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1.
随着全球气候变化加剧,极端降雨增多,暴雨内涝灾害频发,严重威胁城市的可持续发展。快速掌握暴雨给城市交通及人群的影响,有助于提高灾害应急管理水平和事件响应能力。利用实时动态的交通路况信息和手机定位请求数据,通过一种融合STL时序分解技术与极端学生化偏差统计检验的时间序列异常探测方法,监测和分析暴雨内涝灾害事件中,城市道路交通和人群活动的时空响应特征,并以2018年7月16日发生在北京的极端暴雨事件为例开展实证研究。研究结果显示,在降雨集中的早、晚高峰两个时段(8—9时、18—19时),市区的拥堵道路数量超出往常水平最高可达150%,异常检测分析显示拥堵道路数量和交通拥堵指数均达到异常甚至极端水平。人群活动的异常响应分析结果显示,暴雨事件引起定位请求量异常升高、异常点增多,且异常点的空间分布与1 h前的降雨量分布存在较高相关性。以上结果不仅证明了大数据及异常检测方法对于快速洞察暴雨事件对城市交通及人群影响的有效性,也为城市暴雨内涝灾害的应急响应与管理提供了新的技术手段。  相似文献   
2.
降雨量、土壤蓄水量对流动沙地土壤水分深层渗漏的影响   总被引:1,自引:1,他引:0  
土壤水分深层渗漏是陆地近地层水分循环的重要环节。利用土壤水分深层渗漏记录仪对毛乌素沙地典型流动沙丘不同深度土层的土壤渗漏水量连续进行两年定点监测。结果表明:(1)2016年生长季(4月1日至10月31日)降水量为2017年的1.93倍,但50、100、200 cm沙层的渗漏水量分别是2017年同期的4.53、5.53,5.22倍。同时,渗漏水量与降雨量及土壤蓄水量的波峰较一致。(2)强降雨对深层渗漏水量的影响较大,土壤蓄水量的变化也与深层渗漏水量密切相关;降雨量较小时,土壤蓄水量与深层渗漏水量之间的关系更为密切。在连续降雨过程中,越往深处,渗漏的产生通常是多次降雨过程累积的结果,将土壤蓄水量作为中间变量,能更好地分析土壤深层渗漏过程。(3)当天蓄水量与次日渗漏水量的相关系数较高,土层越深,深层渗漏水量与土壤蓄水量的相关系数增加,二者之间的线性拟合的R2也相应增加。  相似文献   
3.
荒漠草原植物群落光合速率对水氮添加的响应   总被引:1,自引:1,他引:0  
氮沉降和降水格局改变对草原生态系统的结构、功能及关键过程具有重要影响。依托内蒙古乌拉特荒漠草原研究站的全球变化实验平台,研究了氮添加和增减雨(+50%、-50%)及其交互作用对荒漠草原植物群落光合速率和植被特征的影响,分析了荒漠草原植物群落光合速率与植被特征的关系。结果表明:(1)短期氮添加对荒漠草原植物群落光合速率和植被特征没有显著影响(P > 0.05);(2)降水格局改变显著影响荒漠植物群落光合速率(P < 0.05),减雨50%显著降低了荒漠草原植物群落光合速率和优势种植物高度(P < 0.05),而降水增加50%没有改变群落光合速率和植被特征,降水改变下的土壤水分能很好地解释群落光合速率;(3)氮添加和增加降水的交互效应显著提高了群落的光合速率和优势种植物高度(P < 0.05),而减少降水与氮添加没有显著影响;(4)荒漠草原植物群落盖度、优势种盖度、优势种平均高度与群落的光合速率呈现出指数增加关系,解释率为40%~58%。干旱极大地抑制荒漠草原植物群落光合速率,而氮沉降则依赖于降水增加来提高群落的光合速率,荒漠草原植物群落光合速率与水肥处理下的植物生长特征具有密切的关系。  相似文献   
4.
研究不同云系降水的微物理参数特征,对研究降水机制、人工影响天气、雷达定量测量降水、数值预报模式中微物理参数化方案的选择等都有一定意义。本文针对2015年济南地区的液态降水过程,基于微降水雷达(Micro Rain Radar,简称MRR)资料,研究不同云系降水的微物理参数。在400 m高度上,层状云降水0.02~0.2 mm h-1雨强样本数很大,但对累计降水量的贡献很小。混合云和对流云降水在大粒子端数浓度较高。在垂直方向上,层状云降水中的粒子的尺度较集中,中值体积直径D0平均在1 mm左右,随高度的变化不大。对流云降水在雨强大于20 mm h-1时,强垂直气流(包括上升气流和下沉气流)对粒子直径的影响较大,进而影响空中微降水雷达反演降水参数的数据质量。而垂直气流的影响对层状云降水影响较小,在层状云降水时,微降水雷达可以用来分析零度层亮带以下雨滴谱在垂直方向上的演变。  相似文献   
5.
赵玉春  王叶红 《大气科学》2020,44(2):371-389
利用2009~2017年7~9月福建省逐小时地面加密自动站资料和2015~2017年7~9月厦门站的探空资料,通过K均值聚类法和中尺度数值模式(WRF3.9.1.1版本)理想数值模拟,分析了我国东南沿岸及复杂山地(福建)后汛期降水日变化特征,揭示了地形热力环流以及海陆风环流在热对流降水日变化形成中的作用,探讨了环境温湿廓线及风垂直廓线对热对流降水日峰值强度和日峰值出现时间的影响。结果发现:我国东南沿岸复杂山地(福建)后汛期降水日变化受地形热力环流和海陆风环流的影响和调制,白天辐射加热在复杂山地形成的局地热力环流激发出对流降雨带,午后受海风环流的影响,对流降雨带组织发展达到峰值,之后随着地形热力环流和海风环流减弱雨带逐渐减弱。武夷山及周边复杂山地的降水日变化主要受地形热力环流的影响,在午后对流降水达到峰值,夜间减弱几近消失。理想数值试验进一步证实了我国东南沿岸复杂山地地形热力环流对对流降雨的触发以及海陆风环流在山地对流雨带组织发展中的作用,环境温湿廓线以及风垂直廓线对热对流降水日峰值强度以及日峰值出现的时间具有重要影响,其中环境温湿廓线的大气抬升凝结高度、大气可降水量、大气的对流不稳定度以及大气中低层湿度分布的不同,会影响热对流降水日峰值强度,并通过影响山地热力对流触发时间,改变热对流降水日峰值时间,而环境风垂直廓线的低层气流强度和方向、中低层垂直风切变的不同,会影响地形热力对流系统的启动、组织发展和移动等特征,进而影响热对流降水日峰值强度以及热对流降水日峰值时间。  相似文献   
6.
降水数值预报有很大的不确定性,与降水预报密切相关的物理过程参数化方案中关键参数的不确定性是降水数值预报误差来源之一,对这些参数引入随机扰动的随机参数扰动方法(Stochastically Perturbed Parameterization,简称SPP方法)可以代表模式降水预报的不确定性,是国际集合预报前沿研究领域。为了认识该方法能否代表中国冬季降水数值预报的不确定性,为业务应用提供科学依据,基于中国气象局中尺度区域集合预报模式(Global/Regional Assimilation and Prediction System-Regional Ensemble Prediciton System,简称GRAPES-REPS),从对模式降水预报不确定性有较大影响的积云对流、云微物理、边界层及近地面层等四个参数化方案中选取了16个与降水密切相关的关键参数,引入了随机参数扰动方法,并通过2018年12月12日至2019年1月12日总计31天的冬季集合预报试验,对比分析了SPP方法对等压面要素及降水的集合预报效果。结果显示:在冬季应用SPP方法时,等压面要素的概率预报技巧总体来说优于无SPP方法扰动的对比试验,且对于低层、近地面要素的改进效果优于对中高层等压面要素的改进;但对降水概率预报而言,尽管检验评分数值略优于对比预报试验,但并未通过显著性检验,这表明,在东亚冬季风影响下,随机参数扰动方法对中国冬季降水概率预报技巧没有明显的改进。究其原因,可能是由于SPP方法主要代表对流性降水预报的不确定性,而中国冬季降水过程主要与斜压不稳定发生发展有关,模式降水以大尺度格点降水为主,对流性降水较少,故对冬季降水预报改进不明显,这为业务集合预报模式中应用随机参数扰动方法提供了科学依据。  相似文献   
7.
8.
Flood hazard and risk assessment was conducted to identify the priority areas in the southwest region of Bangladesh for flood mitigation. Simulation of flood flow through the Gorai and Arial Khan river system and its floodplains was done by using a hydrodynamic model. After model calibration and verification, the model was used to simulate the flood flow of 100‐year return period for a duration of four months. The maximum flooding depths at different locations in the rivers and floodplains were determined. The process in determining long flooding durations at every grid point in the hydrodynamic model is laborious and time‐consuming. Therefore the flood durations were determined by using satellite images of the observed flood in 1988, which has a return period close to 100 years. Flood hazard assessment was done considering flooding depth and duration. By dividing the study area into smaller land units for hazard assessment, the hazard index and the hazard factor for each land unit for depth and duration of flooding were determined. From the hazard factors of the land units, a flood hazard map, which indicates the locations of different categories of hazard zones, was developed. It was found that 54% of the study area was in the medium hazard zone, 26% in the higher hazard zone and 20% in the lower hazard zone. Due to lack of sufficient flood damage data, flood damage vulnerability is simply considered proportional to population density. The flood risk factor of each land unit was determined as the product of the flood hazard factor and the vulnerability factor. Knowing the flood risk factors for the land units, a flood risk map was developed based on the risk factors. These maps are very useful for the inhabitants and floodplain management authorities to minimize flood damage and loss of human lives. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   
9.
P. Vidon  P. E. Cuadra 《水文研究》2010,24(13):1821-1833
Understanding the variables regulating tile‐flow response to precipitation in the US Midwest is critical for water quality management. This study (1) investigates the relationship between precipitation characteristics, antecedent water table depth and tile‐flow response at a high temporal resolution during storms; and (2) determines the relative importance of macropore flow versus matrix flow in tile flow in a tile‐drained soya bean field in Indiana. In spring, although variations in antecedent water table depth imparted some variation in tile‐flow response to precipitation, bulk precipitation was the best predictor of mean tile flow, maximum tile flow, time to peak, and run‐off ratio. The contribution of macropore flow to total flow significantly increased with precipitation amount, and macropore flow represented between 11 and 50% of total drain flow, with peak contributions between 15 and 74% of flow. For large storms (>6 cm bulk precipitation), cations data indicated a dilution of groundwater with new water as discharge peaked. Although no clear dilution or concentration patterns for Mg2+ or K+ were observed for smaller tile flow generating events (<3 cm bulk precipitation), macropore flow still contributed between 11 and 17% of the total flow for these moderate size storms. Inter‐drain comparison stressed the need to use triplicate or duplicate tile drain experiments when investigating tile drainage impact on water and N losses at the plot scale. These results significantly increase our understanding of the hydrological functioning of tile‐drained fields in spring, when most N losses to streams occur in the US Midwest. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   
10.
The spatial and temporal distribution of snow accumulation is complex and significantly influences the hydrological characteristics of mountain catchments. Many snow redistribution processes, such as avalanching, slushflow or wind drift, are controlled by topography, but their modelling remains challenging. In situ measurements of snow accumulation are laborious and generally have a coarse spatial or temporal resolution. In this respect, time‐lapse photography shows itself as a powerful tool for collecting information at relatively low cost and without the need for direct field access. In this paper, the snow accumulation distribution of an Alpine catchment is inferred by adjusting a simple snow accumulation model combined with a temperature index melt model to match the modelled melt‐out pattern evolution to the pattern monitored during an ablation season through terrestrial oblique photography. The comparison of the resulting end‐of‐winter snow water equivalent distribution with direct measurements shows that the achieved accuracy is comparable with that obtained with an inverse distance interpolation of the point measurements. On average over the ablation season, the observed melt‐out pattern can be reproduced correctly in 93% of the area visible from the fixed camera. The relations between inferred snow accumulation distribution and topographic variables indicate large scatter. However, a significant correlation with local slope is found and terrain curvature is detected as a factor limiting the maximal snow accumulation. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   
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