影响云南的孟加拉湾风暴TBB特征分析

统计19952010年东北方向登陆影响云南省的孟加拉湾风暴,根据降水强度及降水落区,将10个个例分为区域性降水、全省性降水来加以研究.对孟加拉湾区域(80～100E)云顶亮温资料(TBB)进行纬向平均,通过分析云顶亮温的纬向平均时间演变图,发现TBB低值中心位置、强度与云南省降水有一定对应关系,对于区域性降水,当-30 ℃TBB低值中心在20~22N附近,滇西及滇西北降水为大雨局部暴雨;对于全省性降水,当-40 ℃TBB低值中心位于14~18N附近,-40 ℃线的南北纬向宽度大于4,另外20~30N区域的纬向TBB平均值低于-10 ℃,云南省降水以大雨局部暴雨为主.另外对于全省性降水,在降水产生前12~24 h的纬向TBB平均时间演变图中,若低值中心北侧的-30 ℃线的纬度为XN,云南省的强降水区域位于(X+5)N以南地区.     

一次强降水过程中两类暖区暴雨特征对比

利用常规气象探测资料、龙岩S波段双偏振雷达数据、加密区域自动站数据等,对2019年6月7～13日一次强降水过程出现的两类暖区暴雨特征进行对比分析。结果表明,①暖区暴雨均处在高温高湿场中,呈低层辐合高层辐散状态,层结极不稳定,由底层的辐合或切变触发,其中冷空气渗透暖区暴雨多为本地场触发生成;②冷空气渗透暖区暴雨对流性强于暖切抬升暖区暴雨,前者雨滴大、不均匀,后者雨滴小且均匀,降水效率高,两者雷达特征区别非常明显。     

2010年云南“6.25”特大暴雨中尺度特征及成因的数值模拟分析

 使用1°×1°NCEP再分析资料、TBB黑体亮温资料和自动站逐时降水资料,应用MM5V3.6中尺度数值模式对2010年6月25日发生在云南曲靖马龙罕见的特大暴雨进行数值模拟,主要从动力结构和不稳定机制研究本次特大暴雨的中尺度特征及其成因.研究表明：降水发生期间中低层有较强的水汽辐合柱存在,强降水发生前中低层积累了较大的对流不稳定能量,近地层辐合线的形成诱发中低层辐合的产生,强烈的垂直上升运动促使对流不稳定能量迅速释放,触发强对流降水,高层辐散中低层辐合形成的“抽吸作用”以及利于垂直上升运动和降水的维持.地形敏感试验表明,近地层辐合线出现的位置与云南地形有很大的关系,从而影响强对流暴雨的落区.     

气象卫星遥感信息数字化预测方法研究

利用GMS-5卫星遥感亮温（TBB）资料,按演化科学原理,对暴雨的发生、发展和消亡的过程物理学特征进行了数字化分析,并对武汉“98·7”暴雨进行了实例暴雨的细化预测,具有较强的实用性。     

三亚短时强降水的时空分布特征

为了弄清三亚短时强降水的时空分布特征，利用三亚2009—2021年1个国家级地面气象站及18个加密地面观测站的逐小时和日降水数据以及哈德莱中心月平均海表温度资料，采用空间插值、经验正交函数分解、线性统计分析及相关性分析等方法，对三亚短时强降水的时空变化特征、短时强降水与暴雨的关系进行了分析，揭示其变化规律.结果表明：三亚短时强降水呈北多南少和东多西少的空间分布特征；EOF分解得到三亚短时强降水呈现全区一致和东西差异两种典型的空间分布模态，华南沿海海温异常是影响全区一致性降水模态的重要因子；短时强降水年平均出现站次为19.1,76.33%的短时强降水集中在16.0～30.0 mm·h^-1，短时强降水月变化呈双峰结构，峰值出现在7月份和9月份，87.32%的短时强降水出现在4～10月份；日变化的双峰结构明显，多发时段为04～05时、07～08时及16～17时；月平均短时强降水为26.6 mm·h^-1，极端小时降水为107.4 mm·h^-1，极端小时降水多由强对流系统引起. 83.34%的暴雨过程伴有短时强降水，两者呈显著性正...     

贵阳地区一次春季暖切变型飑线的云图分析

利用GMS-5卫星红外、水汽图像及TBB等值线和常规资料叠加,对贵阳地区2001年4月19日发生的一次暖切变型飑线过程云图演变特征和触发机制进行分析,发现:发展成熟的飑线为带状;冷云区(TBB≤-32℃)面积最大时,云顶最低亮温不是生命史的最低亮温;强对流天气出现在MCS开始形成到冷云区面积最大时的时段,剧烈天气出现在TBB等值线密集区;飑线是在地面暖湿气团和暖干大陆气团分界限即干线上形成的;水汽图像暗区与较浅灰暗区交汇处和交汇时间对MCS形成位置和时间有一定指示作用.     

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.     

福建省非台风暴雨可降水分析

一、引言按目前国内外推求“可能最大降水”的方法,水汽放大就是放大暴雨的可降水。代表一场暴雨中的水汽含量的可降水,往往利用持续12小时的地面代表性露点,按饱和假绝热条件推求得可降水的近似值。但是如何在适当的地点和适当的时间内确定地面代表性露点,使它所对应的可降水能反映该场暴雨的水汽特征呢?国内外都曾作过分析研究。遵照毛主席“实践出真知”的教导,我们曾结合我省的实际情况,就我省的台风雨地面代表性露点的选择作过分析和规定,但对除台风雨外,其他天气系统造成的暴雨(据1956—1975年暴雨普查,内陆暴雨中心点雨量H_(24)≥200mm,沿海地区H_(24)≥300mm的30场非台风大暴雨中,锋面(低涡切变)雨占24场,东风波,热带低压西南风降下温等天气系统造成的暴雨6场)特别是锋面雨,它们的代表性露点究竟如何确定呢? 本文的目的就是根据探空站实测资料计算暴雨前后,暴雨时的可降水,研究其变化     

基于EOF的内蒙古地区降水时空变化特征分析

基于内蒙古自治区1970—2015年110个气象站的年降水量资料,采用EOF统计分析方法,分别计算出各降水场的特征向量和时间系数,并根据特征向量的方差贡献率对内蒙古年降水量的时空分布特征进行分析.结果表明,内蒙古地区降水场的时空分布具有3种典型模态,累积贡献率为51.03%.模态1决定了全区降水变化趋势整体具有一致性.模态2决定了全区东部偏北地区和中西部偏北地区降水趋势呈反向分布型,降水量由东北向西北部递减.模态3决定了全区西南和东南地区降水多于中部和西北部地区降水.同时,结合时间系数,分析了降水量的年际变化特征,为今后该地区水资源的合理利用提供一定的参考.     

冬季中东急流时空变化特征及其与中国气候的关系

采用1968—2009年NCEP/NCAR月平均再分析资料和1968—2008年月平均中国160站降水和气温资料,使用EOF分析等方法,研究了冬季中东急流的时空变化特征及其与中国气候的关系。结果表明:中东急流存在3个主要EOF空间模态(其方差贡献率分别为26.9%、20.9%和17.0%),第1模态反映了急流核下游的急流变化特征,第2模态反映了急流区域的南北反相变化特征,第3模态反映了急流核上游的急流变化特征;冬季中东急流指数具有明显的年际变化特征,主要存在2~4年和准8年的周期振荡。冬季中东急流与中国西南地区气温(华南地区降水)呈显著负(正)相关关系;中东急流偏强、偏弱年的中国气温及降水差值显著区域分别位于西南地区(最大差值达3°C)和华南大范围地区(最大差值达180 mm)。     

2008年广东及周边海域暴雨期间强对流活动时空分布特征

综合利用逐时FY-2C 卫星红外亮温(TBB) 资料、广东6 部雷达资料和香港提供的地闪资料, 对2008 年5?6月广东及周边海域深对流活动的时空分布及演变特征进行分析, 以考察对流系统的活动和强降水的关系, 并对比分析了TBB、雷达资料和闪电三者所表征对流系统特征的差异。分析结果表明2008 年前汛期我国广东及周边海域对流活动具有如下特征:1) TBB、雷达回波和地闪资料所表征的对流活动都与 4 个强降水阶段有明显的对应关系, 并有明显的持续性, 3种资料都反映出第3阶段(6月12?14日)强对流活动和降水最强, 但地闪密度分布与TBB、雷达回波有显著的差异; 2)对流活动的日际和日变化都表明TBB≤-52℃频率、雷达回波所追踪的对流风暴次数、地闪密度和降水的峰值对应基本一致; 3)对流活动的日变化特征表明山地和海洋的对流活动在性质上存在差异; 海上的对流活动早于陆地, 海岸线附近是对流活动的过渡带, 对流活动最频繁, 夜间也有较多的对流活动;4) 地闪资料更多地反映尺度较小生命史较短的对流活动, 雷达回波和 TBB 资料则更能反映尺度较大生命史较长的对流活动。     

山东春季降水的时空分布特征

根据1961～1998年共38年的山东省81个地面站的降水资料，应用自然正交函数展开(EOF)方法，分析了山东省38年春季月、季降水量．根据总体累积贡献率和空间分布特征，发现前1个典型场就基本能全面地反映山东省春季降水分布的主要特征，其贡献率高达92．27％，据得出山东省春季降水分布类型：总体一致型．山东3、4、5月份降水第2特征向量的变化特征反映了山东春季季节转换的特点．山东春季易出现干旱．山东春季降水有明显的年际变化，存在4．8年的周期振荡。     

2008年广东及周边海域暴雨期间强对流活动时空分布特征

综合利用逐时FY-2C卫星红外亮温(TBB)资料、广东6部雷达资料和香港提供的地闪资料,对2008年5—6月广东及周边海域深对流活动的时空分布及演变特征进行分析,以考察对流系统的活动和强降水的关系,并对比分析了TBB、雷达资料和闪电三者所表征对流系统特征的差异。分析结果表明2008年前汛期我国广东及周边海域对流活动具有如下特征:1)TBB、雷达回波和地闪资料所表征的对流活动都与4个强降水阶段有明显的对应关系,并有明显的持续性,3种资料都反映出第3阶段(6月12—14日)强对流活动和降水最强,但地闪密度分布与TBB、雷达回波有显著的差异;2)对流活动的日际和日变化都表明TBB≤-52℃频率、雷达回波所追踪的对流风暴次数、地闪密度和降水的峰值对应基本一致;3)对流活动的日变化特征表明山地和海洋的对流活动在性质上存在差异;海上的对流活动早于陆地,海岸线附近是对流活动的过渡带,对流活动最频繁,夜间也有较多的对流活动;4)地闪资料更多地反映尺度较小生命史较短的对流活动,雷达回波和TBB资料则更能反映尺度较大生命史较长的对流活动。     

基于EOF和HHT的多站点降雨场随机模拟方法研究

提出一种新的基于希尔伯特谱分析的降水发生器EHS.该模型首先对原始降雨场进行高斯隐变量转换,转换后的标准化降雨场随后进行经验正交函数分析(EOFA),提取出主要空间模态和对应的主成分时间序列.对主成分序列进行经验模态分解(EMD)和希尔伯特谱分析(HAS)可以得到不同特征周期的本征模态函数(IMF)及其对应的瞬时振幅和瞬时频率,利用随机相位法仿真各项IMF分量,对模拟得到的IMF分量进行EMD重构、EOF重构和高斯隐变量反操作,即可得到多站点降雨模拟场.本文以月降雨量均值、月降雨量标准差,空间相关系数、空间连接度、自相关系数为指标,利用湘江流域实测的降水数据,通过与现有多站点降水发生器MulGETS的比较,评估多站点降水发生器EHS的性能和优缺点.研究结果表明,多站点降雨发生器EHS能很好地模拟湘江流域的降雨,重现历史降雨场的统计特征.该工具可为水文水环境模型、生态模型等提供数据支撑.     

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85.5GHz资料，和GMS逐时红外卫星3去图资料，分析了1998－07－20－25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3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。     

山西北部一次区域性大暴雨成因分析

应用常规气象观测资料、NCEP1°×1°再分析资料和卫星云图高分辨率相当黑体亮温(TBB)资料,对2012年7月20～21日山西北部大暴雨过程的成因进行了分析。结果表明:此次区域性大暴雨过程发生在阻塞高压稳定维持以及副高进退的环流背景下;200hPa高空辐散场的长时间维持促使了上升运动的加强,有利于强降水的持续;700hPa低涡切变线是大暴雨产生的主要影响系统;低空西南急流的建立和维持为大暴雨的产生提供了源源不断的水汽和能量条件;降水前期不稳定能量的聚集为大暴雨的产生积累了能量,有利于大暴雨区的对流不稳定发展;副高边缘β中尺度对流云团的不断生成、发展与合并,导致强降水的产生,大暴雨出现在对流云团的东南侧。     

北京“721”特大暴雨云微物理特征分析

利用非静力中尺度模式WRFV3.2,结合LAPS数据融合系统同化多源观测资料,较好地模拟出了北京"721"特大暴雨的降水演变过程。在此基础上,分析了暖区及冷锋降水阶段的云微物理特征差异。研究表明:暖区降水阶段水物质中雪和雨水的含量明显高于冷锋阶段;水汽大量凝结为云水,进而被雪收集,是雪含量较高的主要原因;霰融化为雨水和雨水蒸发为水汽的正负反馈双重作用下,导致暖区阶段雨水含量明显高于冷锋阶段。     

近48年贵州暴雨日数及降水总量的变化特征研究

 利用贵州81个台站1963—2010年的逐日降水资料,采用一元线性回归、五年滑动平均、EOF分解、相关分析、Morlet小波变换对贵州48年暴雨日数及降水量进行统计分析,并对二者不同的变化趋势作了对比分析.结果表明：①暴雨日数与年总降水量关系密切,暴雨日数与年降水总量在2—4年上震荡周期明显,二者在此时间尺度上具有很好的凝聚共振关系,降水总量的变化略落后于暴雨日数的变化;②暴雨日数及降水量在空间上均具有由南向北递减的特征,暴雨日数81个测站中有48个站的暴雨日数是增加的,而81个测站中有77个站的年降水总量降水趋势是减少的,二者在黔西南、遵义、毕节及黔南有较一致的减少趋势,而在其余地方二者为相反的变化趋势,且二者的前三模态空间分布上具有较一致的变化特征;③暴雨日数及降水量均具有多尺度变化特征,在月季尺度上,暴雨及降水量主要出现在5—9月,且各月变化幅度较大;在年代际尺度上,近48年贵州暴雨日数呈现一定的增加趋势,但是未通过显著性检验,而降水总量呈明显的下降趋势,通过了0.05的显著性检验.     

陕甘宁及内蒙古西部地区春季降水的气候特征

利用陕西、甘肃、宁夏和内蒙古西部地区64个测站1961～2000年春季降水量的资料,采用EOF、REOF、小波分析和突变分析等方法,对陕甘宁及内蒙古西部地区春季降水的空间分布特征和时间演变规律进行了诊断分析研究.结果表明:陕甘宁及内蒙古西部地区春季降水的空间分布既有整体一致的特性,也存在东部和西部、南部和北部相反变化的差异,可将陕甘宁及内蒙古西部地区划分为三个主要的降水异常区域:陕南秦岭区、甘蒙西部区和河套区.各异常区代表站资料反映出近40a来陕甘宁及内蒙古西部地区春季降水呈减少趋势,但未发生突变现象,并且存在着14a,8a和2～6a的周期变化.     

南海及周边地区晚春初夏降水变异关联主模态及其机理

基于近38年的观测资料,对南海及周边地区5、6份降水变异关联主模态及其机理进行了统计诊断分析。南海及周边地区5、6月份降水的第一关联主模态反映出5、6月的降水变异的空间分布相似,即中南半岛、南海及菲律宾海均为同号区,而在中国南方地区则与之反号;时间尺度上以年际变化为主。该模态与前期发生的ENSO事件有密切联系,在ENSO冷事件(暖事件)的强迫作用下,使得5、6月份在南海-菲律宾附近出现持续的异常气旋(反气旋),进而影响南海及周边地区的降水的持续异常。第二模态显示南海及周边地区5月、6月降水异常的空间分布大致反相,其中在南海中部及菲律宾海的降水异常与我国东部的降水负异常反号;时间尺度以年代际变化为主。该模态主要是受南海夏季风爆发时间出现年代际提前的影响所致,其中又以低频季内分量的年代际变异的作用更为重要。