汛期降雨的雨量分析報告
九十年代初期,我國致洪暴雨的預報方法研究把面雨量概念引進氣象領域。面雨量是氣象部門向水文部門提供關于洪水發生可能的重要參考量,具有確定的量值,用它表示特定區域的降水強度,對水文預報工作者既清楚又實用。水文部門結合水文、地理等多種因素作進一步工作,然后形成洪水預報。因此可致洪暴雨的標準應歸結為暴雨區面雨量計算和預報問題。在水文學中,把某一確定區域給定時段內面平均雨量定為面雨量,其實質就是對降水的落區、定時定量預報問題,目前還是氣象部門努力研究的課題。本文主要是針對面雨量的分析和預報方法作了一些研究。
該計算分析方法簡單易做,但是測站分布不均是普遍現象,因此該計算方法方法顯得簡單粗糙,過去的工作中,有的用確定區域內的總站數,有的用區域內有降水的總站數參與計算面雨量,造成不統一。此方法又稱垂直平分法和加權平均法。做法是先在圖上把雨量測站就近用直線連接成三角形,然后對每個三角形的各邊作垂直平分線,將垂直平分線連成若干多邊形,要求每個多邊形內只含一個測站。假定每個雨量站的控制面積等于此多邊形的面積,則該流域面雨量為各個測站的面雨量乘以各自的控制面積的總和除以流域的總面積。
這種方法是先畫出雨量等值線,然后用求積儀或其他計算方法求各相鄰兩等雨量線間的面積,在分別乘以各相鄰兩等雨量線雨深的平均值得到該面積上的降水總量。將面積上的降水總量相加,除以全流域總面積,就得到流域的面雨量。這一方法的精確度較多依賴于分析技能, 人工分析缺乏客觀性,因人而異,不正確分析會導致重大誤差。以上介紹的各種面雨量分的方法各有其所長也有其不足,有一個共同點都是在測站降水出現之后的面雨量分析,若如此面雨量的使用時效和應用價值將是有限的。這就涉及到面雨量的預報研究。下面介紹一種根據水汽收支平衡原理結合數值預報產品資料計算預報面雨量的方法。
根據質量守恒原理,如果水汽質量守恒,那么在某一確定區域內水汽收支必然平衡,水汽的輻合凝結并降落到地面應等于降水量。水汽收支平衡計算面平均降水量就是在選定的流域內對垂直方向的氣柱東西向和南北向水汽的收入和支出計算凈余量,然后進行時間積分換算為可降水量,再除以確定區域的面積就可以得到面平均降水量(面雨量)。水汽收支平衡計算面平均降水量與實際降水比較要取得相當的精度,選取計算區的大小是非常重要的,計算區面積愈接近降水區其計算精度愈高。但是,在選定的固定區域內,降水的落區、面積的大小是不確定的,這就給計算面雨量帶來困難。大氣物理量診斷分析是一種比較客觀、定量的分析預報方法,特別是那些與降水有密切關系的物理量不僅表征了暴雨產生的基本條件,經過動力、熱力計算還能體現出天氣系統的強度變化。
在長江中下游地區,現在愈來愈為天氣預報人員所關注的低空急流對產生暴雨的作用, 也可以借用水汽通量的散度來表征,低空急流也是水汽通量的大值區,其左前方是暴雨極易發生的區域,此處水汽通量輻合最強,有大量水汽堆積上升。由于面雨量與洪澇有較高的相關性,為提高服務效果,近年來在氣象領域內提出一些面雨量分析方法,比較各種分析方法均是以單站雨量為基礎,經點面轉換而得出面平均降雨量,各有所長亦有其不足。從應用角度考慮,分析雨區中的面雨量比分析固定區域中的面雨量更具有實用價值。水汽收支平衡方法作中期短期定量降水預報用的是數值預報產品格點資料,如果數值預報不準確,也會帶來定量降水預報的錯誤。中國糧油儀器網 http://www.yoshikomatsuura.com/
