“21.7”河南暴雨的集合敏感性分析

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作者 赵志宇 张进 +1 位作者 雷荔傈 张熠 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期181-193,共13页

河南郑州“21.7”特大暴雨是中国近年来发生的一场严重气象灾害,对此暴雨事件的数值预报模式表现出较大的不确定性,对暴雨落区和降水强度的预测均存在偏差.目前,“21.7”河南暴雨的形成机理已经得到广泛研究,但针对其集合敏感性分析的... 河南郑州“21.7”特大暴雨是中国近年来发生的一场严重气象灾害,对此暴雨事件的数值预报模式表现出较大的不确定性,对暴雨落区和降水强度的预测均存在偏差.目前,“21.7”河南暴雨的形成机理已经得到广泛研究,但针对其集合敏感性分析的研究却十分有限.集合敏感性分析是一种利用集合预报来估计模式预报对初始场敏感性的方法,可诊断极端天气过程的影响因子、对数值模式集合预报不确定性进行分析等.因此,针对“21.7”河南暴雨个例,利用WRFARW模式,结合集合初始条件与多物理过程以及物理过程扰动等方法,构建不同的区域模式集合预报.利用集合敏感性分析方法开展“21.7”河南暴雨的可预报性和影响该暴雨的因子分析.结果表明,“21.7”河南暴雨对初始条件的温度场、湿度场、风场和位势高度场扰动具有敏感性,增强郑州地区的气旋性环流、改变郑州上空的气温、降低郑州地区的气压、增强台风“烟花”的强度可以使此次暴雨的降水强度增强.本研究能够增进对“21.7”河南暴雨成因的理解,并改进集合预报. 展开更多

关键词 集合敏感性分析 集合预报 初始条件 河南暴雨

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2021年“7.20”河南暴雨水汽输送特征及其关键天气尺度系统 被引量：45

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作者 布和朝鲁 诸葛安然 +2 位作者 谢作威 高枞亭 林大伟 《大气科学》 CSCD 北大核心 2022年第3期725-744,共20页

本文重点分析了2021年“7.20”河南暴雨水汽输送特征、水汽来源以及关键天气尺度系统。双台风“烟花”和“查帕卡”以及西太平洋副热带高压共同为“7.20”河南暴雨提供了充足的水汽条件。然而,就暴雨的水汽供应而言,仅以台风和西太平洋... 本文重点分析了2021年“7.20”河南暴雨水汽输送特征、水汽来源以及关键天气尺度系统。双台风“烟花”和“查帕卡”以及西太平洋副热带高压共同为“7.20”河南暴雨提供了充足的水汽条件。然而,就暴雨的水汽供应而言,仅以台风和西太平洋副热带高压的作用难以解释2021年7月20日发生的日降水量663.9 mm和1小时最大降水量201.9 mm的极端暴雨事实。水汽通量分析和LAGRANTO模式轨迹分析结果表明,20日在河南南侧形成了一个很强的经向水汽通量带(850 hPa以上),它与台风和西太平洋副热带高压引起的低层水汽通量带在河南附近汇合,为暴雨提供了最为充沛的水汽条件。我们强调,20日在河南以西地区上空发生了对流层顶反气旋式波破碎事件,它与台风协同作用,引发了河南南侧的强经向水汽通量,从而导致此次极端暴雨事件。 展开更多

关键词 河南暴雨 水汽通量 拉格朗日轨迹模式 台风 波破碎

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“21.7”河南暴雨暖湿季风输送带加强及关键天气流型的准地转位涡反演 被引量：7

3

作者 谢作威 布和朝鲁 +4 位作者 诸葛安然 连汝续 廖振杨 阎洁 林大伟 《大气科学》 CSCD 北大核心 2022年第5期1147-1166,共20页

本文使用站点降水资料和欧洲中期天气预报中心第五代再分析数据,利用准地转位涡分部反演,重点分析了2021年7月18~21日(简称“21.7”)河南极端暴雨中暖湿季风输送带加强的机理及其关键环流特征。结果表明:副热带高压持续西伸至中国东部地... 本文使用站点降水资料和欧洲中期天气预报中心第五代再分析数据,利用准地转位涡分部反演,重点分析了2021年7月18~21日(简称“21.7”)河南极端暴雨中暖湿季风输送带加强的机理及其关键环流特征。结果表明:副热带高压持续西伸至中国东部地区,其西南部宽广的东南风将暖湿气流和河南地区高位涡输送至西北地区;同时,西北地区阿拉善高原热低压受感热加热而加强,在近地面层及其东侧的河套地区对流层中低层(750~650 hPa)产生正位涡异常,与河南地区低压环流形成大范围高位涡异常,从而与副热带高压形成较大范围的对峙。准地转位涡反演结果表明,对流层中低层这一天气流型导致河南南部南风的加强,有效地将暖湿输送带中高温高湿的气块输送至河南地区,成为7月20日极端暴雨发生的关键因子之一。对于7月20日河南地区的南风,主要来自于副热带高压的贡献,其次是河套地区对流层中低层高位涡异常,而河南局地低压环流的贡献略小。 展开更多

关键词 河南暴雨 暖湿输送带 位涡反演 副热带高压 热低压

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“21·7”河南暴雨水汽源地追踪和定量贡献分析 被引量：19

4

作者 崔晓鹏 杨玉婷 《大气科学》 CSCD 北大核心 2022年第6期1543-1556,共14页

2021年7月19~22日,河南省部分地区出现极端暴雨(简称“21·7”河南暴雨),造成严重城市内涝和人员伤亡。本文借助降水观测资料和再分析数据,分析了此次暴雨过程的大尺度环流形势,并利用拉格朗日轨迹追踪模式FLEXPART及水汽源区定量... 2021年7月19~22日,河南省部分地区出现极端暴雨(简称“21·7”河南暴雨),造成严重城市内涝和人员伤亡。本文借助降水观测资料和再分析数据,分析了此次暴雨过程的大尺度环流形势,并利用拉格朗日轨迹追踪模式FLEXPART及水汽源区定量贡献分析方法,考察了暴雨过程的水汽源地、输送路径和源区水汽定量贡献。结果表明:此次暴雨期间以及暴雨发生前数天,东亚地区500 hPa环流形势极为稳定,西太平洋副热带高压(简称副高)异常偏北,与北侧高压脊连通、位置少动,欧亚大陆高空槽偏西,东亚中高纬环流显著平直,暴雨过程期间,热带气旋“烟花”和“查帕卡”与副高等持续协同影响,建立明显水汽输送通道,提供充足水汽,河南暴雨区维持显著近地面湿区和高可降水量;向前追踪数天发现,暴雨区目标气块主要来自西北太平洋和中国南海等地,且所处大气高度较低,此外,还有少量气块来自日本海附近和欧亚大陆中部(所处高度相对较高);定量贡献分析显示,水汽主要来自河南南侧中国中东部大陆(D)和西北太平洋(F),前者水汽贡献率(52.59%)达后者(25.51%)2倍以上,此外,河南暴雨区(T,3.68%)、中南半岛—中国南海(E,3.32%)和暴雨区北侧亚洲大陆(B,2.28%)也有一定贡献;目标气块在D区域水汽摄取量最大,略高于F区域,但前者沿途损耗率明显低于后者,造成D区域水汽贡献显著高于后者;B区域水汽摄取量略高于E区域,但其沿途损耗和未释放部分占比之和高于后者,导致后者水汽贡献相比略高;此外,T区域也有不可忽视的降水再循环率;延长向前追踪天数后,目标气块轨迹和各源区水汽摄取与贡献率相对变化不大,但所有源区水汽总贡献明显提升,可见,对于类似此次河南极端特大暴雨的强降水过程的水汽来源追踪而言,适当延长追踪天数十分必要。 展开更多

关键词 河南暴雨 FLEXPART模式 水汽源区 定量贡献

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河南“21.7”特大暴雨的区域集合预报检验和预报偏差分析

5

作者 廉丹华 袁慧玲 +1 位作者 王婧羽 陈法敬 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期287-300,共14页

河南“21.7”特大暴雨覆盖范围广、强度大、降水时间段集中,造成了严重损失.利用中国气象局(China Meteorological Administration,CMA)多源融合降水分析产品(CMA Multisource Precipitation Analysis System,CMPASV2.1)和欧洲中期天气... 河南“21.7”特大暴雨覆盖范围广、强度大、降水时间段集中,造成了严重损失.利用中国气象局(China Meteorological Administration,CMA)多源融合降水分析产品(CMA Multisource Precipitation Analysis System,CMPASV2.1)和欧洲中期天气预报中心ERA5再分析数据,对CMA区域集合预报系统(Regional Ensemble Prediction System,CMA-REPS)在此次暴雨事件中降水最强时间段(2021年7月20日14-20时,北京时)的预报结果进行了评估与分析.研究结果显示,预报时效越短,集合平均和概率预报的降水效果越好,但降水强度与大值落区依然存在较大的预报偏差.结合多种降水预报评分筛选出最好和最坏的集合成员,并通过对比环流形势、水汽条件等因素,探讨了降水预报偏差的成因.好成员在郑州地区预测了占总降水30%的对流性降水,而坏成员则未能预报出对流性降水,两者总降水的偏移与非对流性降水的表现一致.好成员预测的降水区域偏向东北,与预报的副高位置偏东、台风“查帕卡”路径偏北以及南风偏强有关;坏成员预测的降水区域偏西,与相对湿度的大值区偏移一致,可能是因为预报的台风“烟花”引导的低层东风更强.在925 hPa上,好成员成功预测出郑州西部山脉迎风侧的强辐合区,导致超过25 mm·(6 h)^(-1)的强降水从山前延伸至地形高度800 m以上的迎风坡.相比之下,由于预报的辐合区域小、强度弱,坏成员的强降水仅分布在600 m以下的山前区域.总体而言,CMA-REPS对此次强降水过程的预报偏差主要源自大气环流的模拟偏差以及复杂地形作用. 展开更多

关键词 集合预报 “21.7”河南暴雨 概率预报 预报检验

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模拟启动时间和双台风对“21.7”河南极端暴雨事件的影响研究

6

作者 张心怡 张熠 +2 位作者 刘昊炎 王其伟 王迪 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期194-208,共15页

对发生在2021年7月18日至21日的河南极端暴雨事件(“21.7”河南暴雨)进行集合模拟数值试验,旨在探究模拟启动时间以及台风“烟花”和“查帕卡”对此次暴雨事件的影响.不同模拟启动时间的试验组分析表明,在降水峰值发生前24 h启动的一组... 对发生在2021年7月18日至21日的河南极端暴雨事件(“21.7”河南暴雨)进行集合模拟数值试验,旨在探究模拟启动时间以及台风“烟花”和“查帕卡”对此次暴雨事件的影响.不同模拟启动时间的试验组分析表明,在降水峰值发生前24 h启动的一组试验能够最准确地模拟双台风的路径和强度演变特征,其再现了“21.7”河南暴雨中心位置、强度及时间演变特征,这主要是由于该试验很好地再现了低层东南风急流及其动力辐合特征,基于此最优试验移除台风环流后,副热带高压西伸南压且水汽输送路径随之发生调整.通过定量分析降水关键区的整层水汽通量发现,在降水最大峰值出现的时段内,台风“烟花”和“查帕卡”分别削弱了东南风和偏南风的水汽输送,表明台风的存在对降水的影响存在不确定性,某些时段内反而减缓了河南地区的极端降水. 展开更多

关键词 “21.7”河南暴雨 水汽输送 台风“烟花”(2021) 模拟启动时间

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从气候学角度理解“21.7”河南特大暴雨的形成机理 被引量：3

7

作者 张智煜 黄安宁 +4 位作者 黄丹青 赵大军 张艳 顾春雷 陈爽 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期681-700,共20页

2021年7月19—22日,河南省遭遇历史罕见特大暴雨,破纪录降水引发了严重的洪涝灾害。目前,“21.7”河南特大暴雨的研究大多针对降水个例,引发极端降水的气候学机制仍不明确。本文基于谱聚类方法,利用中国气象局多年历史站点降水资料和NCE... 2021年7月19—22日,河南省遭遇历史罕见特大暴雨,破纪录降水引发了严重的洪涝灾害。目前,“21.7”河南特大暴雨的研究大多针对降水个例,引发极端降水的气候学机制仍不明确。本文基于谱聚类方法,利用中国气象局多年历史站点降水资料和NCEP/NCAR再分析数据研究了1960—2021年华北地区夏季区域性极端降水事件的主控环流天气型,系统揭示了“21.7”河南特大暴雨的发生过程。结果表明,“21.7”河南特大暴雨发生在罕见天气型下,即西太平洋上空增强的远距离台风配合异常偏西北的西太平洋副热带高压与异常偏东北的南亚高压。该天气型虽然仅贡献了华北地区夏季区域性极端降水事件的5.97%,却易导致更强的极端降水事件。台风和副高之间的盛行东南风将水汽从西太平洋输送到河南,对流层高低层强烈的风切变引发的垂直上升运动导致了“21.7”河南暴雨的发生。河南及周边地区对流层低层更加强烈的上升运动与非绝热加热之间的正反馈效应使得“21.7”河南暴雨相对同一天气型下的其他特大暴雨事件的极端性更强。本研究为理解和准确预测类似“21.7”河南暴雨的破纪录区域性极端降水提供了全新的气候学视角。 展开更多

关键词 “21.7”河南特大暴雨 区域性极端降水事件 天气分型 谱聚类

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整合多源遥感数据的洪涝灾害评估恢复——以河南“7·20”暴雨灾害为例 被引量：3

8

作者 黎孟琦 李功权 谢志辉 《自然资源遥感》 CSCD 北大核心 2024年第1期250-266,共17页

洪涝灾害发生后通过植被指数和灯光指数定量评估灾后恢复情况,对灾区经济建设和生态恢复的评估具有重要科学意义。该文以河南“7·20”暴雨灾害区为研究区,基于日度和月度NPP-VIIRS数据、Sentinel-NDVI、MODIS-EVI数据和统计年鉴数... 洪涝灾害发生后通过植被指数和灯光指数定量评估灾后恢复情况,对灾区经济建设和生态恢复的评估具有重要科学意义。该文以河南“7·20”暴雨灾害区为研究区,基于日度和月度NPP-VIIRS数据、Sentinel-NDVI、MODIS-EVI数据和统计年鉴数据,构建归一化差异城市指数(normalized difference urban index,NDUI)来表征城市内部空间细节;基于回归模型模拟人口和国内生产总值的空间分布;从研究区的夜间灯光数据和植被覆盖数据2个不同的维度来评估洪涝灾害。结果表明:高危区和中危区总面积为1429.04 km^(2),占研究区总面积的6.06%,高危地区主要分布在郑州西部、新乡东部、安阳东部、鹤壁北部,其中郑州市受灾严重程度最高;从植被覆盖度恢复率(vegetation cover recovery rate,VCRR)来看,卫辉市、淇县、滑县、林州市等地区整体植被恢复情况较差,其VCRR的值大部分在0以下,植被覆盖有恶化趋势。NDUI与社会经济统计数据拟合精度高于0.8,表明NDUI可以在洪涝灾害发生后应用于精确位置救援和灾后针对性重建工作;NPP-VIIRS和MODIS-EVI评估洪涝灾害的结果具有很好的互补性,2种数据的有机结合进行洪涝灾害研究,对灾后救援和恢复评估均有较高的应用价值。 展开更多

关键词 河南“7·20”暴雨 NDUI NPP-VIIRS 灯光指数 植被覆盖度 植被覆盖度恢复率

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“7.20”暴雨对黄河干流河南段水文水质影响及应对措施分析 被引量：10

9

作者 陈融旭 韩冰 +1 位作者 张展硕 田世民 《中国农村水利水电》 北大核心 2022年第11期159-164,共6页

气候变化背景下极端天气事件对人类和自然生态系统造成的影响越来越受到关注。通过对河南2021年“7.20”暴雨后黄河干流河南段水质进行跟踪监测以及对暴雨前后各代表站流量含沙量等水文要素分析,揭示“7.20”暴雨引发的黄河干流水文要... 气候变化背景下极端天气事件对人类和自然生态系统造成的影响越来越受到关注。通过对河南2021年“7.20”暴雨后黄河干流河南段水质进行跟踪监测以及对暴雨前后各代表站流量含沙量等水文要素分析,揭示“7.20”暴雨引发的黄河干流水文要素变化状况以及对应污染物输移规律,探究此次暴雨对黄河干流河南段水文以及水质的影响。研究结果表明,各水文站点含沙量变化趋势与流量变化趋势保持一致,呈显著正相关性,均为先上升后下降趋势,同时受降雨汇流状况影响,峰值出现时间有所差别。暴雨给黄河干流河南段水质带来一定不良影响,其中,主要超标污染物为TP与TN。TP可快速恢复至正常水平,TN浓度达到峰值后持续下降,其余指标略有波动,但可较快恢复至暴雨前水准。总体而言,暴雨引发了严重的总氮超标现象,持续时间较TP等指标长,且氮磷具有异源性。但暴雨引发的水质污染是短期、动态可恢复的,入河污染负荷未长时段超出黄河干流环境容量。建议采用LID措施、耕作方式调整、调蓄池、农村坑塘体系、滨水缓冲带、生态沟渠等手段,降低暴雨期氮磷等污染物入河风险,保护黄河健康。 展开更多

关键词 河南暴雨 黄河干流 水文变化 水质影响 应对措施

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基于地基GNSS观测的典型暴雨过程水汽特征

10

作者 余洋 万蓉 +1 位作者 付志康 刘冲 《大地测量与地球动力学》 北大核心 2025年第4期356-361,共6页

利用湖北省地基GNSS观测网2020-06-25—07-09、河南省地基GNSS观测网2021-07-13—26观测数据反演大气可降水量(PWV),结合地面自动气象站小时雨量资料,分析2020年“暴力梅”和2021年河南“7·20”极端暴雨过程中PWV的时空变化特征及... 利用湖北省地基GNSS观测网2020-06-25—07-09、河南省地基GNSS观测网2021-07-13—26观测数据反演大气可降水量(PWV),结合地面自动气象站小时雨量资料,分析2020年“暴力梅”和2021年河南“7·20”极端暴雨过程中PWV的时空变化特征及其对降水的影响。结果表明,2020年梅雨季中PWV超过65 mm的区域对暴雨落区具有较好的指示性;暴雨发生前PWV存在阶段性陡增现象,降水强度与PWV含量几乎同时达到峰值。2021年河南“7·20”极端暴雨过程全省范围内水汽充足,PWV高值区对暴雨落区的指示性相对较弱;PWV总体上表现出缓增快减趋势,降水前PWV在高值波动并缓慢增长,PWV快速下降时降水停止。2020年和2021年汛期暴雨前1~2 h,PWV均表现出增加趋势,该特征可为暴雨预警提供一定的参考。 展开更多

关键词 GNSS 可降水量 “暴力梅” 河南“7·20”暴雨

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近海台风对“21·7”河南极端暴雨过程水汽通量和动、热力条件影响的模拟 被引量：15

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作者 饶晨泓 毕鑫鑫 +1 位作者 陈光华 喻自凤 《大气科学》 CSCD 北大核心 2022年第6期1577-1594,共18页

本文利用WRF模式对近海台风“烟花”及“查帕卡”影响2021年7月19日至21日河南极端暴雨的过程进行数值模拟。控制试验(CTL)对台风路径、强度、大尺度环流形势,以及河南暴雨的强度和空间分布型等均给出合理的模拟,基本再现了本次河南极... 本文利用WRF模式对近海台风“烟花”及“查帕卡”影响2021年7月19日至21日河南极端暴雨的过程进行数值模拟。控制试验(CTL)对台风路径、强度、大尺度环流形势,以及河南暴雨的强度和空间分布型等均给出合理的模拟,基本再现了本次河南极端暴雨的发展过程。敏感性试验表明,在移除台风“烟花”后,副热带高压系统显著南压并在南侧形成东南风急流,河南地区的南风分量减弱、东风增强,东西方向的水汽输送占主导,有利于降水分布型由CTL试验的南—北向转变为东—西向;另一方面,由于低层东南风急流相较于移除“烟花”前的东风急流偏弱,河南降雨区的局地辐合减弱,水汽通量净流入值较CTL试验降低5.81%,且中纬度冷气团西移减慢,引起局地相当位温梯度减弱,最终导致移除台风“烟花”试验的降雨强度偏弱。移除台风“查帕卡”后,大尺度环流形势几乎未受影响,河南南侧的水汽输送略有减弱,因此强降水分布基本与CTL试验类似,降雨强度略有减小。与台风“烟花”相比,“查帕卡”对河南暴雨的影响较弱。 展开更多

关键词 河南暴雨 台风“烟花” 台风“查帕卡” 数值模拟

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高分辨率卫星对“21·7”河南特大暴雨监测能力分析 被引量：8

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作者 刘松楠 汪君 王会军 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期765-776,共12页

2021年7月20日河南中北部突降暴雨,造成至少302人遇难,这类极端降水事件会对社会经济发展和人类生产、生活造成较大的影响,因此,准确监测这类暴雨事件至关重要。采用定性和定量方法综合评定了主流的10种高分辨率卫星降水产品(CMORPH-Raw... 2021年7月20日河南中北部突降暴雨,造成至少302人遇难,这类极端降水事件会对社会经济发展和人类生产、生活造成较大的影响,因此,准确监测这类暴雨事件至关重要。采用定性和定量方法综合评定了主流的10种高分辨率卫星降水产品(CMORPH-Raw、CMORPH-RT、PERSIANN-CCS、GPM IMERG-Early、GPM IMERG-Late、GSMa P-Now、GSMa P-NRT、FY-2F、FY-2G和FY-2H)在本次极端暴雨事件中的适用性,并分析了这10种产品对不同级别降水的监测能力。结果表明,这10种卫星降水产品均可以较为准确地再现出暴雨中心位于河南中北部的空间分布特征,但是所有卫星降水产品均较大程度低估了暴雨中心的降水量。随着降水等级的升高,各类卫星降水产品的命中率下降,TS评分降低,误报率升高。CMORPH-RT对于暴雨量的捕捉能力强于CMORPH-Raw,且对暴雨过程的捕捉能力也更强;GPM IMERG-Late的准确度较GPM IMERG-Early有较大提高;相比于GSMa P-Now降水产品,GSMa P-NRT的准确度较高;PERSIANN-CCS和FY-2F的效果较差,不能捕捉此次极端暴雨事件。对本次暴雨事件而言,CMORPH-RT的效果最好,可以准确捕捉暴雨中心而且量值也与观测最为接近;融合红外和被动微波信息的卫星降水效果优于仅使用红外信息的降水产品,而且卫星反演算法和融合被动微波数据的多少对卫星降水的准确度有较大影响。 展开更多

关键词 河南暴雨 CMORPH FY GPM PERSIANN

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GPM卫星降水产品在“7·21”河南极端暴雨过程中的误差评估 被引量：14

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作者 朱慧琴 陈生 +1 位作者 李晓俞 李峙 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2022年第1期1-13,共13页

为评估卫星定量降水估测(Quantitative Precipitation Estimation,QPE)产品在气象预测以及灾害预警监测的能力,研究针对台风“烟花”给河南省带来的极端降水过程,以地面雨量站观测数据为参考,采用相关系数(CC)、相对偏差(RB)、均方根误... 为评估卫星定量降水估测(Quantitative Precipitation Estimation,QPE)产品在气象预测以及灾害预警监测的能力,研究针对台风“烟花”给河南省带来的极端降水过程,以地面雨量站观测数据为参考,采用相关系数(CC)、相对偏差(RB)、均方根误差(RMSE)、分数标准误差(FSE)、探测率(POD)、误报率(FAR)以及临界成功指数(CSI)这7种精度评价指标和统计方法分析和评估全球降水测量计划(Global Precipitation Measurement,GPM)的多卫星融合降水产品中的IMERG(Integrated Multi-satellitE Retrievals for GPM)Version 06中的准实时产品IMERG_ER和近实时产品IMERG_LR,以及全球卫星降水制图(Global Satellite Mapping of Precipitation,GSMaP)Version 07中的准实时产品GSMaP_NRT和标准产品GSMaP_MVK。与雨量站观测结果直接对比,IMERG_ER、GSMaP_NRT和GSMaP_MVK在不同程度上低估降水量,RB值分别为-7.22%、-10.37%和-16.26%,表现为明显低估了强降水中心的雨量。结果表明:(1)IMERG_LR卫星降水产品总体表现最优,对极端降水事件的监测有一定的探测潜力;(2)四种卫星降水产品存在明显提前预估峰值的现象;(3)各个卫星产品在降水量小时高估,在降水量大时低估。 展开更多

关键词 “7·21”河南暴雨 GPM GSMaP IMERG 极端降水 检验评估 灾害预警 降雨

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2021年7月20—22日豫北地区暴雨过程中尺度低涡和垂直运动发展的位涡动力学诊断 被引量：1

14

作者 刘柯 毛江玉 +3 位作者 汪小康 生宸 张冠舜 任靖 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期306-318,共13页

2021年7月17—23日,河南省发生了一次大范围的强降水过程(简称河南“21.7”特大暴雨)。20—22日暴雨中心移至豫北地区,在太行山东侧新乡、鹤壁等地引发了洪涝灾害。基于自动雨量站观测和ERA5再分析数据,利用位涡倾向方程和垂直运动分解... 2021年7月17—23日,河南省发生了一次大范围的强降水过程(简称河南“21.7”特大暴雨)。20—22日暴雨中心移至豫北地区,在太行山东侧新乡、鹤壁等地引发了洪涝灾害。基于自动雨量站观测和ERA5再分析数据,利用位涡倾向方程和垂直运动分解方法,对河南“21.7”特大暴雨事件中豫北地区暴雨过程中中尺度低涡及垂直运动发展的热动力学机制进行了诊断分析。结果表明:豫北地区强降水凝结潜热引起的大气非绝热加热,因其垂直分布在低空随高度上升而制造位涡,使得低层大气位涡增强,表明中尺度低涡发展;另外,加深的中尺度低涡又使得等熵面进一步下凹、倾斜坡度增大,从而增强大尺度东南暖湿气流向豫北地区的辐合与抬升,特别是沿等熵面上滑的上升运动分量和与凝结潜热有关的上升运动分量,导致降水进一步加强。由此,中尺度低涡、垂直运动和强降水发展之间形成一定的正反馈,在豫北造成持续性暴雨过程。 展开更多

关键词 河南暴雨 位涡 垂直运动 非绝热加热 中尺度低涡

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1632年华北地区暴雨洪涝事件研究 被引量：1

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作者 刘威 杨煜达 张森 《气候变化研究进展》 CSCD 北大核心 2024年第2期146-157,共12页

以历史文献为主要代用资料,重建了1632年华北地区暴雨洪涝事件的雨情、水情、灾情等,从而识别出1632年8月河南地区暴雨事件的时空范围,并与有器测记录的2021年河南极端降水事件进行对比。1632年华北地区大规模降水始于7月17日,从6月18日... 以历史文献为主要代用资料,重建了1632年华北地区暴雨洪涝事件的雨情、水情、灾情等,从而识别出1632年8月河南地区暴雨事件的时空范围,并与有器测记录的2021年河南极端降水事件进行对比。1632年华北地区大规模降水始于7月17日,从6月18日—11月11日,整个华北不同区域皆存有长时间降雨记录,且有多次强降水记录,造成黄淮地区雨涝,并使得黄淮交溃,对社会经济造成较大影响。梳理降水和洪涝的过程,区分了本地降水与客水的分布。将1632年8月河南暴雨洪涝与2021年7月河南极端降水事件对比发现,强降水位置相似,降水前后都有两个台风输送水汽,且1632和2021年华北地区夏季降水皆受到拉尼娜的影响,整体偏涝。 展开更多

关键词 暴雨洪涝 华北 “21·7”河南暴雨 历史时期 台风暴雨

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利用北斗/GNSS观测数据分析“21·7”河南极端暴雨过程 被引量：32

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作者 施闯 周凌昊 +6 位作者 范磊 张卫星 曹云昌 王成 肖锋 吕国卿 梁宏 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期186-196,共11页

2021年7月,受台风“烟花”和“查帕卡”影响,河南省发生罕见的极端暴雨事件,造成了重大人员伤亡和巨额经济损失.极端暴雨的产生过程极为复杂,大气可降水含量(PWV)是产生降雨的主要因素之一.分析暴雨的发生过程与PWV之间的关系,对于暴雨... 2021年7月,受台风“烟花”和“查帕卡”影响,河南省发生罕见的极端暴雨事件,造成了重大人员伤亡和巨额经济损失.极端暴雨的产生过程极为复杂,大气可降水含量(PWV)是产生降雨的主要因素之一.分析暴雨的发生过程与PWV之间的关系,对于暴雨发生的短时临近预报具有重要意义.本文利用河南省220个连续运行的北斗/GNSS站观测数据,采用精密单点定位(PPP)和克里金插值方法,获取了本次极端暴雨发生期间河南省高时空分辨率的PWV空间格网数据;同时结合省内116个气象站降雨量数据,分别从时间和空间上分析了PWV变化与极端降雨之间的关系.结果表明,通过PPP获取的北斗/GNSS站PWV与国际权威的全球气象再分析资料ERA5反演的测站结果互差均方根(RMS)为3.2 mm;进一步通过克里金插值获取的PWV空间格网数据与探空仪实测结果的互差RMS为4.6 mm,与ERA5反演的格网数据互差RMS为4.4 mm,表明本文的PWV数据精度符合气象学研究要求.通过分析北斗/GNSS站与并址气象站的PWV和小时降雨量的时间序列,发现暴雨期间并址站上空的PWV达到高数值水平,并且在极端降雨发生前1~3小时PWV多表现出陡增现象.通过分析PWV与小时降雨量的空间分布关系,发现本次极端暴雨中高数值PWV地区,其降雨强度也普遍较高,与实际受灾情况相符. 展开更多

关键词 北斗系统 GNSS气象学 精密单点定位 大气可降水含量 “21•7”河南极端暴雨

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“21·7”河南特大暴雨气象和水文雨量观测对比 被引量：13

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作者 宝兴华 夏茹娣 +1 位作者 罗亚丽 徐祥德 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2022年第6期668-681,共14页

2021年“21·7”河南特大暴雨打破我国大陆小时气象观测纪录,该极端天气事件位列2021年中国十大天气气候事件第2位。已有研究使用气象地面站雨量观测资料对此次过程进行雨情分析和极值统计,但降水时空分布不均匀,单一来源资料存在... 2021年“21·7”河南特大暴雨打破我国大陆小时气象观测纪录,该极端天气事件位列2021年中国十大天气气候事件第2位。已有研究使用气象地面站雨量观测资料对此次过程进行雨情分析和极值统计,但降水时空分布不均匀,单一来源资料存在不确定性。通过对比气象站和水文站雨量资料,分析两套业务观测系统记录“21·7”河南特大暴雨过程的异同,发现气象站和水文站雨量在时间和空间分布上具有很好的一致性,两者不同等级的累积降雨落区、逐日和逐时降雨演变趋势均一致性强,但累积雨量和雨强极值的空间分布和数值存在差异,两套资料在暴雨中心(过程雨量大于600 mm)的系统性偏差小于1%。气象站和水文站的融合资料呈现比单一资料更细致的降雨分布、更全面的演变特征。此外,基于融合资料发现累积雨量排名前3位的城市(郑州、鹤壁、新乡)均具有累积雨量大、小时雨强极强、强降雨集中、雨强突然增长的特征,鹤壁和新乡最强降雨时段分别比郑州晚26 h和28 h。 展开更多

关键词 “21·7”河南特大暴雨 气象站和水文站观测对比 暴雨特征

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河南省“21·7”极端暴雨灾害多区域间接经济损失评估 被引量：9

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作者 刘远 李莹 +4 位作者 王国复 尹金方 张正涛 朱业玉 李宁 《灾害学》 CSCD 北大核心 2022年第4期45-51,共7页

采用适应性多区域投入产出模型,在地级尺度开展了河南省“21·7”极端暴雨灾害的间接损失评估。结果显示:①在当前的救助力度和重建速度情景下,此次极端暴雨灾害的重建期约为5年,总经济损失达到3793亿元,其中间接损失约为2444亿元,... 采用适应性多区域投入产出模型,在地级尺度开展了河南省“21·7”极端暴雨灾害的间接损失评估。结果显示:①在当前的救助力度和重建速度情景下,此次极端暴雨灾害的重建期约为5年,总经济损失达到3793亿元,其中间接损失约为2444亿元,是直接经济损失的1.8倍;②郑州市、新乡市和鹤壁市遭受的间接损失最为严重,鹤壁市的间接损失相当于近4年GDP的增长率(25%),中小城市面临更高的间接损失风险;③农业和制造业承担了河南省超过半数的间接损失;④灾后适度的重建资金注入以及加速重建策略能够有效减轻灾害的间接损失。 展开更多

关键词 河南“21·7”极端暴雨 间接损失 投入产出模型 多区域

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准组织化:“互联网+线上应急救援”的实践路径和现实困境——以河南郑州“7·20”特大暴雨灾害事件为例 被引量：3

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作者 赵雅倩 王芳 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期50-55,共6页

为响应我国应急管理现代化和信息化建设需要,采用参与式观察、网络民族志和深度访谈方法,从准组织化集体行动视角切入,对河南郑州“7·20”特大暴雨灾害事件中救援模式相对成熟的“互联网+线上应急救援”实践路径和现实困境进行探... 为响应我国应急管理现代化和信息化建设需要,采用参与式观察、网络民族志和深度访谈方法,从准组织化集体行动视角切入,对河南郑州“7·20”特大暴雨灾害事件中救援模式相对成熟的“互联网+线上应急救援”实践路径和现实困境进行探讨。研究结果表明:线上应急救援实践路径涵盖聚合、运转、高效、离散4个阶段,且以持续不断的行动流呈现,具有准组织化集体行动特征;同时,线上救援形式面临“合法性”不确定、救援质量不稳定、风险评估主观性和政府正式沟通渠道有限性等现实困境,研究结果可为我国应急管理信息化建设提供参考。 展开更多

关键词 “互联网+线上应急救援” 准组织化 河南郑州“7·20”特大暴雨灾害事件 应急管理现代化

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基于复杂网络的郑州市特大暴雨洪涝灾害链研究 被引量：6

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作者 刘颖颖 李经纬 +3 位作者 陈睿山 吴昊圆 王初 杜士强 《灾害学》 CSCD 北大核心 2024年第2期227-234,共8页

以郑州“7·20”特大洪涝灾害链作为案例,采用危险与可操作性分析(HAZOP)法,对城市洪涝灾害的节点和传播路径进行建模,并结合复杂网络理论,选用度、边介数、平均路径长度、连通度等指标定量分析城市洪涝灾害链的脆弱性、关键节点和... 以郑州“7·20”特大洪涝灾害链作为案例,采用危险与可操作性分析(HAZOP)法,对城市洪涝灾害的节点和传播路径进行建模,并结合复杂网络理论,选用度、边介数、平均路径长度、连通度等指标定量分析城市洪涝灾害链的脆弱性、关键节点和关键传播路径。在此基础上,提出断链减灾策略,并对其减灾效果进行科学评估。结果表明郑州“7·20”特大洪涝灾害链中节点度数、点介数和特征向量中心度都将关键事件指向交通中断、抗洪物资供应不足、应急指挥不力、地铁进水、生产线爆炸等,而“抗洪物资供应不足-暴雨洪涝”“交通中断-抗洪物资供应不足”“应急指挥不力-暴雨洪涝”这三条边对整个灾害链网络的结构起到关键作用。应急供电、应急通信、应急交通和停工停产可以有效断链减灾,并且以应急供电的断链减灾效果最显著。相关结果可以为有效应对城市洪涝灾害链提供知识图谱,辨识关键节点和传播路径,并建立断链减灾策略。 展开更多

关键词 洪涝灾害 灾害链 复杂网络 断链减灾 河南郑州“7·20”特大暴雨

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