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2021年黄河流域极端秋雨与大气环流和海温的关系

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水资源与水工程学报 2022年第5期33卷 36-44页

作者：刘静靳莉君王鹏黄河水利委员会水文局河南郑州450004

为探究2021年黄河流域秋雨的异常特征及其成因,利用黄河流域232个测站逐日降水资料、NCEP/NCAR逐月再分析数据集和英国气象局Hadley中心月平均海温资料等,分析了2021年黄河流域秋雨的极端性,并进一步与秋雨异常偏多年的环流背景和海温... 详细信息

为探究2021年黄河流域秋雨的异常特征及其成因,利用黄河流域232个测站逐日降水资料、NCEP/NCAR逐月再分析数据集和英国气象局Hadley中心月平均海温资料等,分析了2021年黄河流域秋雨的极端性,并进一步与秋雨异常偏多年的环流背景和海温异常特征进行了对比。结果表明:2021年黄河流域秋雨较常年异常偏多,偏离气候态近8σ,全流域有62.5%的站点累积雨量大小位列历史同期前5,37.9%的站点位列第1,表现出显著的极端性。巴尔喀什湖低槽底部分裂短波槽东移南下,与西太平洋副热带高压西北侧的西南气流交汇于黄河流域南部,造成2021年秋雨异常偏多;与其余秋雨异常年相比,2021年副高面积偏大、强度偏强、西伸脊点偏西,印缅槽强度则偏弱。2021年秋季,北太平洋海温较气候态偏高3.6σ,异常度位居秋雨异常年首位,其通过引起副高的异常响应造成极端秋雨的发生。本研究可为黄河流域秋雨预测提供参考。

关键词：极端秋雨雨量雨日大气环流海温异常标准差黄河流域

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沁河“21.7.11”洪水气象成因分析

水文 2023年第5期43卷 63-68页

作者：靳莉君刘静朱春子黄河水利委员会水文局河南郑州450004 水利部信息中心北京100053

利用水文站雨量观测资料、气象站常规地面和高空观测资料、区域站风场加密观测资料、多普勒天气雷达资料及ERA5再分析资料等,分析造成2021年7月11日沁河洪水的暴雨成因。结果表明:(1)此次暴雨发生在暖区内,具有时间集中、强度大、中小... 详细信息

利用水文站雨量观测资料、气象站常规地面和高空观测资料、区域站风场加密观测资料、多普勒天气雷达资料及ERA5再分析资料等,分析造成2021年7月11日沁河洪水的暴雨成因。结果表明:(1)此次暴雨发生在暖区内,具有时间集中、强度大、中小尺度对流显著的特征。大暴雨点集中在山前迎风坡,地形增幅作用显著。(2)较高的不稳定能量积累以及深厚的暖湿层为此次暴雨发生提供了有利的环境条件。沁河北高南低的地形分布使得低涡前部西南气流输送的水汽在沁河中游转向并形成水汽辐合,强降水发生在低涡东侧略偏北的位置。(3)此次暴雨首先是由地面辐合线以及地形的共同作用触发对流所致,后期随着高空槽逼近,配合850hPa急流增强、低涡辐合,引发对流再次强烈发展,形成了强度更大的暴雨。

关键词：暴雨环境条件地面辐合线对流

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黄河内蒙古河段凌汛期寒潮特征及天气分型

人民黄河 2022年第12期44卷 19-24页

作者：刘静张利娜靳莉君黄河水利委员会水文局河南郑州450004

基于黄河内蒙古河段逐日气温资料、NCEP/NCAR逐日再分析资料和逐月海冰密度指数资料等,统计分析了近10 a内蒙古河段凌汛期寒潮过程的基本气候特征、冷空气移动路径以及环流分型特征,并进一步探讨了寒潮变化的可能原因,结果表明:(1)近10 ... 详细信息

基于黄河内蒙古河段逐日气温资料、NCEP/NCAR逐日再分析资料和逐月海冰密度指数资料等,统计分析了近10 a内蒙古河段凌汛期寒潮过程的基本气候特征、冷空气移动路径以及环流分型特征,并进一步探讨了寒潮变化的可能原因,结果表明:(1)近10 a内蒙古河段凌汛期共出现98次寒潮过程,过程持续时间1~5 d不等,平均为2.1 d,其中1~2 d的过程较多,累计次数占总次数的73%。(2)寒潮过程呈显著增多趋势,增加速率为1.4次/a,近5 a平均次数较2010—2014年增加127%。(3)按照冷空气移动路径,将寒潮天气过程划分为偏北路冷空气型、偏西路冷空气型、偏东路冷空气型以及偏北路与偏东路共同影响型4类,其中偏北路冷空气型最为常见,占寒潮过程总数的70%以上,其他3类占比均不到10%。(4)西伯利亚高压强度增强是造成近5 a寒潮次数增加的关键大气环流因素,而北极海冰密度减小是造成寒潮次数增加的重要外强迫因素。

关键词：寒潮气候特征冷空气移动路径环流特征内蒙古河段

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近60年渭河流域极端降水和洪水演变特征

山地学报 2023年第2期41卷 192-203页

作者：刘吉峰靳莉君张永生黄河水利委员会水文局

渭河流域地处中国西北地区东部，是气候敏感区和生态环境脆弱区，极端降水事件往往引发洪水、泥石流等灾害。现有研究主要集中在降水引发的流域径流变化，而极端降水和洪水变化规律有待挖掘。本文基于1961—2021年气象水文资料，选用8... 详细信息

渭河流域地处中国西北地区东部，是气候敏感区和生态环境脆弱区，极端降水事件往往引发洪水、泥石流等灾害。现有研究主要集中在降水引发的流域径流变化，而极端降水和洪水变化规律有待挖掘。本文基于1961—2021年气象水文资料，选用8个极端降水指数、4个代表水文站年最大洪峰流量，采用百分位阈值法、Kriging空间插值法、线性回归法、滑动平均法、小波分析法，分析了渭河流域极端降水和洪水时空演变特征、周期特征以及2021年极端降水和洪水特性。结果表明：(1)近60年渭河流域极端降水总量和暴雨频次显著增加的同时，极端降水强度亦有所增强，而弱降水事件减少。极端洪水整体呈不显著减少趋势。极端降水和洪水均在2000年以后显著增加，特别是极端降水总量和暴雨频次较多年均值偏多12%～22%,并且各极端降水指数极大值均出现在2000年以后。(2)极端降水和洪水年内分布不均，前者主要集中在7月和8月，后者除“七下八上”期外，9月也是多发期。(3)各极端降水指数均呈现由上游向下游递增的分布，中游南部极端降水普遍强于北部。流域内大部分站点极端降水指数呈增加趋势，显著增加地区位于中游周至—临潼区间以及长武—宁县。(4)极端降水和洪水存在多个周期变化特征，且极端洪水周期年代际特征显著。(5)2021年渭河流域极端降水强度、大雨以上降雨日数均为近61年来之最，华县站出现2012年以来最大洪水过程，咸阳站出现1935年有实测资料以来9月份同期最大洪水。研究结果可为渭河流域水旱灾害防御以及治理规划提供参考依据。

关键词：极端降水年最大洪峰流量趋势分析小波分析时空变化渭河流域

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黄河源区降水特点及气象成因分析

人民黄河 2022年第1期44卷 21-25,57页

作者：温丽叶靳莉君刘静王鹏黄河水利委员会水文局河南郑州450004

黄河源区降水时空分布极不均匀,东南部雨水丰沛,是黄河流域的多雨中心之一。年内降水主要集中于夏季(6—8月),占年降水量的57.1%,汛期(5—9月)降水量占年降水量的85%,雨季、旱季分明。黄河源区主要有连阴雨和强降雨两种典型降雨类型,连... 详细信息

黄河源区降水时空分布极不均匀,东南部雨水丰沛,是黄河流域的多雨中心之一。年内降水主要集中于夏季(6—8月),占年降水量的57.1%,汛期(5—9月)降水量占年降水量的85%,雨季、旱季分明。黄河源区主要有连阴雨和强降雨两种典型降雨类型,连阴雨平均每年出现1.8次,持续时间长、强度小;区域强降雨持续时间短,平均只有1 d,主要集中在7—8月,突发性强。形成典型降雨的200 hPa环流形势表现为南亚高压异常强大,黄河源区处于南亚高压中心区域或北部边缘的强高空辐散区内。500 hPa高度场分析发现,连阴雨期间6—8月主要受新疆低压槽、高原槽、印缅低压和高原切变线等系统影响,由副高影响形成的连阴雨主要出现在9月;形成强降雨的500 hPa天气系统与连阴雨相似,但副高对强降雨的影响更为明显,7—9月都可由副高形成强降雨天气。物理量场上,典型降雨期间,黄河源区处于湿度、气流垂直速度和假相当位温场大值区内,水汽、动力和热力条件非常有利,强降雨发生时,气流上升速度、比湿、假相当位温等都较连阴雨期间更强,更有利于降水。

关键词：气象成因降水特点连阴雨强降雨黄河源区

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“21·7”河南持续性暴雨成因分析

水文 2023年第5期43卷 69-75页

作者：刘静靳莉君韩作强张利娜黄河水利委员会水文局河南郑州450004

采用水文站、气象站逐日降水数据和ERA5再分析资料,详细分析了2021年7月18—22日发生在河南中北部的持续性暴雨过程的大气环流背景、水汽输送特征以及动力热力结构,结果表明:(1)南亚高压东北延伸、高空急流增强、大陆高压和西太副高稳... 详细信息

采用水文站、气象站逐日降水数据和ERA5再分析资料,详细分析了2021年7月18—22日发生在河南中北部的持续性暴雨过程的大气环流背景、水汽输送特征以及动力热力结构,结果表明:(1)南亚高压东北延伸、高空急流增强、大陆高压和西太副高稳定对峙、黄淮低涡缓慢西移、西北太平洋和南海双台风互旋持续输送水汽,为暴雨发生和持续提供了有利的背景条件,太行山和嵩山等山脉对暴雨具有增幅作用;(2)暴雨区水汽主要来源于对流层低层偏东风气流对西北太平洋暖湿空气的持续输送,水汽辐合层的深厚程度以及辐合强弱对暴雨强度预报具有一定的指示意义;(3)暴雨区上空强散度柱以及强上升运动是20日和21日极端暴雨发生的重要动力机制,高温高湿大气层结的发展为大暴雨的形成提供了有利的对流不稳定条件。

关键词：持续性强降水环流背景水汽输送物理量诊断

2018年7月黄河流域降水异常特征及其成因分析

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人民黄河 2022年第6期44卷 28-33页

作者：刘静王春青靳莉君张利娜王鹏黄河水利委员会水文局河南郑州450004

基于黄河流域244个气象站逐日降水资料、NCEP/NCAR逐月再分析资料、英国气象局Hadley气候预测和研究中心的月平均海温资料等,分析2018年7月黄河流域降水异常特征和大尺度环流特征,并进一步探讨海温对降水和环流异常的影响。结果表明:①2... 详细信息

基于黄河流域244个气象站逐日降水资料、NCEP/NCAR逐月再分析资料、英国气象局Hadley气候预测和研究中心的月平均海温资料等,分析2018年7月黄河流域降水异常特征和大尺度环流特征,并进一步探讨海温对降水和环流异常的影响。结果表明:①2018年7月,黄河流域平均降水量较常年同期偏多41.5%,为2000年以来第二多,其中兰州至托克托区间、山陕区间、泾渭河、汾河偏多明显。②2018年7月,欧亚地区大气环流出现明显异常,南亚高压异常加强东伸,东亚副热带西风急流位置异常偏北,东亚中高纬环流呈现“西低东高”的形势,巴尔喀什湖至贝加尔湖一带受低压槽控制,西北太平洋副热带高压异常偏西偏北,中高纬不断分裂南下的冷空气与副高西北侧的暖湿气流在黄河流域交汇,造成流域降水整体偏多。③前期春季异常偏冷的赤道中东太平洋海温以及持续偏暖的中纬度北太平洋海温是造成大气环流以及黄河流域降水异常的重要外强迫因子。

关键词：降水异常大气环流海温黄河流域

2021年黄河中游秋汛降水特点与环流特征分析

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中国农学通报 2023年第14期39卷 85-94页

作者：靳莉君刘静王鹏黄河水利委员会水文局郑州450004

为了提高黄河中游秋汛降水预报能力,以便为该区农业生产乃至防灾减灾工作提供参考依据,利用水文站和气象站日降水资料、国家气候中心逐日副高脊线和西伸脊点资料、NCEP/NCAR再分析资料,对2021年黄河中游秋汛降水特点以及环流形势的逐日... 详细信息

为了提高黄河中游秋汛降水预报能力,以便为该区农业生产乃至防灾减灾工作提供参考依据,利用水文站和气象站日降水资料、国家气候中心逐日副高脊线和西伸脊点资料、NCEP/NCAR再分析资料,对2021年黄河中游秋汛降水特点以及环流形势的逐日演变特征进行分析。结果发现:2021年黄河中游秋汛洪水由6次强降水过程造成,具有持续日数长、雨带稳定、雨势强、落区重叠度高的特点。秋汛期内,副高脊线相对稳定,副高季节性南落异常偏迟,同时西伸脊点偏西。欧亚中高纬地区盛行阻塞形势,黄河中游强降水过程主要发生在双阻形势下乌拉尔山阻高达到强盛期后的减弱崩溃期以及乌拉尔山形成阻高的单阻形势下。南亚高压偏强、偏东是200 hPa高空40°-45°N、110°-140°E形成急流的主要原因,低空急流前期不显著,位置偏南,9月下旬以后向北扩展,高、低空急流合适配置为黄河中游强降水发生时上升运动发展提供了有利的环流背景。秋汛期水汽主要来自西太平洋,依靠副高南侧异常强盛的偏东气流以及副高西北侧强盛的西南气流完成输送。

关键词：秋汛副高阻高急流环流特征黄河中游

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2021年黄河中游秋汛及天气形势分析

中国防汛抗旱 2023年第4期33卷 74-78,82页

作者：王鹏靳莉君刘静黄河水利委员会水文局郑州450004

2021年8月下旬至10月上旬,黄河中游阴雨持续超过40d,并发生7次强降水过程,其中泾渭河、北洛河、汾河、三门峡至花园口区间累计降雨量较常年同期偏多2~5倍,均列有实测资料以来同期第一位。受降雨影响,黄河发生1949年以来最严重的秋汛洪水... 详细信息

2021年8月下旬至10月上旬,黄河中游阴雨持续超过40d,并发生7次强降水过程,其中泾渭河、北洛河、汾河、三门峡至花园口区间累计降雨量较常年同期偏多2~5倍,均列有实测资料以来同期第一位。受降雨影响,黄河发生1949年以来最严重的秋汛洪水,其中黄河中下游9d内连续出现3场编号洪水,潼关站发生1979年以来最大洪水,渭河、伊洛河、沁河发生9月同期最大洪水,汾河、北洛河发生10月同期最大洪水。利用水文站报汛数据及NCEP/NCAR再分析资料,统计2021年黄河流域秋汛期主要降水特征和洪水过程,分析产生秋汛洪水的降水天气形势。结果表明,本年度秋汛期,亚洲大陆中高纬以西低东高的环流型为主,巴尔喀什湖至贝加尔湖低槽偏深,东亚地区高压脊偏强,同时西北太平洋副热带高压偏北偏强,南亚低值区宽广,稳定的天气形势致使冷暖空气在黄河中游频繁交汇;水汽输送主要依靠西北太平洋副热带高压和孟加拉湾低值系统共同作用,黄河中游表现为异常强盛的水汽通量辐合。

关键词：秋雨秋汛编号洪水天气形势