【摘 要】
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极端降水事件具有严重的致灾性,河南省作为我国的人口大省,农业大省、交通大省,需要开展极端降水的精细预报技术研究,为此类灾害性天气的预报预警提供参考依据,具有重要的防灾减灾意义。本文以极端小时降水为主题,研究了河南省2010-2018年暖季极端小时降水的时空分布和天气背景特征。在内容上主要分为两个部分:第一部分利用河南省2010-2018年5-9月371个气象站(含122个国家站及249个区域骨干站
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极端降水事件具有严重的致灾性,河南省作为我国的人口大省,农业大省、交通大省,需要开展极端降水的精细预报技术研究,为此类灾害性天气的预报预警提供参考依据,具有重要的防灾减灾意义。本文以极端小时降水为主题,研究了河南省2010-2018年暖季极端小时降水的时空分布和天气背景特征。在内容上主要分为两个部分:第一部分利用河南省2010-2018年5-9月371个气象站(含122个国家站及249个区域骨干站)逐时降水资料,分析了河南省极端小时降水的时空分布特征和不同下垫面极端小时降水的差异;第二部利用上述降水资料和ERA-interim再分析资料,研究了河南省极端小时降水的天气形势以及环境物理量要素的分布特征。本文的主要结论归纳总结如下:(1)河南省第99.9百分位极端小时降水指标(频次、强度、贡献率)的高值区主要位于伏牛山南部、黄淮平原东部以及淮河流域西南部;极端小时降水事件主要发生在7、8月,且有超过1/4的极端小时降水为区域性极端降水事件;极端小时降水频次的日变化特征表现为明显的双峰型,主峰值出现在傍晚17时,次峰值出现在凌晨01时;80 mm·h-1以上极端小时降水频次日变化特征则呈现多峰型,主峰在凌晨01时,其夜发性更突出。(2)不同下垫面的极端小时降水特征存在差异:城市极端小时降水强度最大、频次最低、贡献率最低,山地极端小时降水强度最低而频次最高,丘陵极端小时降水贡献率最高;四类下垫面极端小时降水日变化虽都呈现双峰特征但也存在差异:山地,夜间峰值为主,午后峰值为辅;丘陵地区,夜间峰值与傍晚峰值并存,两个峰值强度差不多;平原以及城市地区,以午后峰值为主,伴随弱的夜间峰值,但城市地区的午后峰值更强,且滞后于平原地区。(3)极端小时降水过程的天气形势主要有3类,为副高边缘型、西北气流型和低槽型。各类型的统计结果表明,副高边缘辐合型和低涡型主要出现在7、8月,且7月出现次数最多;西北气流型在6月出现次数最多。(4)三种级别极端小时降水(Ⅰ级:20~49.9 mm·h-1;Ⅱ级:50~79.9 mm·h-1;Ⅲ级;80 mm·h-1以上)的必要大气可降水量(TPW)分别为:26.9 mm、30.8mm、39.7 mm,且超过50%是发生在TPW≥60 mm的潮湿环境;三种级别的极端小时降水50%以上出现在CAPE值在300 J·kg-1~1500 J·kg-1之间、850 h Pa与500 h Pa的温差在20~26℃之间的环境中;三种级别的极端小时降水约75%出现在低层有利的大尺度辐合抬升环境中;TPW值可能对极端小时降水的强度具有一定的指示意义。
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