江西暴雨的气候特点及典型强降水特征分析

使用1980—2020年江西国家逐日降水资料,2016—2020年江西省国家站、区域站、景德镇市水文站、水库站的降水观测资料,采用数理统计方法,分析了江西省暴雨及强降水特征。主要结论如下:江西暴雨过程可分为局部暴雨、区域性暴雨、较强大暴雨、特强大暴雨与罕见大暴雨等5个级别。出现最多的月份是6月,占比25.6%,其次是5月和为7月。不同级别的暴雨分布有着明显的“金字塔”效应,向6月份高度集中。在大暴雨过程中,7月份出现的概率要明显高于5月份。江西极端强降水过程中,1 h雨强平均87.5 mm,最大可超100 mm; 3 h平均175 mm,最大超200 mm,6 h平均达247 mm,最大可超300 mm,景德镇市极端强降水1 h、3 h、6 h的雨强特征与江西省极端强降水的平均情况接近。这些研究结果为景德镇市受强降水影响,江河水位暴涨,带来极端的洪涝灾害的预警预报提供了理论依据。     

景德镇市短时强降水的特征与统计分析

为了研究景德镇地区的强降水天气特征,找出强降水的时空分布特征和量级规律,并对2005-2015年景德镇强降水观测资料进行了普查与特征分析。结果表明:1)景德镇市短时强降水天气一般出现在4-9月份,7月最多;大致每年有8~9场,易发生在傍晚至上半夜时段,平均降水强度33.8 mm/h,最强达105.8 mm/h;2)超7成的短时强降水中会有超短时强降水,最强可达30 mm/10 min以上;3)短时强降水大多发生在系统性的暴雨过程中,有的在强雷暴过程中,往往伴有雷雨大风、冰雹等强对流天气;4)雷暴往往超前于强降水,并以西、西南、西北等方向为主;5)强降水过程中伴有气压涌升、风力加大,相对湿度上升,气温下降等明显特征。     

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。     

一种对数型区域暴雨过程综合强度评估模型的应用研究

利用重庆2016-2020年2092站的1 h, 3 h, 6 h, 12 h和24 h五类滑动小时累积降水数据,分别以45 mm, 95 mm, 145 mm, 195 mm和245 mm为极端阈值,运用对数型区域暴雨综合强度评估模型,对50场典型暴雨过程进行评估,并设定站数分类条件,将所有区域暴雨过程以综合强度0.9等量划为极端密集类(EC)和正常疏散类(ND),前者根据单站过程空间分布分为全域型(REC)、西部型(WEC)、东部型(EEC)、中西部型(MWEC)和中东部型(MEEC).研究发现：(1)极端密集类各型的平均区域综合强度由强至弱依次为WEC,MEEC,REC,MWEC,EEC,该类区域综合强度与单站数、强区间站数均呈显著性正相关.(2)单站点分布较广的REC和MWEC/MEEC下对应“东少西多”和“中间偏少”态的致灾力为最强,相比而言,WEC/EEC体现为分片区聚集成灾,虽影响范围较小但短时极端强降水在重庆西部地区的致灾概率较东部更大、破坏力也更强.(3)5年间所有区域暴雨过程中,区域综合强度与极端3 h幂平均小时雨强和极端均值都呈显著性正相关,且系数都在0.77及以...     

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.     

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．      

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。     

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。     

基于非对称GH-Copula函数推求珠海市设计暴雨过程线

以1961～2018年珠海市气象站历年最大1 h雨量(雨峰)、最大6 h雨量和最大24 h雨量为样本,采用非对称Gumbel-Hougaard(GH) Copula分别构建3个时段雨量联合分布的典型暴雨过程线。研究结果有以下结论:采用3个历时雨量联合分布推求的珠海设计暴雨值大于两个时段联合分布和单一时段设计暴雨值;3个时段雨量联合分布的"或"联合重现期更适用于应对城市雨洪风险;按同频率放大的典型设计暴雨过程线可作为排水防涝工程设计的参考依据。     

低空急流在福建山区暖区大暴雨发生发展中的作用研究

利用欧洲中期天气预报中心的ERA5再分析数据,结合福建省地形,采用统计方法分析福建山区2010—2022年每年5—6月暖区大暴雨低空急流水平和垂直变化特征。结果表明,福建山区暖区大暴雨的强降水时段较集中,96.6%的站次6 h累积雨量超过日总降水量的78.3%;04—09时是强降水多发时段,占比44.0%,致灾危险性高;低谷区到高山区的过渡带地形和两高山区的峡谷汇合地带地形对应大暴雨占比高,达78.6%;低空急流在福建山区暖区大暴雨中普遍存在,占比81.0%;55.2%个例低空急流高度低于850 hPa,低空急流高度从01时到10时有逐步降低的趋势,与强降水多发时段相对一致;30 mm以上雨强较[20,30)mm雨强对应的急流高度明显更低,表明低空急流的高度与短时强降水的强度存在一定的正相关。     

"98·7"武汉暴雨模拟中的三维变分资料同化研究

1998年7月20～21日,在湖北省武汉市发生了一场特大暴雨,24h降水量达286mm.利用一个三维变分资料同化系统及常规探空和地面观测资料,对这次特大暴雨进行了同化模拟研究.该系统有效地同化了温、湿、风观测资料,所得最优分析结果十分有利于强降水的产生.与第五代PSU/NCAR中尺度模式的控制试验模拟的24h2.5mm的降水量相比,新方案模拟的24h降水量达109mm,而且模拟的降水落区和降水起始时间也都有较大的改进.     

滨海新区不同强度短时强降水特征分析

滨海新区≥50mm/h的致灾性强降水在2014年以后发生频次逐渐增多;逐月分布呈单峰状,7月最为频繁,≥20mm/h和≥30mm/h的强降水均是7月出现最多,≥40mm/h的强降水6月和8月出现较多,≥50mm/h的致灾性强降水8月出现更多;强降水多发生在后半夜至清晨和午后至傍晚,其中1~2时是高发时段,上午10~13时是最不活跃时段,≥20mm/h的强降水在20~21时和7~8时出现次数最多,≥30mm/h强降水在1~2时出现较多,≥50mm/h的强降水主要发生在1~6时和13~15时;发生频次从南向北逐步递增,日数和强度先增强再减弱,6月中部易发生≥20mm/h、≥30mm/h及≥40mm/h的强降水,7月北部易出现≥50mm/h的强降水,8月强降水较为分散,≥50mm/h的强降水在中部和南部出现次数较多,9月北部易发生≥50mm/h的强降水。     

汛期来临,确保尾矿库安全

春末夏初,我省连续遭遇强降雨,一些地方降下150毫米以上的大暴雨。截至5月6日上午9点,省气象局共发出11次暴雨橙色预警信号、6次暴雨红色预警信号。气象部门提醒大家:要加强防范强降水造成的流域洪水、城市渍涝、局地山洪等突发灾害。汛期来临,作为我省安全生产重大危险源的尾矿库,其安全度汛成为目前关注的焦点。     

江西台风暴雨的特点及分析阈值研究

使用2002-2013年江西19场台风暴雨资料,针对台风暴雨的特点和分析阈值进行了统计分析,结果表明:1)造成江西暴雨的台风,平均每年有1.6个,主要发生在7-9月,以中路居多,大部分伴有螺旋雨带,且降水的分布、路径与副热带高压有关。2)台风暴雨的强度与冷空气、高空低槽等影响没有固定的关系,但极端强降水的产生往往与冷空气的相互作用有关。3)台风大到暴雨或以上降水的云顶亮温阈值为-60°,雷达回波强度30 d BZ,回波顶高6 km,K指数为38.3℃,si指数为-0.3℃,对流有效位能(cape)为912.1 J/kg。4)台风暴雨的风垂直切变最强集中在1 000~925 h Pa之间,925 h Pa以上,风垂直切变强度明显减弱。5)在降水发生前PWV值缓慢递增,发生在5-6月的台风强降水PWV阈值为60 mm,7-8月份为65 mm。     

福州市短时强降水分析

利用2012年7月~2017年6月福州市自动站逐时雨量资料,综合考虑强降水的强度、范围、持续时间,定义短时强降水指数,客观地分析全市短时强降水的时空分布特征和影响天气系统。结果表明,小时雨强≥20mm的短时强降水全市平均频率为万分之9.6,而雨强≥80mm的平均频率仅万分之0.04。雨强≥20mm频率前两名都在永泰县南部山区,≥80mm频率最大的两站都在晋安区宦溪镇。强降水指数以晋安区宦溪镇七星坪最大,其次为永泰县嵩口镇里洋村,最小的是连江县晓澳镇目屿岛和长乐航城街道石屏山。强降水集中于4~9月,8月份指数最大,9月份次之。从日变化来看,短时强降水主要集中于午后~上半夜,17:00~18:00是最强的时次。指数在98%分位值以上的短时强降水日,有15d是由台风等热带低值系统引起,还有16d包含了高空槽和低层切变的共同影响,其余6d为低层切变影响。由台风等热带系统引起的强降水没有明显的日分布,后两类强降水多数出现在午后到上半夜。     

永清点1991年8月8日暴雨洪水分析

一、1991年8月8日暴雨洪水增况永清点以上流域集水面积78.2km2,属于小面积实验站。流域内现有雨量点三个,分布比较合理。全流域属于山溪世河流,植被较好,产汇流条件良好。自8月6日起,全流域内开始降雨,到10日止,其中8日普降暴雨,最大暴雨强度达30mm/h。本次暴雨量集中,雨量大,前期湿润,致使造成洪水来势猛,流量峰值较高。受这次暴雨影响,8至9日发生暴雨山洪,8日22田永清点水位开始上涨,9日2时40分到峰,4小时40分水位上涨2.76m,其中2时到2时40分上涨二.42m,洪峰水位270.08m,高于调查洪水位0.58m。这次洪水来势之猛,涨势之快是罕见的。二、洪…     

湖北省柳林镇“8·12”山洪过程模拟分析

由极端暴雨引发的山洪灾害已成为阻碍社会经济发展的主要因素,为科学认识山洪形成过程,揭示山洪致灾机理,以湖北省柳林镇“8·12”重大山洪灾害为例,基于全国山洪灾害调查分析评价数据结合实地调查,采用自主研发的FFMS(Flash Flood Modelling System)分布式水文模型对柳林镇暴雨山洪过程进行反演模拟.从洪水来源、产流组分变化入手,深入剖析此次山洪灾变响应过程.结果表明：采用时空变源山洪模拟方法,可以准确分析山洪过程流域产流机理及组分变化,实现对暴雨山洪过程的精细刻画.柳林镇“8·12”重大山洪灾害成因主要在于该地区超历史极值暴雨导致上游3条支流所在流域超渗产流量激增,特殊的地形条件和地理位置造成主、支流洪峰几乎同时在柳林镇断面遭遇叠加,加之下游莲花溪洪水汇流浪河后形成顶托,共同作用下导致山洪灾害放大效应,给柳林镇造成重大人员伤亡.     

一次地面辐合线突发局地短时强降水特征分析

为了研究局地短时强降水天气的特征,使用MICAPS天气资料、南昌探空资料、宜春SA天气雷达等资料,对2020年6月8日新余局地暴雨天气过程进行分析,结果表明:暴雨天气过程是由突发性局地短时强降水造成,降水系统移速较慢、长时间维持、降水效率高,出现20 mm/h以上的短时强降水.地面辐合线是形成局地短时强降水的触发机制,降水系统随着地面辐合线的移动;辐合线移动过程中存在气旋性环流,导致系统移速缓慢,形成局地暴雨.新生云系如果出现合并现象,往往会快速地发展加强形成强天气.回波基本上沿地面辐合线排列和移动,在移动过程中还伴随回波单体的新生、发展、合并、减弱等过程,短时强降水发生在回波发展合并过程中.雷达剖面分析得出回波强度在垂直上发展的比较均匀,强回波中心分布在6 km以下高度上;水汽大部分集中在地面与5 km融化层之间,这种回波特征适合产生高效的降水.这些特征为新余短时强降水造成的暴雨天气提供了理论依据.     

四川省九龙县暴雨诱发泥石流的时空特征及其阈值确定

暴雨是诱发四川省九龙县泥石流灾害的主要因素,本研究对九龙县气象局1952—2018年的气象数据和1991—2018年的泥石流灾害数据进行分析.结果表明:九龙县暴雨诱发泥石流具有明显的时空特征,九龙县境内各地均有发生泥石流灾害的可能性,发生概率由北向南依次增加,九龙县南部是泥石流的高发区; 20:00-02:00是泥石流发生的高发时段.依据各种资料建立九龙县暴雨诱发泥石流预警指标体系:当降水强度大于16～20 mm/h时诱发泥石流的可能性较大,为注意级;降水强度在20～35mm/h时诱发泥石流的可能性很大,为预警级;降水强度≥35 mm//h时诱发泥石流的可能性极大,为警报级.     

一次区域性暴雨的数值模拟和诊断分析

利用1次/6 h的NCEP-NCAR再分析资料,对2013年7月21-22日发生在陕西中部的一次大暴雨过程进行了数值模拟和诊断分析.结果表明副热带高压的加强西伸,低层大量暖湿气流输送和中高层冷空气交汇,是造成此次降水的主要原因.分析数值模拟结果发现WRF模式能很好地模拟降水区域、降水中心和降水强度.暴雨期间,低层辐合、高层辐散的耦合结构和整层强上升运动以及正涡度的变化均与暴雨中的垂直螺旋度分布特征紧密联系,与暴雨大值时段对应.垂直螺旋度随时间的变化与强降水发生的时间和强度具有明显的相关关系.