雷达估测降水在山洪灾害中的应用分析

以云南省麻栗坡县2018年"09.02"特大山洪泥石流灾害为例,结合丽江、曲靖的其它个例,主要采用天气诊断和雷达估测降水在山洪灾害中的技术应用,分析得出如下结果:(1)诱发此次山洪灾害的天气原因主要是低涡沿两高间辐合区西移,受高原山地地形抬升作用影响,造成多个中γ尺度单体合并,产生局地强降水引发灾害;(2)分析雷达资料可更加全面、细致地了解到致灾原因、降水分布、强降水落区和分布时段,并且较地面实测降水量有一定的提前量;(3)雷达资料进行反演降水的估测,可一定程度弥补没有雨量站区域或雨量站故障区域的降水情况.通过雷达反演降水得到一些降水变化规律,如降水分布的特殊性、雨团系统的降水强度受地形影响形成的多样性、层状云中镶嵌的中γ尺度单体发生合并有时可引发合并区域下方强降水、高山雷达估测降水的应用、高山雷达探测的一些局限及弥补措施等,这些对积极地探索高原地区暴雨引发泥石流的致灾机制,在防灾减灾中有一定的价值.     

基于卫星数据的台风暴雨洪涝致灾指标的改进——以菲特(1323)台风为例

台风暴雨洪涝灾害的致灾指标改进对于防灾减灾工作具有重要意义.为分析菲特(1323)台风事件的情况,基于0.1°×0.1°分辨率的中国自动站与CMORPH降水产品融合逐时降水量网格数据集V1.0,根据台风降水分离方法,分离出整场台风的逐小时实际降水量;再结合台风暴雨洪涝灾害链理念,分别以基于日降水量指标的台风暴雨洪涝算法(D-TRF)和基于小时雨强指标的台风暴雨洪涝改进算法(H-TRF),划定了洪涝致灾分布;并对结果进行验证计算,对各算法划定的洪涝致灾分布与实际灾情数据进行对比分析.结果表明:基于小时雨强指标的台风暴雨洪涝改进算法(H-TRF)在针对集中暴雨情况时,与实际受灾情况关系更为密切.研究成果可以为实时、快速、准确预报台风暴雨洪涝致灾分布及相关灾害链研究提供技术支持.     

云南省不同降水型地质灾害的降水特征对比分析

利用2014—2020年云南地质灾害数据和气象站降水资料，通过有效降水量法筛选出降水型滑坡、泥石流和崩塌灾害，并分析灾害发生时次前的降水特征.结果显示：云南降水型地质灾害以滑坡为主，其次是泥石流和崩塌；诱发3类地质灾害的降水类型都有短时强降水、短期降水和长历时降水.由短期降水造成的滑坡、泥石流和崩塌灾害样本分别占78%、83%和75%，其中超过75%灾害发生前3 d出现强降水事件，泥石流更是高达96%；诱发滑坡和泥石流灾害的短历时强降水主要发生在前12 h，其中滑坡灾害发生短历时强降水时次最多的是前1～4 h，泥石流灾害发生短历时强降水时次最多的是前1 h；云南大部地区滑坡、泥石流和崩塌灾害主要由短期降水引起，特别是怒江地区最显著.     

汶川地震扰动区文县“8·7”泥石流灾害特征分析——以洋汤沟为例

2017年8月7日,文县遭受特大暴雨袭击,暴雨中心最大降雨量109.8 mm,强降水引发群发性泥石流灾害.其中文县梨坪、天池、舍书3个乡镇受灾严重,洋汤沟泥石流因其隐蔽性是其中的典型代表.本研究以羊汤沟为例,分析汶川地震扰动区文县"8·7"泥石流灾害特征与成因,结果表明,洋汤沟泥石流属于沟谷型、低频率、稀性泥石流,流域地形陡峻,汇水面积大,动力条件好,一旦遭遇暴雨,可再次引发泥石流灾害.灾后恢复重建应充分考虑泥石流危害,提高泥石流设防标准,因地制宜采取植被恢复、水砂分离、拦挡停淤、排导引流等措施进行治理,并划定危险区,对部分居民采取避让搬迁.洋汤沟泥石流灾害趋于活跃,泥石流形成的致灾能力在不断增加,隐蔽性较强,类似灾害的提前识别是今后需要关注的重点.     

层次分析法在辽南泥石流危险度评价中的应用

辽宁省老帽山区是山地灾害严重区、频发区,文章应用层次分析法对灾害区的泥石流灾害诱发因素进行权重分析,认为暴雨是触发泥石流灾害的最主要因素。以南岔河流域泥石流沟为例,评价其危险度,结果与实际相吻合,该方法可以推广到对辽南泥石流其他泥石流沟的危险度评价中。针对泥石流灾害的发生,文章提出了一些措施建议,旨在为防治工作提供一些帮助。     

北京“23·7”特大暴雨影响下城市交通应急响应时间动态分析：以北京市通州区为例

暴雨洪涝事件影响城市交通路网运输性能,增加城市应急通行时间.然而,现有研究主要集中于2h设计雨型下城市交通路网受损过程,对长历时特大暴雨情形则考虑不足.2023年7月,北京地区发生历史罕见的长历时特大暴雨事件,造成严重洪涝灾害.联合利用城市洪涝模型和动态交通路线规划分析,量化评估了特大暴雨事件对北京市通州区居民通过城市路网前往医院、紧急避难场所等地所需通行时间的影响.研究结果表明：(1)特大暴雨事件可使居民前往避险地点时间增加约20min;(2)短时极大雨强与前期足量积水均会显著减缓城市交通系统通行性能恢复速度,放大暴雨洪涝灾害风险.因此,在评估城市洪涝灾害风险时需综合考虑短时降雨强度超限造成的突发性失稳与长时间连续降雨致涝造成的渐进性失稳风险,并据此优化极端暴雨洪涝场景下灾害风险管控与应急资源配置.     

中国暴雨泥石流危险性区划

泥石流是一种典型的突发性泥沙灾害，而中国是暴雨泥石流多发的国家之一．基于全国县市行政区的暴雨泥石流形成条件数据，运用突发性泥沙灾害危险性快速区划方法可以有效地进行中国暴雨泥石流危险性区划．区划结果按照泥石流危险度分为高、较高、中、较低、低五类区．中对区划结果的合理性进行了解释，通过敏感性分析说明了该方法的稳定性，最后将区划结果与采用其他区划方法获得的结果进行了比较并通过相似性和t-检验间接验证了该方法的准确性。     

一次低空急流影响下滇西地区冬季强降水天气分析

利用常规观测资料和大理边界层风廓线资料,对2008年1月26～27日低空急流影响下滇西地区冬季强降水天气进行分析.结果表明:南支槽是主要影响系统,槽前的西南低空急流一方面为强降水区输送源源不断的暖湿空气,另一方面在暴雨区产生强辐合,强降水发生在水汽通量散度小于-20×10-8 g.hPa-1.cm-2.s-1的区域,水汽辐合与辐散相伴出现,强降水落区与水汽通量大值区及全风速大值区有很好的对应关系.低空急流出现最强时低层辐合、高层辐散及垂直速度也达到最强;高低空急流的脉动对强降水有一定的指示意义,低空急流的脉动与强降水之间存在密切关系,高空急流较低空急流的下传明显提前2～3 h,低空西南急流向下扩展的同时,可能存在动量下传,引起低空扰动加强.     

云南省秋季降水强度时空演变特征及其对降水量影响分析

本文选取云南省1979-2016年125个气象台站秋季逐日降水量资料,利用Mann-Kendall趋势分析和突变检验方法,研究了秋季降水量降水强度趋势变化规律,发现年均降水量及小雨、中雨、大雨等级雨强大部分站点呈下降趋势,少数站点呈上升趋势;暴雨等级降水强度差异较大;年均雨强在较多站点存在显著性突变.应用经验正交函数(EOF)分解方法分析了秋季降水时空分布特征,从第一、二模态发现多年平均降水量从南向北逐渐减少,主要特征是大范围区域降水具有一致性,其次为滇中及以东以南与滇西及滇西北地区反向变化空间分布型态,这与云南省过去几十年天气状况及极端降水现象相符合.而后,分析了降水强度和降水日数对降水量的影响程度及其差异性.以雨强贡献大于雨日贡献为正,发现对于多年小雨、中雨、大雨等级,全局为负且具有一致性.年均降水量主要表现为西南、西北、东南地区为正,滇中及东部东北地区为负.至于暴雨,两者贡献值百分比差异明显且幅度较大,东北为负,西南为正,由东北向西南递增.可以认为雨量等级越大,降水强度对降水量影响越大.本研究在云南省降水研究中具有重要的现实意义.     

干侵入在云南一次全省性暴雨中的触发作用

利用常规观测资料和NCEP再分析资料,对2013年8月2425日发生在云南的强降水事件进行诊断分析.结果表明热带低压西行过程中来自中高层的干冷空气侵入造成了大范围强降水的发生.稳定而持续的水汽输送和水汽辐合是暴雨形成的重要因素,高层冷空气南下并向低层渗透造成的对流抬升又使得对流加强,利于暴雨的产生.冷空气与偏东急流长时间交汇于滇东北,造成滇东北暴雨维持时段较长;而滇西南干舌与热带低压交汇时段和区域正好对应着暴雨时段.干舌前侧与暴雨落区有较好相关性,暴雨发生在干空气与湿空气交界处,暴雨区与MPV异常值对应关系较好.     

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。     

福建台风灾害链分析——以2005年"龙王"台风为例

基于灾害系统理论,结合台风的风情、雨情、水情和潮情等特点,构建了福建台风大风、台风暴雨洪涝和台风风暴潮3个串发、并发性灾害链模式.对2005年"龙王"台风的分析表明:登陆台风受山脉抬升和北方弱冷空气双重影响再次强降水,地势西高东低且地表破碎、海岸曲折且山地性河流发育等是灾害链发生、发展的主要原因,灾情随灾害链过程放大,受承灾体脆弱性累积加重.提出沿海区防御大风和风暴潮、河流下游防御洪涝、山区防御洪水、滑坡和泥石流等区域模式,为减灾提供科学依据.     

云南两高辐合背景下低涡强降水过程对比分析

基于气象观测和欧洲中期天气预报中心第五代大气再分析资料（ERA5）,选取2018—2020年发生在云南的3次两高压辐合区（以下简称两高辐合）背景下低涡连续性强降水过程进行对比分析,探究其环流形势、动热力因子及水汽辐合的相似性和差异性.结果显示：(1)夏半年西太平洋副热带高压（以下简称西太副高）西伸时,云南常受两高辐合影响,当辐合区中有低涡生成,易发生连续性强降水,且强降水落区并不完全分布在整个狭长的两高辐合区内.(2)两高辐合区低涡降水具有相似的雨带分布和移动特征,但雨带的集中程度、分布范围、小时雨强和总雨量存在差异.强降水开始时,落区偏东,随着西太副高西伸及东北引导气流的引导,低涡向南向西移动,强降水落区也随之向南向西移动.低涡在某一地区徘徊导致降水集中在该区域,且西太副高西伸较强时,两高辐合形势更强,低涡降水大雨及以上量级雨带也更窄.(3)低涡造成的降水主要分布在低涡中心及低涡切变附近,且降水发生在低层暖湿的环境中,低层及中高层有冷空气侵入时,小时雨强的极端性更强,降水落区也相对偏北.两高辐合区低涡降水落区与水汽辐合区对应较好,水汽辐合强度较弱时,对应的总降水量较小.     

基于FLO-2D数值模拟的结底岗村公路泥石流危险性评价

工布江达县公路沿线泥石流频发,对公路交通安全和县内各区域经济发展造成严重影响。为研究高海拔地区暴雨型泥石流对公路的危害特征和潜在危险性,同时探索基于FLO-2D模型模拟泥石流的方法在高寒、高海拔、强地质构造地区的适用性,本文运用FLO-2D软件,以西藏自治区工布江达县典型公路泥石流——结底岗村泥石流为例,模拟泥石流泥深、流速等方面的冲淤特征,确定泥石流强度并划定危险性分区评价泥石流危险性。以公路沿线典型泥石流沟危险性的“点评价”为基础,通过分析公路泥石流危险分区以及与受威胁路段之间的拓扑关系,定量评估泥石流危险性,可以合理的预测公路泥石流的影响区域和危害程度,为工布江达县公路泥石流灾害分析、预警以及建设设计和公众疏散计划提供技术参考。     

前汛期惠州市强降水气候突变及其环流特征分析

 惠州市地处气候年际变化显著的东亚季风区,近几十年来前汛期强降水事件频繁,尤其自20世纪90年代以来有很多暴雨灾害发生。为了客观地分析惠州前汛期强降水事件的异常情况,利用1967-2009年惠州市降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,研究了前汛期惠州强降水的气候变化及其环流特征。结果表明：前汛期惠州市总降水量和暴雨量大,暴雨日数多;它们的年际变化一致,无明显趋势变化。但自1990年代中期至今,强降水异常有增多且强化的趋势。进一步对比惠州前汛期强降水异常事件突变前后的环流特征,强降水偏多（少）年,突变前后低纬地区均呈现偏南（东北）气流异常,而引起强降水偏多（少）年突变的环流形势差异,主要表现为突变后冷空气作用明显,低层北风分量增强;突变前后物理量的差异则主要表现为,突变后强降水偏多年高、低层散度梯度加大,垂直上升运动偏强,对流性不稳定加大,强降水偏少年上述物理量的变化相反;以上差异特征均导致突变后强降水偏多年更易引发或加剧强降水异常,强降水偏少年更不易于强降水的发生。     

闽南核电厂区短历时设计暴雨估算

通过对暴雨一致区的分析,选择合理的代表气象站和水文站,根据代表水文站1953年~2007年不同历时最大降水资料,采用皮尔逊-Ⅲ型法计算不同重现期短历时降水量极值,最后通过雨强-频率-历时关系曲线求算暴雨衰减系数,得到闽南核电厂厂址区域短历时暴雨设计值,具有一定的代表性和实用性,成果稳定合理,可为工程设计提供科学的参考依据。     

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．      

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。     

贵州都匀市翁岗沟泥石流特征分析

翁岗沟泥石流位于贵州都匀市摆忙乡,是一条老泥石流沟。近年来由于煤矿开采和降雨作用,该区域发生了大量崩塌现象,并发生了两处大型滑坡。通过实地调查,崩滑产生的大量破碎堆积物分布在形成区和流通区沟道里,其结构松散,如遇暴雨极易发生泥石流灾害。结合实地调查的数据,分析了翁岗沟泥石流的特征及成因,并对泥石流的静力学和动力学特征值进行计算,为该沟防灾减灾工作提供资料。     

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。