留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

江淮地区强降水分型及其环流演变

谭桂容 范艺媛 牛若芸

谭桂容, 范艺媛, 牛若芸. 江淮地区强降水分型及其环流演变. 应用气象学报, 2018, 29(4): 396-409. DOI: 10.11898/1001-7313.20180402..
引用本文: 谭桂容, 范艺媛, 牛若芸. 江淮地区强降水分型及其环流演变. 应用气象学报, 2018, 29(4): 396-409. DOI: 10.11898/1001-7313.20180402.
Tan Guirong, Fan Yiyuan, Niu Ruoyun. Pattern classification of heavy rainfall in Jianghuai Region and associated circulations. J Appl Meteor Sci, 2018, 29(4): 396-409. DOI:  10.11898/1001-7313.20180402.
Citation: Tan Guirong, Fan Yiyuan, Niu Ruoyun. Pattern classification of heavy rainfall in Jianghuai Region and associated circulations. J Appl Meteor Sci, 2018, 29(4): 396-409. DOI:  10.11898/1001-7313.20180402.

江淮地区强降水分型及其环流演变

DOI: 10.11898/1001-7313.20180402
资助项目: 

国家自然科学基金项目 41475090

国家科技支撑计划 2015BAC03B00

详细信息
    通信作者:

    谭桂容, 邮箱: tanguirong@nuist.edu.cn

Pattern Classification of Heavy Rainfall in Jianghuai Region and Associated Circulations

  • 摘要: 使用新建的强降水历史个例数据集、1981-2016年我国逐日降水量观测资料、2016年T639与ECMWF模式1~10 d的逐日降水量预报,采用经验正交函数展开(EOF)提炼出江淮地区强降水的典型模态,并运用场相似法对江淮地区强降水进行客观分型,分析强降水的环流演变;定量诊断型环流相似所得与实测环流和降水的对应关系。结果表明:江淮地区强降水可分为Q,Q和Q 3种类型,其中,Q型降水中心位于江淮中部,Q型表现为降水北多南少,Q型表现为降水中间少南北多的分布。强降水对应的前期至当日,各型降水对应在亚洲的中高纬度地区均有显著的环流异常,且环流演变存在明显不同;但各类型降水对应的系统移动速度缓慢,且到强降水发生日江淮地区处于西太平洋副热带高压西北侧低值系统的控制,有利于该地区强降水的发生。按环流相似依不同时效得到的强降水发生日环流与实际环流存在很好的相关。独立试验中,该文方法对25 mm降水的TS评分在各时效均高于模式预报,50 mm降水的TS评分在3 d以上时效的评分也均高于模式预报。
  • 图  1  江淮地区强降水个例EOF展开的前3个模态

    Fig. 1  Three lead EOF modes of heavy rainfall in Jianghuai Region

    图  2  江淮地区根据时间系数得到的典型模态的降水分布

    Fig. 2  Composite rainfall of typical mode patterns from EOF time coefficient in Jianghuai Region

    图  3  江淮地区强降水的客观分型

    Fig. 3  Frame of pattern classification for heavy rainfall in Jianghuai Region

    图  4  江淮地区强降水的降水分布

    Fig. 4  Composite heavy rainfall patterns in Jianghuai Region

    图  5  Q型强降水500 hPa高度场(等值线,单位:gpm)合成

    (填色表示高度场距平,打点区表示达到0.1显著性水平)

    Fig. 5  Composite heights at 500 hPa of heavy rainfall Q(the contour, unit:gpm)

    (the shaded denotes height anomaly, the dotted denotes passing the test of 0.1 level)

    图  6  Q型强降水200 hPa平均纬向风场及其散度距平合成

    (箭头表示平均纬向风大于30 m·s-1,填色为散度距平)

    Fig. 6  Composite zonal wind and divergence anomaly at 200 hPa of heavy rainfall Q

    (the arrow denotes the mean zonal wind more than 30 m·s-1, the shaded denotes divergence anomaly)

    图  7  Q型强降水500 hPa高度场(等值线,单位:gpm)合成

    (填色区为高度场距平,打点区表示达到0.1显著性水平)

    Fig. 7  Composite heights at 500 hPa of heavy rainfall Q(the contour, unit:gpm)

    (the shaded denotes height anomaly, the dotted denotes passing the test of 0.1 level)

    图  8  Q型强降水200 hPa平均纬向风场及散度距平合成

    (箭头表示平均纬向风大于30 m·s-1,填色表示散度距平)

    Fig. 8  Composite mean zonal wind and divergence anomaly at 200 hPa of heavy rainfall Q

    (the arrow denotes the mean zonal wind more than 30 m·s-1, the shaded denotes divergence anomaly)

    图  9  Q型强降水500 hPa高度场(等值线,单位:gpm)合成

    (填色表示高度场距平,打点区表示达到0.1显著性水平)

    Fig. 9  Composite heights at 500 hPa of heavy rainfall Q(the contour, unit:gpm)

    (the shaded denotes height anomaly, the dotted denotes passing the test of 0.1 level)

    图  10  Q型强降水200 hPa纬向风场及散度距平合成

    (箭头表示平均纬向风大于30 m·s-1,填色表示散度距平)

    Fig. 10  Composite mean zonal wind and divergence anomaly at 200 hPa of heavy rainfall Q

    (the arrow denotes the mean zonal wind more than 30 m·s-1, the shaded denotes divergence anomaly)

    图  11  Q,Q,Q型强降水前期所得的强降水当日环流场与强降水发生日环流实况相关系数

    Fig. 11  Correlation coefficients between calculated and in-situ circulations of heavy rainfall patterns of Q, Q, Q

    图  12  2016年6—8月不同时效预报的日降水量大于25 mm和50 mm强降水的TS评分

    Fig. 12  Threat score of the predicted heavy rainfall from Jun to Aug in 2016 for days with daily rainfall lager than 25 mm and 50 mm

  • [1] 王同美, 吴国雄, 万日军.青藏高原的热力和动力作用对亚洲季风区环流的影响.高原气象, 2008, 27(1):1-9. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-RDQX2009S1011.htm
    [2] 陶诗言.中国之暴雨.北京:科学出版社, 1980.
    [3] 丁一汇.1991年江淮流域持续性特大暴雨研究.北京:气象出版社, 1993.
    [4] 谭桂容, 孙照渤, 朱艳峰.江淮地区夏季降水与西北太平洋海温关系的诊断分析和数值试验.南京气象学院学报, 2007, 30(4):472-478. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-QXXB504.006.htm
    [5] 陈丽娟, 顾伟宗, 伯忠凯, 等.黄淮地区夏季降水的统计降尺度预测.应用气象学报, 2017, 28(2):129-141. doi:  10.11898/1001-7313.20170201
    [6] Li L, Zhai P M, Chen Y, et al.Low-Frequency oscillations of the east Asia-Pacific teleconnection pattern and their impacts on persistent heavy precipitation in the Yangtze-Huai River Valley.J Meteor Res, 2016, 30(4):459-471. doi:  10.1007/s13351-016-6024-z
    [7] 谭桂容, 王一舒.中高纬度与热带大气的共同作用对江南4-6月低频降水的影响.气象学报, 2016, 74(3):335-351. doi:  10.11676/qxxb2016.032
    [8] 张玉洁, 刘寿东, 任宏利, 等.中国南方夏季低频雨型特征及其年代际变化研究.气象学报, 2014, 72(6):1205-1217. doi:  10.11676/qxxb2014.075
    [9] 康志明, 鲍媛媛, 周宁芳.我国中期和延伸期预报业务现状以及发展趋势.气象科技进展, 2013, 3(1):18-24. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-XJQX201002003.htm
    [10] 吴曼丽, 陆忠艳, 王瀛.中期延伸天气预报方法研究.气象与环境学报, 2007, 23(2):6-10. http://www.oalib.com/paper/5063392
    [11] 沈学顺, 苏勇, 胡江林, 等.GRAPES_GFS全球中期预报系统的研发和业务化.应用气象学报, 2017, 28(1):1-10. doi:  10.11898/1001-7313.20170101
    [12] Changnon S A, Roger A, Pielke J, et al.Human factors explain the increased losses from weather and climate extremes.Bull Amer Meteor Soc, 2000, 81(3):437-442. doi:  10.1175/1520-0477(2000)081<0437:HFETIL>2.3.CO;2
    [13] 刘小宁.我国暴雨极端事件的气候变化特征.灾害学, 1999, 14(1):54-59. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QHBH200703005.htm
    [14] 翟盘茂, 王萃萃, 李威.极端降水事件变化的观测研究.气候变化研究展, 2007, 3(3):144-148. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QHBH200703005.htm
    [15] 王志福, 钱永甫.中国极端降水事件的频数和强度特征.水科学进展, 2009, 20(1):1-9. http://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?filename=SKXJ200901001&dbcode=CJFQ&dbname=CJFD2009&v=
    [16] 任国玉, 吴虹, 陈正洪.我国降水变化趋势的空间特征.应用气象学报, 2000, 11(3):322-330. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20000348&flag=1
    [17] Easterling D R, Events J L, Groismman P Y, et al.Observed variability and trends in extreme climate events:A brief review.Bull Amer Meteor Soc, 2000, 81(3):417-425. doi:  10.1175/1520-0477(2000)081<0417:OVATIE>2.3.CO;2
    [18] Sun J, Zhao S.The impacts of multi-scale weather systems on freezing rain and snow storms over the southern China.Wea Forecasting, 2010, 25:388-407. doi:  10.1175/2009WAF2222253.1
    [19] Wang W C, Gong W, Wei H.A regional model simulation of the 1991 severe precipitation event over the Yangtze-Huai River valley.Part Ⅰ:Precipitation and circulation statistics.J Climate, 2000, 13(1):93-108. doi:  10.1175/1520-0442(2000)013<0093:ARMSOT>2.0.CO;2
    [20] Chen Y, Zhai P M.Persistent extreme precipitation events in China during 1951-2010.Climate Res, 2013, 57(2):143-155. doi:  10.3354/cr01171
    [21] Bonsal B R, Zhang X B, Vincent L A, et al.Characteristics of daily and extreme temperature over Canada.J Climate, 2001, 5(14):1959-1976. http://www.nrcresearchpress.com/servlet/linkout?suffix=refg41/ref41&dbid=16&doi=10.1139%2Fer-2013-0042&key=10.1175%2F1520-0442(2001)014<1959%3ACODAET>2.0.CO%3B2
    [22] Zhou B Q, Zhai P M.A new forecast model based on the analog method for persistent extreme precipitation.Amer Meteor Soc, 2016, 31(4):1325-1341. http://adsabs.harvard.edu/abs/2016WtFor..31.1325Z
    [23] Qian J H, Tao W K, Lau K M.Mechanisms for torrential rain associated with the Mei-yu development during SCSMEX 1998.Mon Wea Rev, 2004, 132(1):3-27. doi:  10.1175/1520-0493(2004)132<0003:MFTRAW>2.0.CO;2
    [24] 甘晶晶, 汤燕冰.江淮流域持续性暴雨过程的中期信号初析.浙江大学学报(理学版), 2009, 36(4):477-486. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=zjdxxb200904025
    [25] Samel A N, Liang X Z.Understanding relationship between the 1998 Yangtze River flood and northeast Eurasian blocking.Climate Res, 2003, 23:149-158. doi:  10.3354/cr023149
    [26] Qian W H, Li J, Shan X L.Application of synoptic-scale anomalous winds predicted by medium-range weather forecast models on the regional heavy rainfall in China in 2010.Science China(Earth Sciences), 2013, 56(6):1059-1070. doi:  10.1007/s11430-013-4586-5
    [27] Niu R Y, Zhai P M.Synoptic verification of medium-extended-range forecasts of the northwest Pacific Subtropical High and South Asian High based on multi-center TIGGE data.Acta Meteor Sinica, 2013, 27(5):725-741. doi:  10.1007/s13351-013-0513-0
    [28] Niu R Y, Zhai P M, Zhou B Q.Evaluation of forecast performance of Asian summer monsoon low-level winds using the TIGGE dataset.Wea Forecasting, 2015, 30(2):455-470. doi:  10.1175/WAF-D-13-00141.1
    [29] 陆尔, 丁一汇.1991年江淮持续性特大暴雨的夏季风活动分析.应用气象学报, 1997, 8(3):316-324. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=19970345&flag=1
    [30] 牛若芸, 张志刚, 金荣花.2010年我国南方两次持续性强降水的环流特征.应用气象学报, 2012, 23(4):385-394. doi:  10.11898/1001-7313.20120401
    [31] 薛秋芳, 任传森, 陶诗言.1998年长江流域洪涝的成因分析.应用气象学报, 2001, 12(2):246-250. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20010233&flag=1
    [32] 马岚, 吴晓京, 江吉喜, 等.2001年夏季风活动与我国南方暴雨某些特征的分析.应用气象学报, 2003, 14(4):445-451. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20030455&flag=1
    [33] 毕宝贵, 矫梅燕, 廖要明, 等.2003年淮河流域大洪水的雨情、水情特征分析.应用气象学报, 2004, 15(6):681-687. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20040683&flag=1
    [34] 牛若芸, 刘凑华, 刘为一, 等.中国95°E以东区域性暴雨过程时空分布统计特征(1981-2015).气象学报, 2018, 76(2):182-192. doi:  10.11676/qxxb2017.092
    [35] 施能.气象科研与预报中的多元分析方法(第二版).北京:气象出版社, 2002:174-176.
    [36] 冯志刚, 程兴无, 陈星, 等.淮河流域暴雨强降水的环流分型和气候特征.热带气象学报, 2013, 29(5):824-832. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGNY200901009.htm
  • 加载中
图(12)
计量
  • 摘要浏览量:  3808
  • HTML全文浏览量:  1330
  • PDF下载量:  341
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2018-02-02
  • 修回日期:  2018-05-08
  • 刊出日期:  2018-07-31

目录

    /

    返回文章
    返回