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Arid
西北地区东部短时强降水特征及预报研究
白晓平
出版年2014
学位类型硕士
导师王式功
学位授予单位兰州大学
中文摘要短时强降水是气象灾害的重要诱因之一,其预报一直是一个难点问题。近年来,西北地区东部短时强降水发生频次明显增加。本文基于西北地区东部136个气象站2001-2012年的地面降水常规观测资料、1674个自动站2009-2011年逐时降水资料、NCEP/NCAR1°×1°再分析资料、MICAPS系统各站点探空资料。首先运用气候统计分析、线性趋势分析、归一化分析、气候亚区划分以及集中度、集中期分析等方法,详细研究了西北地区东部短时强降水的时空分布特征。接着对影响西北地区东部的天气形势进行分类,统计分析各类天气型下短时强降水发生的概率；并以环流状态为着眼点,运用中尺度分析法,结合高低空配置和能量天气学理论,建立了4种西北地区东部短时强降水天气学概念模型；针对不同概念模型运用相关性分析和显著性t检验分别选取敏感物理量,并确定了各敏感物理量的相关阈值。最后分别运用改进的二元Logistic回归法和综合多指标叠加法,基于天气学概念模型识别入型、水汽条件消空、敏感物理量诊断等方法逐级判别,建立了西北地区东部短时强降水的试预报模型,并进行试预报效果检验。主要研究结果如下： (1)对西北地区东部短时强降水时空分布特征分析表明：西北地区东部年总降水量呈增加趋势,而总降水频次却呈减少趋势。降水主要集中在4-10月份,其累积降水量占到全年总降水量的91%以上,累积降水频次占到全年总降水频次的77%以上；降水持续时间主要集中在6小时以内,占到总降水频次的88%以上。短时强降水日数年际变化不大,但区域性的强降水过程数呈明显增加趋势。短时强降水主要发生在7月上旬至8月下旬,且具有明显的日变化,傍晚和午夜各有一个峰值,显示出“巴山夜雨”的特征。短时强降水发生总频次的空间分布与地势分布较一致,高频高值区多位于夏半年环流盛行西南气流的迎风坡附近,表明特殊地形对气流的强迫抬升作用很明显。短时强降水年内集中度自东南向西北逐渐增大,集中期自东向西逐步推迟；年际集中度青藏高原东北边坡区和秦岭以南区增大,表明该地区未来阶段性防洪任务可能更艰巨。这些研究结果可为该区域短时强降水灾害的防治提供参考依据。 (2)对西北地区东部天气形势分析结果显示：该区天气型可以划分为低涡型、低槽型、两高切变型、西北气流型、高压脊控型和西南气流型等6类,其中产生强降水的天气型有低涡型、低槽型、两高切变型和西南气流型等4类,而且存在明显的季节性和区域性差异。其中,春末夏初和秋季主要为低槽型强降水,而盛夏季节则主要为西南气流型和两高切变型强降水；戈壁荒漠区以低槽型强降水为主,青藏高原东北边坡区以西南气流型强降水为主,而黄土高原区和秦岭以南区则以西南气流型和低槽型强降水为主。 (3)关于西北地区东部短时强降水敏感物理量诊断和预报研究表明：整层比湿积分IQ、干暖盖指数Ls、潜在下冲气流指数MDPI强天气威胁指数SWEAT、风暴相对螺旋度SRH、粗Richardson数切变Shr等物理量对短时强降水事件有较好的指示意义。基于天气分型和水汽条件的消空,能大幅度降低短时强降水预报的空报率(消空率达40.2%)；总体上,运用改进的二元Logistic回归法和综合多指标叠加法建立的两种短时强降水试预报模型,拟合及试预报效果都有明显提高,而且前者TS评分高于后者,可为该区短时强降水预报提供新的技术支撑。
中文关键词短时强降水 ; 西北地区东部 ; 时空特征 ; 天气学概念模型 ; 敏感物理量 ; 改进的二元Logistic回归法 ; 综合多指标叠加法 ; 预报模型
语种中文
国家中国
URLhttp://kns.cnki.net/kns/detail/detail.aspx?FileName=1014301824.nh&DbName=CMFD2014
来源机构兰州大学
资源类型学位论文
条目标识符http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/255446
推荐引用方式
GB/T 7714		 白晓平. 西北地区东部短时强降水特征及预报研究[D]. 兰州大学,2014.
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