基于环境参数的极端暴雨指数构建及其应用

• 作者: 吕林宜 张霞 栗晗 王新敏
• 来源期刊: 气象
• 学科: 地球科学
• 关键词: 极端暴雨指数 环境参数 标准差 窗口密度 分位值
• 年，卷（期）: 2020,（7）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 898-912
• 页数: 15页
• 分类号: P456|P458
• 字数: 11400字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7519/j.issn.1000-0526.2020.07.003

摘要

采用百分位法和1981—2010年30年逐年日降水量资料,设置了河南省极端暴雨阈值和区域极端暴雨标准,据此选取1981—2016年河南省极端暴雨个例13例,使用欧洲中期天气预报中心1°×1°再分析资料(ERA-Interim)对其环境参数进行分析,发现:表征大气水汽、动力及不稳定条件的环境参数,如850 hPa比湿和涡度、700 hPa垂直速度和V风分量,200 hPa散度、整层可降水量、K指数、0～3 km垂直风切变等,在极端暴雨过程中的平均值远远偏离其气候平均值,上述环境参数对极端暴雨预报有指示意义;环境参数的标准差倍数与降雨量具有较好相关性,二者的分位值基本沿y=x的对角线分布,环境参数标准差倍数分位值≥80％时,对异常降水(降水分位≥90％)有明显正相关;而环境参数标准差倍数分位较低时(<40％),则更多对应了小量级降水.单一环境参数的异常往往不能体现降水异常程度,基于对极端暴雨有明确指示意义的8个环境参数,组建了极端暴雨指数(ERI),经13例极端暴雨个例回代和预报效果评估,ERI≥0.7时,极端暴雨TS评分达35％,漏报率为27％,空报率为49％,可将其作为极端暴雨预报的参考阈值.2018年"温比亚"台风极端暴雨过程中应用表明,该指数对极端暴雨落区预报有较好参考意义.