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2000—2019年西北地区云水资源时空特征研究

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气象学报 2024年第4期82卷 476-489页

作者：余杰蔡淼周毓荃杨玲赵俊杰欧建军成都信息工程大学电子工程学院成都610225 中国气象局云降水物理与人工影响天气重点开放实验室北京100081 山西省气象灾害防御技术中心太原030032 上海辈友气象科技有限公司上海201306

为认识西北地区的云水资源(Cloud Water Resource,简称CWR)特征以及科学规划人工增雨开发空中水资源作业布局,利用2000—2019年中国1°×1°CWR观测诊断评估数据集,采用线性拟合和经验正交函数分解(EOF)等方法,统计分析了西北地区CWR的... 详细信息

为认识西北地区的云水资源(Cloud Water Resource,简称CWR)特征以及科学规划人工增雨开发空中水资源作业布局,利用2000—2019年中国1°×1°CWR观测诊断评估数据集,采用线性拟合和经验正交函数分解(EOF)等方法,统计分析了西北地区CWR的分布及演变气候特征。结果表明:(1)从全区整体看,CWR的相关物理量(状态量、平流量、总量和降水效率)主要表现为夏季最高,春、秋季次之,冬季最低的季节变化特征。其中,春季CWR总量约为1736亿t(折合柱水量约为51.2 mm),仅次于夏季;春季水凝物降水效率为48.7%,相较于秋季,春季的CWR开发潜力更大。(2)从区域内1°×1°网格的计算结果得到空间分布,受地势与环流的影响,近20年CWR年总量及水汽年总量、水凝物年总量的多年平均空间分布呈“两高一低”的特征,高值位于西风急流区与季风影响边缘区,低值区主要位于高原气候区。(3)近20年,西北地区格点的CWR年总量平均以23.6 mm/a速率增加,其中春季的增加趋势最显著,增速为8.5 mm/a。季节分布上,CWR夏季最多,春、秋季次之,冬季最少;水凝物降水效率夏季高,秋、春季较低,冬季最低。(4)CWR年总量的EOF分解第一模态(EOF1)贡献率为78.2%,分布特征为区域东部较高,在2008年出现年际转折,开始转变为CWR东部多、西部少的分布格局。(5)在西北地区典型区域中,天山区域年平均及格点平均后的CWR年总量以及水凝物降水效率均高于祁连山区,年际变化上祁连山区的CWR在增多,天山区的在减少。

关键词：西北地区云水资源(CWR) 时空特征季节特征统计分析

安徽地区农村雷电灾害防御研究——以马鞍山市为例

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气象水文海洋仪器 2024年第2期41卷 89-93页

作者：杨春明陈晓伟朱浩马鞍山市气象局马鞍山243000 安徽省气象灾害防御技术中心合肥230061

文章利用基于安徽省2010—2020年闪电定位监测数据及马鞍山市1998—2022年雷电灾情统计资料,采用闪电密度(强度)计算模型,分析地闪活动频次、密度(强度)和雷电灾害时空分布特点。研究得出:地闪活动是雷电灾害的主要致灾因子;马鞍山地闪... 详细信息

文章利用基于安徽省2010—2020年闪电定位监测数据及马鞍山市1998—2022年雷电灾情统计资料,采用闪电密度(强度)计算模型,分析地闪活动频次、密度(强度)和雷电灾害时空分布特点。研究得出:地闪活动是雷电灾害的主要致灾因子;马鞍山地闪密度为0.04~1.50次/(km~2·a^(-1)),地闪强度为0.50~0.71 kA/(m~2·a^(-1)),地闪密度(强度)较大的地区发生雷电灾害的可能性较大;实施农村建(构)筑物内外防雷系统改造、雷电区域拦截、电气设备浪涌保护等综合雷电防御措施,可有效预防和减少雷电灾害造成的损失。研究结果以期为农村防灾减灾管理提供决策参考。

关键词：农村雷电灾害防御致灾因子

基于PIE-Engine Studio的西藏典型湖泊总悬浮物反演

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人民长江 2024年第9期55卷 85-92,99页

作者：赵爽柳锦宝耿蔚陶星宇汪菀蔚成都信息工程大学资源环境学院四川成都610225 四川省气象灾害防御技术中心四川成都610072 四川省宜宾市屏山县气象局四川宜宾645350

总悬浮物浓度是水环境评价的重要参数之一,并且能在各个方面影响水体其他参数。青藏高原湖泊环境正处于大幅变化的时期,而其分布与动态变化与湖泊的环境息息相关。基于西藏典型湖泊29个采样点水质实测数据和LandSat 8 Collection 2遥感... 详细信息

总悬浮物浓度是水环境评价的重要参数之一,并且能在各个方面影响水体其他参数。青藏高原湖泊环境正处于大幅变化的时期,而其分布与动态变化与湖泊的环境息息相关。基于西藏典型湖泊29个采样点水质实测数据和LandSat 8 Collection 2遥感数据,使用PIE-Engine Studio平台,对比分析了基于单波段和多波段组合的多种总悬浮物浓度反演模型,选出了最优的总悬浮物浓度反演模型,并运用该模型分析了色林错、扎日南木错以及塔若错总悬浮物2013~2023年月度时空变化特征。分析结果表明:①总悬浮物对绿光、红光波段最为敏感,以波段反射率组合(B3+B4)、(B2/B3)(B2为蓝光波段,B3为绿光波段,B4为红光波段)为自变量,总悬浮物浓度为因变量的三波段模型为西藏典型湖泊总悬浮物浓度遥感反演最佳模型;②总悬浮物浓度年内变化总体存在季节规律,夏季浓度高,而春秋季低。在色林错,浓度在北部较高,高值夏季主要分布在西北岸,而秋冬季则在东北岸,受风向影响较大;在扎日南木错的西部较高;在塔若错,夏季在南部较高。3个湖泊均在11月时出现东部浓度重新升高的现象。③年降水量与各湖泊的悬浮物浓度相关性较高。年际变化中,2013~2023年,悬浮物浓度的年均值先是逐年升高,在2018年后随着年降水量的减少而逐渐下降或稳定。另外,色林错、扎日南木错、塔若错湖面面积分别增长了2.87%(约68.14 km^(2))、3.01%(约30.31 km^(2))、1.01%(约4.87 km^(2)),色林错持续扩张,扎日南木错和塔若错先快速扩张,而后萎缩,湖面面积与悬浮物浓度均值表现较同步,均是受降水量和径流的影响。研究结果可为高原湖泊水质评价提供理论依据,为水土流失、水资源保护提供科学参考。

关键词：总悬浮物 PIE-Engine Studio 遥感反演云计算高原湖泊西藏

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青海省东北部1980—2020年降雹持续时间及影响因子研究

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沙漠与绿洲气象 2024年第4期18卷 36-42页

作者：林春英周万福庞昕玮张莉燕王启花冯晓莉侯永慧青海省气象灾害防御技术中心青海西宁810001 常德市气象局湖南常德415000 青海省气候中心青海西宁810001

利用青海省东北部11个地面观测站1980-2020年高空和地面观测资料,分析了降雹持续时间的时空分布及影响因子。结果表明:近41年青海省东北部降雹持续时间与海拔高度呈显著的正相关,站点平均单次降雹持续时间的最大值在化隆县,为9 min,最... 详细信息

利用青海省东北部11个地面观测站1980-2020年高空和地面观测资料,分析了降雹持续时间的时空分布及影响因子。结果表明:近41年青海省东北部降雹持续时间与海拔高度呈显著的正相关,站点平均单次降雹持续时间的最大值在化隆县,为9 min,最小值在同仁县,仅4.89 min;降雹持续时间<9 min的频率最高,占总观测次数的73.55%;降雹持续时间月变化明显,日变化呈单峰型,峰值出现在16时,占总降雹累计持续时间的19.12%;年平均降雹持续时间以0.9 min/10 a趋势下降,降雹持续时间的减少与平均气温升高、0℃层和-20℃层高度升高、气温日较差及相对湿度减小相关。

关键词：降雹时空分布影响因子

基于多源数据融合的青藏高原降雪变化特征研究

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中国农村水利水电 2024年

作者：于媛慧杨士恒张安然刘建伟雷恒黄河水利职业技术学院开封市调水工程安全监测与风险评估重点实验室河南省巨型水网灾害防御工程技术研究中心河南省跨流域区域引调水运行与生态安全工程研究中心中国水利水电科学研究院河海大学

降雪作为青藏高原水循环的重要组成部分，对维持区域水资源平衡和生态平衡具有不可替代的作用。然而，随着全球气候变暖的加剧，青藏高原地区降雪变化特征不仅对区域气候稳定性构成了挑战，也对水资源管理和生态环境保护提出了新的课题... 详细信息

降雪作为青藏高原水循环的重要组成部分，对维持区域水资源平衡和生态平衡具有不可替代的作用。然而，随着全球气候变暖的加剧，青藏高原地区降雪变化特征不仅对区域气候稳定性构成了挑战，也对水资源管理和生态环境保护提出了新的课题。为了深入理解青藏高原降雪变化的时空特征及其对气候变化的响应，研究选取了拉萨河、年楚河、那曲河、长江源、黄河源和澜沧江源等六个具有代表性的流域作为研究对象，旨在通过多源遥感降水数据融合技术，揭示这一时期内青藏高原降雪的时空变化规律。本研究选取了CMFD、CPC和TRMM三种网格降水数据，通过构建基于整体偏差和偏差组分的降水数据评价指标，对这些数据进行了精度评估和优化融合。研究结果表明，2002～2018年间，青藏高原典型流域内的降雪率总体呈现下降趋势，特别是在海拔5000米以上的地区，其降雪率的减少更为显著。降雪率的降幅由大到小排序为拉萨河(28.2%)、黄河源(18.2%)、长江源(17.8%)、年楚河(15.4%)、澜沧江源(12.1%)和那曲河(10.5%)，这一下降趋势呈现出自南向北逐渐增强的空间分布特征。这一发现与全球气候变暖紧密相关，为理解青藏高原对气候变化的响应提供了重要的科学依据。此外，本研究对于青藏高原地区的水资源管理和气候变化适应策略的制定具有重要的参考价值，也为相关领域提供了数据支持和研究方法，有助于推动青藏高原气候变化研究的深入发展。

关键词：青藏高原降雪变化多源数据融合时空特征

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基于格网尺度的中小型城市洪涝灾害风险评估

华北水利水电大学学报(自然科学版) 2024年

作者：李洁雷震辛文鹏商丘师范学院测绘与规划学院威海市气象局河南省黄河故道生态保护与治理工程技术研究中心商丘师范学院

为定量评估黄河下游中小型城市—商丘市的洪涝灾害风险性，本文利用GIS技术，以栅格格网(500m×500 m)为研究尺度，从承载体暴露性、防灾减灾能力、致灾因子危险性和孕灾环境敏感性四个角度选取14个评估因子，使用层次分析法和地理加权... 详细信息

为定量评估黄河下游中小型城市—商丘市的洪涝灾害风险性，本文利用GIS技术，以栅格格网(500m×500 m)为研究尺度，从承载体暴露性、防灾减灾能力、致灾因子危险性和孕灾环境敏感性四个角度选取14个评估因子，使用层次分析法和地理加权叠加法构建风险评估模型，综合评价其洪涝灾害风险情况，结果表明:造成洪涝灾害较大的影响因子有夏季降水变率、河流密度、年降雨量、植被覆盖度和坡度，其中夏季降水变率因子影响率高达15.77%;商丘市风险区自南向北呈现层次性分布，影响值>0.5的区域占比高达66.1%，且高风险区域分布和河流走向相似;黄河故道的高风险区域主要集中在梁园区行政区划内，在民权县中部和虞城县西部也有零星分布。建议政府相关部门关注城镇过度开发事态，合理安排防涝排涝工作，利用高新技术监测水位，并推进水利信息工程的建设。

关键词：商丘市中小型城市洪涝灾害风险评估 GIS 栅格格网

河北省山洪灾害动态预警及生态风险评估关键技术研究

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中国科技成果 2024年第9期25卷 25-26,63页

作者：王丽荣李姣王洁陈峨印陈小雷解文娟张博张素云景华赵铁松河北省气象灾害防御和环境气象中心河北石家庄050021 南京信息工程大学江苏南京210044 河北省邢台水文勘测研究中心河北邢台054000

针对河北省山洪灾害重的特点以及山洪灾害预警关键技术缺乏等问题,开展了雷达定量预报降水和山洪灾害动态雨量阅值计算技术研究,构建了基于深度学习算法的雷达定量估测和预报降水模型以及综合考虑前期土壤饱和度、河道流量与产流面积的... 详细信息

针对河北省山洪灾害重的特点以及山洪灾害预警关键技术缺乏等问题,开展了雷达定量预报降水和山洪灾害动态雨量阅值计算技术研究,构建了基于深度学习算法的雷达定量估测和预报降水模型以及综合考虑前期土壤饱和度、河道流量与产流面积的山洪灾害动态雨量阅值计算模型,研发了无水文资料山洪沟阅值模拟技术,建立了山洪灾害风险智能研判系统和生态风险预警系统,全面形成省、市、县三级山洪灾害预警业务能力。

关键词：山洪灾害动态阈值深度学习:定量预报降水生态风险评估

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融合多种实时监测数据的雷电预警模型

中国安全科学学报 2019年第6期29卷 165-170页

作者：庞华基张源源宋琳青岛市气象灾害防御工程技术研究中心

为提高雷电预警的准确率和时效性,融合大气电场、闪电定位和天气雷达3种实时监测信息,建立雷电实时预警系统。首先,根据大气电场的变化规律,构建雷电预警模型;其次,分别设计这3种监测数据的预警算法,并选定合理的预警阈值;最后,采用信... 详细信息

为提高雷电预警的准确率和时效性,融合大气电场、闪电定位和天气雷达3种实时监测信息,建立雷电实时预警系统。首先,根据大气电场的变化规律,构建雷电预警模型;其次,分别设计这3种监测数据的预警算法,并选定合理的预警阈值;最后,采用信息靶向推送技术,将雷电预警信息精准发送到出现预警网格内的用户。结果表明:多种数据融合的预警模型,合理的预警阈值设置,系统全流程自动运行,并采用预警信息的靶向推送技术,能够改善雷电预警效果;经多次雷暴过程检验,该系统能够在闪电发生前5~30 min发出雷电预警。

关键词：雷电预警大气电场闪电定位雷达探测数据融合

1979-2022年赤水河流域极端温度降水特征分析

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西南大学学报（自然科学版） 2024年第8期46卷 138-149页

作者：杨雨蒙吴新豪张莉赵亮赵劲松张正强穆彪贵州省气象灾害防御技术中心贵阳550081 贵州省仁怀市气象局贵州仁怀564501 遵义市生态环境局仁怀分局贵州仁怀564501 中国科学院大气物理研究所北京100029 贵州大学生命科学学院贵阳550025

基于气温日均值资料,评估了欧洲中期天气预报中心第五代大气再分析数据集(ERA5)资料在赤水河流域周边地区的可信度.通过ERA5计算1979-2022年间赤水河流域及周边地区的极端温度和降水特征.结果表明:春季热源在2000年后发生位相转换,呈青... 详细信息

基于气温日均值资料,评估了欧洲中期天气预报中心第五代大气再分析数据集(ERA5)资料在赤水河流域周边地区的可信度.通过ERA5计算1979-2022年间赤水河流域及周边地区的极端温度和降水特征.结果表明:春季热源在2000年后发生位相转换,呈青藏高原暖周边冷分布,异常信号进一步影响位于下游的赤水河流域,导致该地温度上升,降水减少.赤水河流域2005年前后温度、降水模态发生位相转换,由于温度经向梯度异常,阻碍夏季西南风发生发展,导致该地水汽条件不充分,转为干热气候.其中,2006年、2013年、2022年为异常暖干年份.在该气候背景下高温指数与降水显著相关,满足高温总伴随少雨天气现象,且干热复合事件出现次数逐年增多.

关键词：气候变暖极端温度赤水河流域