强降水

摘要： 基于中国气象局最新业务化运行的GRAPES REPS,针对2020年5月5—7日福建前汛期一次强降水过程进行集合预报检验评估,并与ECMWF EPS对比分析,最后分析预报偏差原因。结果表明,在临近36h预报上,GRAPES REPS不仅在集合平均预报的TS和BIAS评分上优于ECMWF EPS,而且概率预报误差小于ECMWF EPS。低涡的位置和切变线强度是影响本次过程的主要因素。

摘要： 利用西宁常规观测资料和天气雷达资料,对2020年8月23日和29日副高外围的两次降水过程进行了对比分析,结果发现:两次天气过程都是北方干冷空气与副高外围西南暖湿气流交汇造成的降水天气,但“8.23”是冷锋造成的中到大雨天气过程,“8.29”是锢囚锋造成的区域性暴雨天气过程,并配合地面中小尺度辐合线和地面干线触发下发生的。从天气雷达资料分析,“8.29”回波高度、Z≧35 dBZ持续时间、VIL产品、低层暖平流和西南气流明显大于“8.23”,“8.29”径向速度图上第一次逆风区的出现可作为暴雨的判据,最大负速度的前沿风速辐合区对应强降水,风廓线产品3.7 km处东南风风速≧20 m/s,3.0 km以下东风转为东北风,预示短时强降水的出现。

摘要： 利用1981—2018年中国气象局上海台风研究所热带气旋最佳路径资料和国家基本气象站逐日降水资料,对登陆广东北上路径热带气旋活动及强降水特征进行统计分析。结果表明北上热带气旋从登陆时到登陆后48 h是陆地强降水产生的集中时段,登陆时24 h是陆地大暴雨最集中的时段。强降水从沿海向内陆逐渐减少,一般登陆后热带气旋持续时间越长越有利于强降水累积。北上热带气旋强降水更容易出现在气旋移动路径右侧,占到51%,且右侧型强降水影响范围最广。

摘要： 2017年7月26日大同出现一次强降水空报,降水量级预报失误较大,在分析环流形势场、主要影响系统、数值预报、物理量诊断、云图及雷达资料的基础上,分析了当时的预报思路,指出此次预报失误的原因。对预报出现的失误和偏差进行了总结,得出了大量级降水预报的思路和经验教训,以期对未来的强降水预报提供借鉴,以提高预报服务的效果。

摘要： 文山州近40年降水和MJO指数数据分析表明:文山州强降水过程年均6次;强降水过程主要出现在6月~8月,7月最多,2月和4月最少。强降水主要发生在夏季,其次是秋季。冷锋切变型和两高辐合型是最重要的强降水影响系统,其次是台风型和西风槽切变型。春季,秋季和冬季都是以冷锋型的强降水为多,夏季以两高辐合系统影响下强降水出现最频繁。MJO位于第1和第6位相时发生强降水最多,其次是第2和第3位相,位于第7位相时强降水最少。冷锋切变型影响下,MJO位于位于第6和第8位相时强降水次数最多;西风槽切变型强降水位于第4和第5位相时发生次数最多;台风型强降水位于第7位相时发生次数最多。各个系统影响下无论MJO强弱均有强降水发生,总体上MJO平均强度大于1。

摘要： 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。

摘要： 基于多模式降水格点预报资料、青海省气象站实况资料及多源融合降水格点分析产品,针对青海省2020年7—8月强降水天气个例,采用TS(threat score)评分等传统检验方法和FSS(fraction skill score)评分及MODE(method of object-based diagnostic evaluation)空间检验方法,对比检验各模式在青海强降水中的预报性能。结果表明:(1)小雨及以上量级,欧洲中期天气预报中心(ECMWF)和美国国家环境预报中心(NCEP)全球模式、中国气象局全球同化预报系统(CMA-GFS)及GRAPES区域中尺度数值预报系统(GRAPES-Meso)的传统TS评分均较高且预报能力相差不大,但不同检验方法下评分最高的模式略有不同;(2)中雨及以上量级,各模式预报较观测普遍偏西,且传统TS评分差异较为明显,但不同检验方法下模式评分优劣表现较为一致;(3)大雨及以上量级,各模式预报较观测普遍偏北,且预报能力较差,传统TS评分为0,FSS评分有效提高了模式差异性的评估能力,MODE方法则给出了预报和观测对象属性的具体表现,但对检验参数的选取较为敏感。

摘要： 利用WRF模式中三种云微物理参数化方案(Lin、Eta和WSM6)对青藏高原一次强降水过程进行模拟试验,将模拟降水结果与实测资料进行对比,以评估不同云微物理参数化方案对该区域降水过程的模拟性能。结果表明:三种方案均能够模拟出此次降水天气过程的发生,但在主要降水区域和降水强度两方面仍与实测资料存在偏差;在水凝物方面,三种方案对冰粒子的模拟较接近,Lin和WSM6方案模拟的雪粒子差异较大,但霰粒子无明显差异。进一步对比分析了Lin和WSM6方案模拟的云微物理转化过程,结果表明:这两种方案都表现出了霰向雨水转化的特点。在Lin方案中,通过水汽向霰粒子凝华、霰碰并水汽凝华生成的雪粒子以及霰碰并云水这三种过程生成的霰粒子最终融化为雨水。而在WSM6方案中,一方面水汽凝结成云水,云水被雪和霰粒子碰并收集转化为霰,之后霰融化为雨水;另一方面水汽凝华为冰粒子,一部分冰转化为雪,雪直接融化为雨水或转化为霰融化为雨水,另一部分冰转化为霰,霰融化为雨水。

摘要： 采用地面逐小时降水资料和NCEP FNL1°×1°再分析资料,对给内蒙古东南部造成区域性强降水的影响因素进行诊断分析。结果表明:台风和西风槽是造成此次强降水的主要影响系统,副热带高压的稳定维持是台风北上的重要原因,高空槽携带的冷空气与台风暖湿空气结合造成赤峰北部的对流性天气;高、低空急流的耦合一方面上升运动加强,另一方面从环境获取充足的水汽,进而获取维持台风强度的能量;强降水位于高空急流入口区右侧,低空急流出口区左前侧,水汽通量梯度大值区和低层水汽通量散度负值区内。

摘要： 采用WRF中尺度模式设计地形敏感性实验,模拟了台风“利奇马”的登陆和降水过程,分析了浙东地形对台风降水、路径、强度和结构等的影响。研究结果表明:浙东地形对台风降水的影响最为显著,浙东区域存在两个明显的雨量大值区,分别对应北侧天台山和四明山,南侧括苍山。区域平均雨量增幅约为50 mm,雨量大值区可达30%。山地地形的强迫作用可以促进低层辐合和垂直上升运动,加强局地台风涡旋,从而增强台风降水并影响降水分布。海岸线喇叭口地形对降水增强也有一定的贡献。在不同的台风降水阶段,地形的影响作用也不同,强降水阶段地形影响更显著,降水效率的差异也越大。沿海小地形可以产生较大的雨量波动,海拔高度越高,雨量越大。环境风场与地形的交角是地形增幅作用的重要影响因素,浙东的北侧区域虽然地形海拔高度低,但是受台风环流的偏东风影响时间更长,雨量增幅比南侧区域更显著。此外,浙东地形在一定程度上能减慢台风移速,减弱台风强度,对台风结构也有一定影响。

摘要： 2015年10月3-6日,受台风“彩虹”外围云带影响,广东省中西部出现连续强降水天气,为了加深对台风外围暴雨的认识,利用NCEP/NCAR的1°×1°再分析资料、天气雷达、风廓线仪、CMORPH逐时降水量、自动站资料等,分析了外围强降水的特征及成因.得出以下结果:⑴台风外围强降水具有4个阶段性特征,包括台风外围云系降水、螺旋雨带降水、残留低压环流降水、季风降水.⑵除第一阶段为层云降水,外围雨带以对流降水为主,其中第二阶段出现雷暴和龙卷风等强对流天气,对流单体从上游(南海北部)产生,在中游(新会-顺德一带)发展成熟,在下游(清远)消亡,螺旋雨带具有准周期震荡,周期约15小时.⑶高空辐散场、低空急流维持等有利的天气形势致使强降水持续发生;台风移速与螺旋云带外扩抵消,形成的列车效应导致降水成带状分布;喇叭口地形导致从北抬的雨团得到发展加强对降水有明显的增幅作用.这些原因可能是造成降水落区及量级差异的主要原因.

摘要： 利用库尔勒市2005-2013年4-8月逐小时降水量资料分析了当地强降水天气的发生的时间、强度特征,从天气预报的角度对强降水天气环流形势进行了分型、找出了产生强降水的中尺度触发抬升机制,建立了强降水天气的三种概念模型.研究得到库尔勒强降水影响系统包括低槽或涡东移型、南北低槽汇合型、锋区南压型以及脊前短波槽或西北气流型四类,降水触发机制分为冷锋触发类、干线触发类以及混合触发类三种.结合强降水发生前的影响系统、发生时抬升触发机制和雷暴降水天气形成的动力、水汽、不稳定条件以及强降水落区的显著特征的总结分析,归纳出包括了锋区急流类大降、低涡气旋类强降水以及低槽切变辐合线类强降水三种不同的库尔勒强降水天气概念模型.

摘要： 通过对1961年～2012年近50年闽北前汛期(5～6月)日雨量资料、逐小时雨量资料和乡镇自动站雨量资料统计分析得出:闽北前汛期雨量和日雨量强度呈西北部向东南部倾斜,强降水中心与武夷山脉平行,越靠近武夷山脉前汛期雨量和日雨量越大,远离武夷山脉受山脉影响减弱,前汛期雨量和日雨量就明显减弱;闽北暴雨量级以上的逐小时雨强日变化的平均高峰值区出现在上午9时附近,强降水的主要降水时段在凌晨到中午;观测站与乡镇自动气象站之间的日雨量相关关系是地理位置分布比行政所属关系更重要.

摘要： 为向水文模型提供较为精确的定量降水,对2007年5月30日～31日发生在湖北省的一次强降水天气过程进行后预报,主要分析讨论了新一代中尺度非静力WRF模式的6种不同积云对流方案对湖北省强降水预报效果的影响.总体而言,WRF模式KF方案和BMJ方案对雨带分布、强降水中心落区和降水强度预报效果较好,ETS评分结果表明KF方案在暴雨(≥50mm)级别降水预报中占有明显优势;WRF3.3版本新加入的SAS方案、Tiedtke方案及new SAS方案预报效果欠佳,其中Tiedtke方案对此次强降水过程基本没有预报技巧.KF方案、GD方案、SAS方案和new SAS方案预报的降水主要由积云对流降水构成,另两种方案对流降水的贡献则很小.

摘要： 利用2012年8月15-17日自动站、卫星云图、天气形势和物理场等资料,分析台风“启德”在乐东县造成强降水的原因。研究发现，“启德”台风在乐东县形成强降水的原因是台风影响期间西南急流和暖湿输送带的存在。造成乐东县东北部雨量明显偏大的原因是在受“启德”台风的西南风影响时，乐东东北部的迎风坡抬升效应。降水强度与风向有很好的对应关系，类似“启德”台风在乐东县境以北(北纬18.58度以北)地方经过的热带气旋，当风向中的偏北风量逐渐消失，并出现偏西风或偏西风时，开始出现降水;而当偏西风、西南风、南到西南风等风向的偏西分量逐渐消失并转为出现偏东分量，降水将会趋于减弱。

摘要： 利用高空、地面观测资料及卫星云图等资料,分析1409号超强台风“威马逊”的移动路径和强降水过程,结果表明:强大而相对稳定的副高主导“威马逊”的移动路径,西南季风输送有利“威马逊”强度加强及维持,强盛的水汽辐合和上升运动使其强度减弱缓慢,是导致广西出现强降水过程的重要原因.

摘要： 利用地面观测资料和NCEP/NCAR再分析资料,结合天气学原理和物理量诊断,对2008年惠州市“龙舟水”强降水特征及成因进行诊断分析.结果表明:西太平洋副热带高压位置偏南且稳定少动,是这次强降水过程持续发生的有利天气形势;南亚高压偏西北气流为惠州强降水提供良好的高空辐散条件;南海夏季风全面爆发,对流云团发展旺盛,低层湿度、水汽通量及水汽的输送偏强且与暴雨落区对应一致;充沛的水汽输送,是强降水持续发生的必要条件.

摘要： 利用武汉观象台MP-3000A型微波辐射观测资料,对武汉站(57494)2015年6月出现的2场强降水天气进行了分析,通过分析发现:选取的温度、水汽密度、液态水含量三个要素与强降水有较密切的关系;中低层气温的雨前明显上升现象来预报降水,运用近地面层气温的下降来预报降水过程结束;运用水汽密度雨前近地面层的明显上升和对流层中层雨前水汽密度明显上升后下降到趋于稳定的时间来预报降水发生;运用液态水含量急剧上升和下降预报降水开始及结束的时间.相对湿度相关性不好,指示意义不明确.在实际应用过程中,必须结合使用数值预报产品才能更好发挥微波辐射监测资料的作用.

摘要： 利用常规观测资料、区域自动站数据和NCEP再分析资料(1°×1°),运用天气学分析和动力学诊断方法,分析了1409号超强台风“威马逊”的移动路径、强度变化的特征和成因以及给广西造成的风雨影响.结果表明:(1)“威马逊”移动路径与副热带高压位置和强度的变化密切相关.(2)南亚高压脊的高空辐散作用、西南季风急流和越赤道气流的卷入以及异常偏高的海温为“威马逊”强度的急剧增强提供了有利的环境场条件.(3)南海和孟加拉湾是“威马逊”的水汽源地.水汽辐合大值区位于桂南和桂西.涡度柱与垂直速度柱重叠,有利于台风强度的维持和强降水的发生.(4)“威马逊”进入北部湾后西南季风云系的合并使得“威马逊”仍保持着较完整的结构影响广西.

摘要： 将城市中频发的内涝灾害作为研究对象,借助3S技术,利用SCS(Soil ConservationService)模型,针对不同重现期的降水数据,模拟了济南城区内涝淹没场景,并且对每种淹没场景进行了风险评估,并制作了济南市城区内涝风险评估区划图,探索了一种适用于大、中城市内涝风险评估的思路与方法.结果表明,在不同重现期情景下,最大积水深度达到了625.7cm,济南城区积水深度值跨度较大.深度超过50cm的地区主要集中在高程比较低的北部、西部.内涝高风险区主要集中在老城区、立交桥、涵洞等地区.坡度比较大的南北向道路在地势比较平稳的北段容易发生内涝积水,比如花园路、北大槐树街办、趵突泉南路等.

摘要： 本发明公开了一种多单体对流系统短时强降水事件的自动临近预报方法，包括以下步骤：对流单体识别和跟踪。使用多阈值自适应算法进行对流单体识别，可以得到同时保留对流单体核心和周边相关信息的对流单体识别结果，并使用光流算法进行对流单体跟踪，可以得到对流单体的速度；多单体对流系统识别。根据多单体对流系统内部各对流单体之间的时空相关性和单体速度，给出了对流单体下一时刻的位置预测，并计算对流单体之间的叠加系数，根据叠加系数建立相关性矩阵，使用传递闭包聚类方法得到多单体对流系统的识别结果；多单体对流系统图模型的构建和短时强降水事件识别。本方法实现了自动的多单体对流系统短时强降水事件临近预报，对灾害进行及时的预警，减少了经济损失和人员伤亡。

摘要： 本发明公开了一种基于配料法思想和二分法的短时强降水概率预报方法，包括以下步骤：步骤一，分析降水资料；步骤二，构建预报模型；步骤三，检验预报效果；所述步骤一2)中，在对短时强降水的时空特征进行分析时，将13个观测站中任一站点某时刻降水量≥20mm/小时，或者在间隔不超过2小时中多次出现降水量≥20mm/小时，均视作同一次短时强降水事件；所述步骤二2)中，筛选出短时强降水潜势预报因子为850hPa比湿、850hPa假相当位温、K指数、对流有效位能、700hPa经向风以及700hPa垂直速度，基本涵盖了短时强降水发生所需的水汽条件、稳定度条件以及抬升条件；所述步骤三5)中，将短时强降水预报的参考概率阈值设为0.98，可以保持较高的预报准确率。

摘要： 一种短时强降水预报方法，其包括：通过深度学习将各雷达站点的雷达图像拼接扩展为全域雷达图像；对所述全域雷达图像进行去噪声处理从而生成去噪全域雷达图像；基于泰勒冻结假设和尺度不变的特征变换SIFT描述子，对去噪全域雷达图像进行云团运动轨迹跟踪计算；以及将去噪全域雷达图像输入预先建立的雷达反射因子降水关系模型得到雷达定量降水分布图以预测强降水云团的强降水量，其中，所述雷达反射因子降水关系模型是基于雷达和降水的相同时间段历史数据构建的。本发明通过雷达图像拼接，提高云团路径的预测准确度；通过构建雷达反射率因子降水强度关系模型进而提高对降水量的预测准确度；从而解决短时强降水预报时效短的问题。

摘要： 本发明涉及一种江淮地区强降水中心场的提取方法，属于计算机客观天气分型技术领域。该方法包括如下步骤：1)建立表示强降水量场集合的数据集；2)查找每个强降水量场的κ邻域强降水量场；3)求每个强降水量场的密度指标；4)求每个强降水量场的分布指标；5)计算每个强降水量场的密度指标和分布指标的几何平均值，即为中心场的判定初值，然后更新判定初值，得到每个强降水量场的中心场判定值；6)从中心场判定值中选取大于0的值对应的降水量场日期和降水量格点值，即为强降水类型的中心场的出现日期及降水量。本发明只需要单一的预定义参数，且运行结果没有随机性，并能准确提取出分布呈现非凸形状的强降水量场集合的中心场。

摘要： 本发明涉及一种短时强降水临近预测方法，包括步骤：对原始气象数据进行采集并构建深度学习用的数据集；对数据进行多个维度上的切分并得到词块；对所有词块构建张量query、张量key和张量value，并计算张量query的注意力权重，得到注意力结果，将所有Multi‑Head的结果进行拼接；在过程中，通过控制词块计算顺序按照通道、空间、时间的维度进行建模，实现对所有维度数据的特征提取；得到的特征提取结果输入到Class Head中，得到预测结果，通过基于Batch的平衡损失函数计算损失值，并使用反向传播完成对数据集的学习。本发明解决了在应对高维格点数据和数据非平衡情形下导致难以训练的问题，满足了对短时强降水临近预测的工作需要。

摘要： 本发明公开了一种梅雨期短时强降水分级预警方法，包括利用再分析资料、自动站资料、双偏振雷达资料以及高精度模式输出资料等多源数据，获取梅雨期不同量级短时强降水发生时的关键环境因子，以及双偏振雷达特征量，并计算相应的阈值，从而建立预报模型，通过预报模型得到的最终预报值以及所划分的短时强降水预报等级阈值范围，对输出的短时强降水格点预报值在区域内进行量级划分，输出最终的短时强降水分级预警产品。

摘要： 本发明公开基于双分支双阶段深度模型的单站多普勒天气雷达强降水估算方法，包括搭建双分支双阶段深度模型BBDM框架，BBDM框架具有双分支网络结构；对单站多普勒雷达特征数据进行预处理；在训练BBDM过程中采用双分支训练策略；在训练BBDM过程中采用双阶段训练策略；对训练得到的模型进行存储，用于后续的测试；在测试阶段，对雷达特征数据进行预处理，再输入到之前存储的模型中，仅使用回归分支作为最终的输出，得到最终的降水量的估算结果。通过本发明的模型可以利用单站多普勒天气雷达观测数据，快速、准确的对各种不同强度的降水量进行估算，同时，这也是一种通用的用于处理有明显样本不平衡的回归问题的方法。

摘要： 本发明公开了一种基于进化算法的特征选择与CART森林的短时强降水预报方法，采用进化算法对特征选择方案进行优化，得到特征选择方案，确定最终种群，使用各特征选择方案分别构建CART树，每棵树由整体数据集中随机选取的3/4的训练集训练得到，将所有树组合从而产生CART森林模型，采集待测地区待预测时间点之前的气象数据，代入CART森林模型中，根据CART森林模型中各棵CART树的分类结果，以少数服从多数的原则来判断所述待预测时间点是否会出现短时强降水天气，以实现对短时强降水天气的准确预报，实用性较强，能够对各类短时强降水预报需求进行高效准确地响应。

摘要： 本发明涉及一种电网区域内强降水预警方法和系统，包括：利用历史降水量观测值，构建气象观测站对应的空间载荷矩阵；基于历史降水量预报值和实时降水量预报值，确定极端降水指数的预报时序序列；根据所述空间载荷矩阵、所述预报时序序列和实时降水量预报值进行强降水预警；本发明实现了快速准确的强降水预警，进而为电网防灾部门提供数据依据。

摘要： 本实用新型涉及市政降水紧急救援设备技术领域，具体为一种市政强降水紧急救援装置，包括地面，地面上固定安装有两个定位架，各定位架的内部均滑动设置有定位块，两个定位块的相对端之间固定连接有紧急救援仓，地面上固定安装有安装架，安装架的内壁上安装有吊装组件，吊装组件与紧急救援仓的顶端连接，吊装组件包括固定板和无线控制开关，固定板固定安装在安装架的前端，紧急救援仓的内壁固定连接有支撑板，支撑板上安装有电动充气泵，紧急救援仓的内壁固定安装有储存箱，储存箱的内部开设有多个储存腔，各储存腔的内部均放置有充气救生圈，其便于对逃生人员提供救援工具，能够保持安全状态，实用性较强。