa,高层辐散中心位于400 hPa,无辐散层位于500 hPa.     

梅雨锋致洪暴雨β中尺度涡旋的数值试验和结构分析

运用PSU／NCAR的MM5V2的嵌套模式，对1998年7月的武汉致洪暴雨过程作了成功的数值模拟。并运用模式输出的高分辨率资料对引起此次特大暴雨的β中尺度涡旋系统的结构作了诊断分析。分析了涡旋系统在3个不同时期的三维结构特征，特别是得到与暴雨雨团相联系的β中尺度垂直环流分布特征。指出涡旋系统的水平范围在90km左右，涡旋环流只在对流层中层（850hPa-650hPa)比较明显，与涡旋相伴的是一个在狭窄区域内物理量高度集中，并向垂直方向发展的暖心正涡度柱。     

闽北山洪致灾临界雨量重现期分布及山洪风险分析

根据山洪发生时的降水资料、洪水淹没记录和地理信息资料,利用二维水动力模型"Floodarea",计算闽北山洪6h致灾临界雨量;根据多年降水资料,计算闽北气象站各重现期6h最大降水量,并利用ArcGIS进行区域插值计算.结果表明,闽北6h最大降水量高值区位于西部、东部和中南部部分地区;山洪低致灾等级临界雨量相当于5年以内重现期的6h最大降水量,多数为1年;中致灾等级临界雨量相当于2~5年重现期的6h最大降水量,少数为1年;多数山洪沟高致灾等级临界雨量相当于5年以上重现期的6h最大降水量,少数2年以内.天气背景分析表明,闽北地区短历时强降水主要由锋面暴雨和台风暴雨引起.     

蒙江"2002.7"暴雨洪灾探析

蒙江“2002.7”暴雨洪水,给沿江两岸造成了严重的洪涝灾害.该文通过对“2002.7”暴雨洪水的成因、雨洪特点、暴雨洪水过程、洪水组成、洪水等级等分析,概括暴雨洪水的特点,进一步探索蒙江洪水特性及洪灾的成因,提出该流域防洪减灾措施.     

静海区玉米作物暴雨致灾风险阈值研究

根据天津市静海区2009—2017年5~9月的全区自动站数据和2013—2017年的各乡镇因暴雨受损的玉米减产率数据,采用统计方法对静海区暴雨灾害风险以及玉米因暴雨致灾风险进行评估和区划。研究发现,静海区暴雨灾害风险呈自西北向东南逐步增加的分布,静海区玉米作物暴雨致灾风险呈现出自西南向东北逐渐减少的分布。通过线性回归方法建立了玉米作物暴雨致灾风险12,h降水量阈值,量化不同暴雨灾害风险阈值所对应的玉米受灾情况,为制定有效的防灾减灾政策提供科学依据和研究思路。     

极端暴雨下绿-灰-蓝基础设施防洪排涝效果评估——以东沙湖流域为例

针对当前城市洪涝研究主要集中在单一的绿色、灰色基础设施或绿-灰色基础设施的不足,基于水文水动力耦合模型对武汉市东沙湖流域进行建模,采用武汉市暴雨经验式并移植郑州“7·20”暴雨生成重现期1～1 000a的极端暴雨情景,分析极端暴雨下绿-灰-蓝色基础设施的雨洪控制能力.研究结果表明：绿色基础设施主要应对5a一遇以内的降雨,且有一定的削峰和峰值延缓效果;灰色基础设施排水能力的提高有助于城市应对极端暴雨,且雨强越大其发挥效果越明显,但存在增大峰值和提前峰现时刻的负面作用;蓝色基础设施具有极大的雨洪调蓄潜力,可为应对极端暴雨提供保障,但需考虑其综合效益并制定多级水位调控方案;绿-灰-蓝色基础设施应综合起来优化评估,蓝色基础设施的顶托效应反映了其水力联系和耦合关系.以期该研究为城市内涝灾害治理和海绵城市建设规划提供科学依据.     

临沧市洪旱灾害特性与防灾减灾对策

防洪抗旱是关系人民生命财产安全和经济社会可持续发展的战略性问题。本文归纳总结了50多年来,临沧市洪旱灾害的形成原因及基本特征;对洪旱灾害的近期变化作了分析论述;阐述了临沧洪旱灾害近期研究动态和防灾减灾及临沧洪旱灾害的特性及致灾原因,提出了适应新形势的防灾减灾对策。