我国中东部平原地区临界气温条件下降水相态判别分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

陈双  谌芸  何立富  郭云谦 《气象》2019,45(8):1037-1051

基于2001—2013年地面观测和探空资料,对地面气温位于0～2℃(以下称临界气温)我国降雪的时空分布及其与降雨的垂直热力特征进行了研究,引入了决策树判别方法对上述条件下雪和雨进行了判别分析,结果表明:临界气温下降雪出现频率总体高于降雨、雨夹雪出现频率,且在我国华北南部至江南北部的中东部地区分布较多,年均可达7.69～15.38站次;临界气温下,降水相态为雨或雪对应的平均温度廓线最大差异位于650 hPa附近,且地面气温较低时,平均温度差异更明显,平均湿度廓线差异则主要位于低层,且在地面气温较高时,平均湿度差异更明显;临界气温下,降水相态为雨时,地面上空存在暖层样本占比,较降水相态为雪时更高,且降雨时暖层主要位于中层,降雪时暖层则主要位于低层,降雨时其暖层强度显著大于降雪时暖层强度;在临界气温下雨雪判别分析中,地面气温能显著提升判别准确率,湿球温度能在一定程度上提升判别准确率,基于云顶温度、中层融化参数、低层湿球温度构建的决策树判别模型,判别准确率达到91.86%,能较好地解决临界气温下雨和雪的判别问题。  相似文献   

Rain on snow induced urban floods in cold maritime climate: Risk,indicators and trends     

Hrund Ólöf Andradóttir  Anna Rut Arnardóttir  Tarek Zaqout 《水文研究》2021,35(9):e14298

Urban floods pose a societal and economical risk. This study evaluated the risk and hydro-meteorological conditions that cause pluvial flooding in coastal cities in a cold climate. Twenty years of insurance claims data and up to 97 years of meteorological data were analysed for Reykjavík, Iceland (64.15°N; <100 m above sea level). One third of the city's wastewater collection system is combined, and pipe grades vary from 0.5% to 10%. Results highlight semi-intensive rain (<7 mm/h; ≤3 year return period) in conjunction with snow and frozen ground as the main cause for urban flood risk in a climate which undergoes frequent snow and frost cycles (avg. 13 and 19 per season, respectively). Floods in winter were more common, more severe and affected a greater number of neighbourhoods than during summer. High runoff volumes together with debris remobilized with high winds challenged the capacity of wastewater systems regardless of their age or type (combined vs. separate). The two key determinants for the number of insurance claims were antecedent frost depth and total precipitation volume per event. Two pluvial regimes were particularly problematic: long duration (13–25 h), late peaking rain on snow (RoS), where snowmelt enhanced the runoff intensity, elongated and connected independent rainfall into a singular, more voluminous (20–76 mm) event; shorter duration (7–9 h), more intensive precipitation that evolved from snow to rain. Closely timed RoS and cooling were believed to trigger frost formation. A positive trend was detected in the average seasonal snow depth and volume of rain and snowmelt during RoS events. More emphasis, therefore, needs to be placed on designing and operating urban drainage infrastructure with regard to RoS co-acting with frozen ground. Furthermore, more detailed, routine monitoring of snow and soil conditions is important to predict RoS flood events.  相似文献   

Development of a rain‐on‐snow detection algorithm using passive microwave radiometry          下载免费PDF全文

Caroline Dolant  Alexandre Langlois  Benoit Montpetit  Ludovic Brucker  Alexandre Roy  Alain Royer 《水文研究》2016,30(18):3184-3196

Currently observed climate warming in the Arctic has numerous consequences. Of particular relevance, the precipitation regime is modified where mixed and liquid precipitation can occur during the winter season leading to rain‐on‐snow (ROS) events. This phenomenon is responsible for ice crust formation, which has a significant impact on ecosystems (such as biological, hydrological, ecological and physical processes). The spatially and temporally sporadic nature of ROS events makes the phenomenon difficult to monitor using meteorological observations. This paper focuses on the detection of ROS events using passive microwave (PMW) data from a modified brightness temperature (T_B) gradient approach at 19 and 37 GHz. The approach presented here was developed empirically for observed ROS events with coincident ground‐based PMW measurements in Sherbrooke, Quebec, Canada. It was then tested in Nunavik, Quebec, with the Advanced Microwave Scanning Radiometer for the Earth Observing System (AMSR‐E). We obtained a detection accuracy of 57, 71 and 89% for ROS detection for three AMSR‐E grid cells with a maximum error of 7% when considering all omissions and commissions with regard to the total number of AMSR‐E passes throughout the winter period. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

台风暴雨型浅层滑坡失稳机理研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

闫金凯  黄俊宝  李海龙  陈亮  张艳玲 《地质力学学报》2020,26(4):481-491

针对台风暴雨耦合作用下浅层滑坡的失稳机理进行研究。在总结福建台风暴雨型滑坡灾害特征的基础上，提出风荷载对斜坡变形失稳的影响机理是通过植被造成坡体开裂，从而影响坡体的入渗规律。应用GeoStudio软件计算台风暴雨入渗条件下裂隙坡体中暂态非饱和渗流场的变化，以及对斜坡稳定性的影响。计算结果表明:裂隙坡体由于在裂隙处形成集中入渗点，雨水的入渗速度大于无裂隙的坡体，坡体达到饱和状态所需要的时间大为缩短。裂隙深度、间距对滑坡稳定系数的影响较大，裂隙深度越大、间距越小，在相同的降雨条件下滑坡的稳定系数越小，滑坡失稳需要的降雨时长越短。裂隙宽度对滑坡稳定性的影响相对较小。   相似文献   

Diagnosing snow accumulation errors in a rain‐snow transitional environment with snow board observations          下载免费PDF全文

Nicholas E. Wayand  Martyn P. Clark  Jessica D. Lundquist 《水文研究》2017,31(2):349-363

Diagnosing the source of errors in snow models requires intensive observations, a flexible model framework to test competing hypotheses, and a methodology to systematically test the dominant snow processes. We present a novel process‐based approach to diagnose model errors through an example that focuses on snow accumulation processes (precipitation partitioning, new snow density, and snow compaction). Twelve years of meteorological and snow board measurements were used to identify the main source of model error on each snow accumulation day. Results show that modeled values of new snow density were outside observational uncertainties in 52% of days available for evaluation, while precipitation partitioning and compaction were in error 45% and 16% of the time, respectively. Precipitation partitioning errors mattered more for total winter accumulation during the anomalously warm winter of 2014–2015, when a higher fraction of precipitation fell within the temperature range where partition methods had the largest error. These results demonstrate how isolating individual model processes can identify the primary source(s) of model error, which helps prioritize future research.  相似文献   

模拟酸雨对东北地区农作物生长、生理及品质的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

孟赫  董德明  王菊  张胜楠  侯洁  杨萌尧  房春生 《吉林大学学报(地球科学版)》2011,41(3):866-872

通过模拟试验,研究不同pH模拟酸雨胁迫对农作物(小白菜)生长、生理及品质的影响,量化不同pH酸雨对小白菜的影响程度。试验结果表明:小白菜植株受害与pH密切相关,酸性越强,胁迫影响越显著,受害程度越重。随着酸雨酸性增强,小白菜生长受抑,生物量、株高等明显降低,食部鲜质量、干质量受影响程度比根部鲜质量、干质量大。在酸雨胁迫下,小白菜游离氨基酸总量、可溶性糖、可溶性蛋白质和维生素C含量均出现不同程度的降低,且酸性越强,受影响幅度越大,弱酸条件下可在一定程度上促进营养物质的合成。酸雨可抑制叶绿素类与类胡萝卜素合成,影响光合作用,最终导致产量降低、品质下降。  相似文献   

中国大陆降水时空变异规律——I.气候学特征   总被引：2，自引：0，他引：2       下载免费PDF全文

任国玉  战云健  任玉玉  陈峪  王涛  柳艳菊  孙秀宝 《水科学进展》2015,26(3):299-310

为系统了解大尺度降水气候特征,利用2 300多个国家级气象站逐日观测资料,分析了中国大陆1956—2013年多年平均降水的空间分布和季节性变化规律。主要新认识有:① 暴雨量、暴雨日数和暴雨强度最高的站点在华南沿海,而小雨量、小雨日数最多的站点主要在江南内陆山区、丘陵;东部季风区山地、丘陵多出现低强度降水,平原和沿海易出现高强度降水;② 四季降水量均由西北内陆向东南沿海递增,南方秋季降水量明显小于春季,但华西和江南沿海秋季降水量较多,冬季降水在东南丘陵出现高值中心;③ 珠江和东南诸河流域降水量年内存在2个峰值,其中珠江流域有6月主峰值和8月次峰值,东南诸河流域主峰在6月中下旬,次峰在8月末,长江流域总体表现为单峰型,出现在6月下旬和7月初,西南诸河流域和北方所有流域降水均表现为夏季单峰型;④ 南方各大河流域从2月末到6月中下旬陆续进入雨季,北方各大河流域进入雨季时间集中在6月末、7月初;南、北方雨季结束时间比雨季开始时间集中,从南到北进入雨季时间持续120 d以上,而从北到南退出雨季时间则仅持续不到45 d;⑤ 丰雨期的持续时间,珠江流域从5月初到9月上旬后期,东南诸河从5月上旬到7月上旬,8月末到9月初再度短暂出现,长江流域从6月中下旬到7月中旬,西南诸河从7月中旬到 8月下旬,淮河流域从7月上旬至7月底、8月初,辽河流域在8月初出现极短丰雨期;⑥ 降水年际变异性最高的站点在青藏高原西南、塔里木盆地、阿拉善高原、华北平原北部和汾河谷地,海河流域年降水具有最大的变异系数。  相似文献   

2008年1月贵州冻雨的数值模拟和层结结构分析   总被引：2，自引：0，他引：2  

张昕  高守亭  王瑾 《高原气象》2015,34(2):368-377

针对2008年初发生在贵州地区的严重冻雨过程,分别从环流背景、低空急流和水汽输送条件等方面分析了准静止锋维持的原因,并选取本次灾害最严重的第3次过程为典型个例,利用WRF模式针对准静止锋影响下的贵州冻雨进行数值模拟来研究冻雨的发生机制。模拟结果较好地反映出高低空环流形势场特征,强雨雪降水带的走向、落区,以及地面温度的分布,均与观测基本吻合。通过分析高分辨率模式的模拟结果,揭示了准静止锋上贵州地区冻雨的层结结构特征及云物质在冻雨区的分布特征。研究结果表明,贵州中部的冻雨区除一般的三层结构(包含冰晶层、暖层和冷层)外,还具有典型的两层结构特征,即:高空的固体降水粒子稀少,900~600 h Pa深厚的逆温层和0℃以上的暖层使中低空存在大量液态粒子,下落的液滴经过近地面的浅薄冷层,形成大量过冷却雨滴,而后降落至地面迅速冻结。  相似文献   

低温雨雪过程的粒子群-神经网络预报模型   总被引：3，自引：0，他引：3       下载免费PDF全文

陆虹  翟盘茂  覃卫坚  金龙  谢敏  钱晰  赵华生 《应用气象学报》2015,26(5):513-524

利用逐日气温和降水量数据、NCEP/NCAR再分析资料以及预报场资料,通过分析提取我国南方区域持续性低温雨雪过程及其预报因子,使用粒子群-神经网络方法建立非线性的统计集合预报模型 (PSONN-EPM),对我国南方区域持续性低温雨雪过程进行预报试验。结果表明:以过程的冷湿程度及影响范围为标准,将低温雨雪过程分为一般过程和严重过程,并建立不同的预报模型效果较好。通过10 d独立样本预报试验看,基于粒子群-神经网络方法建立的集合预报模型比基于逐步回归方法建立的预报模型的预报平均相对误差小,对严重过程预报能力高于对一般过程预报,且这种非线性统计集合建模方法在建模过程中不需要调整神经网络参数,在实际预报业务中值得尝试。  相似文献   

2011年盛夏石家庄一次短时暴雨分析     

孙云  刘伟  李国翠  马贵东  冯洋 《干旱气象》2015,(1):156-161

2011年7月26日石家庄市出现一次暴雨冰雹天气,其特点是500 h Pa及以上高空强冷空气导致高空形势在12 h内发生剧变,短波槽快速南下,致使探空观测和数值预报失灵。本文对其他监测资料进行分析,发现这种剧烈变化的天气有明显特征:卫星云图上河套北部逗点云系尾长而粗壮,有向南发展趋势,云系后部的暗区表明干冷空气侵入,与低层暖湿空气形成对流云,尾部断裂表明冷空气加速南下。单站要素变化显示,石家庄地面假相当位温比正常值高了8℃,出现异常不稳定能量。强对流天气发生在假相当位温密集带内,能量中心假相当位温最高达到90℃以上,100 km内假相当位温温差超过25℃,最大降雨出现在假相当位温密集带内。雷达回波呈西南—东北带状排列,前部最大强度为65 d BZ,强回波前形成阵风锋,正负最大速度均超过20 m/s,飑线自西向东移动,它的移向和发展程度决定降雨和冰雹的路径和强度。石家庄市区风向转变和形成地面辐合线分别较降水起始时间提前21 min和30 min。  相似文献