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重庆区域性暴雨过程的重现期评估模型构建方法研究

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暴雨灾害 2024年第2期43卷 204-213页

作者：王颖白莹莹邓承之刘川中国气象局气候资源经济转化重点开放实验室重庆401147 重庆市气候中心重庆401147 重庆市气象台重庆401147

提出一种利用重现期方法构建区域性暴雨过程的评估模型,用于全面评估暴雨过程发生的频率和强度。基于2011—2021年重庆市114次区域性暴雨过程的小时雨量数据及暴雨灾情数据,利用概率分布函数拟合、重现期计算、相关分析等方法,构建区域... 详细信息

提出一种利用重现期方法构建区域性暴雨过程的评估模型,用于全面评估暴雨过程发生的频率和强度。基于2011—2021年重庆市114次区域性暴雨过程的小时雨量数据及暴雨灾情数据,利用概率分布函数拟合、重现期计算、相关分析等方法,构建区域性暴雨过程的重现期评估模型,并开展业务检验。结果表明:(1)利用自建的重现期计算公式,得到暴雨过程特征量的重现值与原始值的误差小于10%,重现期计算结果准确性较高。(2)构建的重现期评估模型与直接经济损失的正相关系数可通过0.001显著性水平检验,较现行业务指标提高16%。(3)历史回算和独立样本检验结果显示,重现期评估模型与业务指标评估等级一致率达70%,模型稳定性强且能反映事件发生频率和强度,可为区域性暴雨过程评估提供新思路。

关键词：区域性暴雨概率拟合重现期评估模型业务检验

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2022年盛夏重庆不同阶段高温特征及成因对比

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气象 2023年第9期49卷 1108-1118页

作者：罗娟邓承之朱岩夏蘩庞玥朱浩楠中国气象局气候资源经济转化重点开放实验室重庆401147 重庆市气象台重庆401147 重庆市气候中心重庆401147

2022年盛夏,重庆地区出现了两段高温天气,两段高温均为先大陆高压、后副热带高压控制下形成的。利用地面观测资料和ERA5再分析资料,对比分析了重庆大陆高压阶段和副热带高压阶段的高温特征差异。结果表明:大陆高压持续时间短,为高温发... 详细信息

2022年盛夏,重庆地区出现了两段高温天气,两段高温均为先大陆高压、后副热带高压控制下形成的。利用地面观测资料和ERA5再分析资料,对比分析了重庆大陆高压阶段和副热带高压阶段的高温特征差异。结果表明:大陆高压持续时间短,为高温发展阶段,高温强度弱、相对湿度大、气温日较差大;副热带高压持续时间长,为高温强盛阶段,高温极端性强,干热特征显著、夜间升温明显。热力学方程诊断表明,大陆高压阶段,增温为非绝热加热和垂直运动项共同作用;副热带高压阶段,白天增温主要源于非绝热加热,其次为温度平流项,垂直运动项作用弱,夜间低空干绝热或超绝热层减弱消失,翻越云贵高原的下沉气流带来的增温效应显著增强。地表热力差异表明,副热带高压阶段较大陆高压阶段地表潜热通量下降,感热通量显著上升,地表感热直接加热大气,对地面增温作用明显。

关键词：副热带高压大陆高压高温特征温度局地变化非绝热加热

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武陵山区一次暖区强降水触发和维持机制分析

热带气象学报 2022年第5期38卷 754-766页

作者：罗娟邓承之高松刘超庞玥夏蘩重庆市气象台重庆401147 重庆市气象科学研究所重庆401147

利用自动站观测资料、多普勒雷达资料、ERA50.25°×0.25°再分析资料及WRF数值模拟资料,对2018年5月19—20日发生在重庆武陵山区一次暖区暴雨过程中尺度环境条件及中小尺度对流系统演变、触发和维持机制等进行分析。结果表明:(1)此次... 详细信息

利用自动站观测资料、多普勒雷达资料、ERA50.25°×0.25°再分析资料及WRF数值模拟资料,对2018年5月19—20日发生在重庆武陵山区一次暖区暴雨过程中尺度环境条件及中小尺度对流系统演变、触发和维持机制等进行分析。结果表明:(1)此次过程无明显冷空气强迫,斜压性弱,边界层高温高湿,对流层中下层存在明显条件不稳定层结;(2)石桥强降水中小尺度对流系统演变主要有3个阶段:分散对流组织成东西向带状对流、带状对流断裂后雨团准静止维持、东北-西南向带状对流快速重建;(3)沿武陵山脉分布的边界层辐合线触发雷暴发生,强回波单体沿辐合线移动和加强,形成“列车效应”;(4)石桥东部山顶雷暴冷池出流下山,与环境暖湿气流和地形作用共同维持石桥强降水;(5)山区地形对降水有重要影响,近地面偏东风与石桥西部山体相互作用形成局地气旋性小涡旋触发降水,而受到石桥东部山体阻挡作用,地形性涡旋移速变慢,利于强降水维持。

关键词：暖区暴雨边界层辐合线列车效应冷池地形性涡旋

重庆一次弱天气系统强迫下的极端短时强降水事件分析

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气象 2021年第9期47卷 1073-1085页

作者：李琴邓承之重庆市气象台重庆401147

利用常规观测、多普勒雷达、FY-2F卫星、加密自动站等数据和ERA-Interim 0.125°×0.125°再分析资料,对2019年4月19日重庆极端短时强降水事件的环境条件和发展机制进行了分析。结果表明:在天气尺度垂直运动较弱的背景下,此事件由准静... 详细信息

利用常规观测、多普勒雷达、FY-2F卫星、加密自动站等数据和ERA-Interim 0.125°×0.125°再分析资料,对2019年4月19日重庆极端短时强降水事件的环境条件和发展机制进行了分析。结果表明:在天气尺度垂直运动较弱的背景下,此事件由准静止的β中尺度对流系统(MβCS)形成。对流发展前本地水汽充足,“上干下湿”的层结不稳定特征显著。对流发生发展于云贵高原向四川盆地过渡的綦江河谷附近,河谷三面环山,地势由西南向东北倾斜。γ中尺度对流从河谷南侧下山增强,导致河谷内的局地强降水和冷池。冷池与河谷东坡上暖湿气团间的强中尺度水平温度梯度,有利于近地面西南风加速向东侧山体辐合,促使已移至河谷内的γ中尺度对流向东坡移动并加强为一个孤立的MβCS。受冷池的持续增强、东侧地形的阻挡、两个γ中尺度对流的并入和弱环境气流引导的共同影响,MβCS得以较长时间维持并影响同一局地区域,导致綦江、万盛局地发生极端短时强降水。

关键词：极端短时强降水复杂地形冷池

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重庆市中部一次对流性暴雨的中尺度分析

中南农业科技 2022年第6期43卷 103-110页

作者：杜爱军邓承之李佳雯翟丹华重庆市巴南区气象局重庆401320 重庆市气象台重庆401147 重庆市忠县气象局重庆404300

暴雨是多尺度天气系统相互作用的产物,对暴雨中尺度系统及结构、对流发展的局地物理条件及其变化过程的认识和把握,直接影响对暴雨预报的准确率。利用常规观测、加密自动站、再分析资料、闪电资料、多普勒雷达和再分析资料等多源气象资... 详细信息

暴雨是多尺度天气系统相互作用的产物,对暴雨中尺度系统及结构、对流发展的局地物理条件及其变化过程的认识和把握,直接影响对暴雨预报的准确率。利用常规观测、加密自动站、再分析资料、闪电资料、多普勒雷达和再分析资料等多源气象资料,对2018年8月22日重庆市中部大暴雨天气的中尺度结构特征及维持机制开展了诊断分析。结果表明,此次大暴雨天气由持续的对流性强降雨形成,主要受西风槽、中低层切变线、地面辐合线及冷锋等影响,冷暖气流在重庆市交汇,诱发中尺度对流系统发生发展,缓慢移动或源地维持的中尺度对流系统导致重庆市中部地区出现大暴雨。22日夜间偏东回流带来的冷空气与四川盆地北部南下的东北风在重庆市中部地区相遇形成锋区,锋区西侧形成持续的锋生及辐合上升运动,使降雨在夜间又一次加强。此次暴雨发生在持续的深厚湿层及源源不断的水汽输送条件下,较高的K指数、一定的CAPE及负值SI指数有利于大暴雨过程中对流系统的发生和维持。

关键词：暴雨中尺度对流系统锋生效应重庆市中部

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重庆黑山谷云海景观气象特征研究

西南大学学报（自然科学版） 2022年第5期44卷 169-177页

作者：邓承之周国兵韩潇周燕秋陈鹏吴志鹏郑武超重庆市气象台重庆401147 重庆市万盛经开区气象局重庆万盛400800 重庆市巫山县气象局重庆巫山404700 重庆市南川区气象局重庆南川408400

云海属自然景源中的云雾景观,以万盛黑山谷云海为例,按照云的垂直结构和气象特征将云海景观分为多层云类、低云类和辐射雾类3种类型.分别对3类云海景观开展天气学分析和数值模拟,结果显示:①多层云类云海由深厚云系在低空出现垂直分层形... 详细信息

云海属自然景源中的云雾景观,以万盛黑山谷云海为例,按照云的垂直结构和气象特征将云海景观分为多层云类、低云类和辐射雾类3种类型.分别对3类云海景观开展天气学分析和数值模拟,结果显示:①多层云类云海由深厚云系在低空出现垂直分层形成,常出现在降雨开始前或降雨结束后,垂直方向湿层深厚,但低空存在一定的下沉运动;低云类云海由低空暖湿气流抬升凝结形成或由雨后仍未消散的低云构成,受中高层高压系统或槽后西北气流抑制,云层在低空维持;辐射雾类云海,由山区夜间强烈的辐射降温作用导致近地面层水汽凝结形成,常出现在雨雪天气结束次日晴朗的早晨.②WRF模式和水物质法对于多层云类和低云类云海具有一定的预报能力,而对辐射雾类云海的效果有限,改善辐射雾类云海的预报是开展云海景观预报时需要面临和解决的关键问题之一.

关键词：重庆万盛黑山谷云海气象景观

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重庆不同天气条件下地基微波辐射计探测特征

干旱气象 2022年第1期40卷 114-124页

作者：邹倩陈小敏邓承之龙美希重庆市气象台重庆401147 重庆市人工影响天气办公室重庆401147

利用2012年1月至2014年8月重庆沙坪坝站的微波辐射计和探空数据,通过数值模拟检验微波辐射计的亮温精度,并统计分析晴空、有云和降水天气条件下微波辐射计反演产品的变化特征。结果表明:(1)有云时微波辐射计氧气通道53.85、54.00 GHz亮... 详细信息

利用2012年1月至2014年8月重庆沙坪坝站的微波辐射计和探空数据,通过数值模拟检验微波辐射计的亮温精度,并统计分析晴空、有云和降水天气条件下微波辐射计反演产品的变化特征。结果表明:(1)有云时微波辐射计氧气通道53.85、54.00 GHz亮温与探空观测温度相关性较好;晴空和有云时MonoRTM模拟亮温与微波辐射计观测亮温相关性较好。(2)不同天气条件下,微波辐射计反演温度与探空观测值的相关性都较高,降水时4.0 km以下微波辐射计反演温度明显偏高,有云和晴空时3.8 km以下的温度平均绝对误差小于2℃。微波辐射计反演的相对湿度与探空观测值的相关性较同高度层温度的相关性差,有云时1.0~2.6 km高度反演的相对湿度平均误差很小,降水时4.5 km以下平均误差也较小且稳定。降水时4.0 km以下微波辐射计反演的水汽密度平均误差明显偏大,有云时多数高度层平均误差较小。(3)4.2 km以下降水时08:00微波辐射计反演温度的平均误差较大,有云时08:00微波辐射计反演温度和水汽密度的平均误差均较小。说明微波辐射计反演的大气廓线具有可用性,且在稳定大气环境中反演效果更好。

关键词：微波辐射计探空观测误差分析 MonoRTM模式

重庆地区城郊人体舒适度变化特征差异及其影响因素分析

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生态环境学报 2023年第6期32卷 1089-1097页

作者：郑箐舟何军李深智邓承之吴志鹏黄萧霖吴瑕中国气象局气候资源经济转化重点开放实验室重庆市气象服务中心重庆401147 中国气象局气候资源经济转化重点开放实验室重庆市气象台重庆401147 青岛海洋气象研究院山东青岛266000 包头市气象台内蒙古包头014030

在全球变暖和快速城市化的背景下,热岛/干岛效应增强,在一定程度上影响了人居环境,城区居民面临着健康风险。要制定缓解、控制措施,必须要明确城市化的大气环境效应形成和演化规律对人居环境的影响。以快速城市化的重庆市为例,基于重庆... 详细信息

在全球变暖和快速城市化的背景下,热岛/干岛效应增强,在一定程度上影响了人居环境,城区居民面临着健康风险。要制定缓解、控制措施,必须要明确城市化的大气环境效应形成和演化规律对人居环境的影响。以快速城市化的重庆市为例,基于重庆市内15个国家气象站点1980-2020年平均气温、湿度和风速逐日观测资料,采用人体舒适度指数计算公式量化得到了各站点的人体舒适度,并利用ArcGis软件中反距离加权模型(Inverse Distance Weighted,IDW)进行空间插值,得到每个时间段人体舒适度的空间分布演化情况。另外对比分析了城郊气象站点平均气温、饱和水汽压差和相对湿度的时空变化趋势,并结合城市化进程数据,重点检测了重庆市人居热环境随城市化进程演化的趋势,评估了城市化对人体舒适度的影响。结果表明:(1)温度、饱和水汽压差的高值区与相对湿度的低值区发展方向与建成区扩张方向基本一致,形成了以中心城区为中心的高温组团;(2)城市与郊区站点平均气温和饱和水汽压差均呈上升趋势,相对湿度呈下降趋势,但城区站点变“干”变“热”趋势更加明显,热岛/干岛效应显著;(3)城区站点热不舒适日数和冷不舒适日数分别以3.5 d·(10a)^(-1)、-3.6d·(10a)^(-1)的速率呈现出显著性趋势(P<0.05),而郊区站点年际变化较为稳定,城市化使得人体舒适度往炎热不舒适的方向发展;(4)相较于城市缓慢发展阶段,城市快速发展阶段城郊站点年热不舒适度日数之间的差异进一步增大,最大差距一年能达到30 d左右。整体上,重庆市城市发展方向与人居热环境空间演化格局存在较强的相关性。该研究旨在探明重庆市城市化引起的人体舒适度的演化规律,为缓解城市热岛/干岛效应提供直接的科学参考,力求为城市总体规划、改善城市热环境、打造“宜居宜游城市”提供定量化决策依据。

关键词：城市化舒适度指数城市热岛城市干岛大气环境效应城郊差异

1980-2012年5-9月川渝盆地小时强降水特征研究

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气象 2017年第9期43卷 1073-1083页

作者：李强邓承之张勇何跃邹倩何慧根重庆市气象台重庆401147 高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室成都610000 重庆市气候中心重庆401147

利用四川和重庆123个气象观测站1980—2012年小时降水资料,分析川渝地区主汛期5—9月小时强降水频次、强度和持续性等时间演变和空间分布特征。结果表明,≥20、≥30和≥50 mm·h^(-1)三种强度阈值强降水时间演变上,1980—2012年年际和... 详细信息

利用四川和重庆123个气象观测站1980—2012年小时降水资料,分析川渝地区主汛期5—9月小时强降水频次、强度和持续性等时间演变和空间分布特征。结果表明,≥20、≥30和≥50 mm·h^(-1)三种强度阈值强降水时间演变上,1980—2012年年际和日变化具有较好的一致性,三种强降水年平均频次分别为504、184和28次。≥20 mm·h^(-1)强降水空间分布上,在山地地形动力辐合抬升,以及盆地西部较大的地形梯度作用下,≥20 mm·h^(-1)强降水高频次区主要分布于盆地西北部的龙山山脉、西南部雅安及乐山周围与盆地过渡区。≥20 mm·h^(-1)强降水频次的日峰值空间分布上,盆地南部主要出现在20:00—01:00(北京时,下同),而盆地中部、北部和东部主要在02:00—07:00。持续不同小时时间尺度的强降水事件日变化上,具有双峰型结构,午后为第一个降水峰值,20:00至第二天07:00为第二个峰值,白天多为短时间(2~6 h)强降水事件,而傍晚开始至第二天清晨,持续2~18 h强降水事件均有发生。不同开始时间强降水事件的强度与频次和降水量具有一致性的日变化特征,呈现单峰型结构,峰值主要发生在18:00—06:00,且不同开始时间事件频次和降水量空间分布上,白天(09:00—20:00)相对于夜间(21:00—08:00)偏小,即夜间强降水事件特征表现明显。

关键词：小时强降水频次强度阈值