优秀成果展示——西部山地突发性暴雨形成机理与预报理论方法研究
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发布时间：2025/3/9 0:00:00
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| 成果评价编号： |
中气科成评[2024]017 |
| 评价结果： |
优秀 |
| 成果名称： |
西部山地突发性暴雨形成机理与预报理论方法研究 |
| 完成单位： |
中国气象局武汉暴雨研究所、成都信息工程大学、北京应用气象研究所、国家气象中心（中央气象台）、中国地质大学(武汉)、中国科学院大气物理研究所、重庆市气象科学研究所、中国科学技术大学、贵州省山地环境气候研究所、中国气象科学研究院 |
| 成果形式： |
应用研究和技术开发类-系统 |
| 研究领域： |
天气预报 |
| 评价年份： |
2024 |
| 完成人： |
万蓉、李国平、李俊、李长冬、林建、程锐、肖艳姣、傅云飞、王晓芳、彭涛、刘凑华、王斌、孙建华、孙继松、葛云峰、杨寅、张文刚、李山山、陈贵川、殷志远、韦青、冷亮、杜钦、于飞、陈杨瑞雪、赖安伟、周佳庆、李妮娜、周志敏、任靖、王婧羽、付志康、邹宗兴、张元春、谷晓平、高阳华、万霞、陈良吕、王明欢、孙京、熊洁、孙玉婷、郭英莲、余洋、胡泊、王俊超、周伶俐、周文 |
| 成果简介： |
成果来源于国家重点研发计划“重大自然灾害监测预警与防范”重点专项“西部山地突发性暴雨形成机理及预报理论方法研究（2018YFC1507200）”，研究应用至今6年。针对“山地突发性暴雨形成机制”和 “山地突发性暴雨精细化预报预警”难点，从理论研究、技术研发到工程实践，取得创新性成果，并在国家、省、市级业务单位落地应用。西部山地突发性暴雨形成机理成果增强了暴雨多尺度特征及动力学机制的新认识；建立的西部山地突发性暴雨预报关键技术与检验方法，提升了西部山地突发性暴雨的预报能力；西部山地暴雨精细化定量降水估算关键技术与山洪地质灾害预警模型，提高了山地暴雨定量估算、山洪预报的精度和地灾防御水平。
1.西部山地突发性暴雨(AHRWM)特征与机理新认识。国内外首次提出了AHRWM事件的识别标准，揭示了中国AHRWM发生条件与关键影响系统及其定量贡献，首次提出地形重力波与对流系统两者的耦合作用是引发AHRWM的一类重要机理，构建了AHRWM的定量诊断软件，填补了AHRWM研究的空白。成果指导了西部6省市的山区暴雨预报与科研。
2.建立了西部山地突发性暴雨预报与检验方法。国内外首次构建了西部山地阶梯地形非静力模式新框架（WRF-AREM），提出了模式地形不确定性的概念及其扰动方案，并建立了适合AHRWM的短时预报系统（MTRUC）；率先研发了中尺度天气系统客观识别方法，对西部山地天气系统平均识别率达 89%。MTRUC通过国家气象中心中试评估：在0-24h 强降水预报准确率较ECMWF、NCEP 全球模式提高6%以上；“适应我国西部山区的物理参数化方案”和“地形扰动方案”已集成到重庆市气象局新版本的试验系统，改进了降水预报，优化集合分布；WRF-AREM模式框架已作为下一代军用区域模式的备选路线。
3.暴雨-山洪-地质灾害预报预警体系建立与应用示范。国内外率先发展了山地卫星云分类、雷达波束阻挡订正、FY-4A卫星QPE等关键技术，建立了西部山地精细化定量降水估计系统（MQPE V1.0）；率先建立了鄂西山地流域山洪预报预警水文气象耦合模型，提出了鄂西山地主要流域6h、12h、24h时效的临界面雨量预警指标与等级预报技术，构建了山洪灾害气象条件预警预报模型，提升了暴雨诱发山洪地质灾害的预报预警能力。MQPE在重庆、恩施气象台落地应用，其产品精度（84.9%）较业务产品精度（79.5%）提高5.4%。“流域水文气象实时预报系统”入选科技部支持防汛救灾技术装成果清单（国科办函社[2020]219号)。
4.成果发表论文107篇，其中SCI40篇，专著2部，发明专利3个，软著7个。
成果于2020年1月开始应用，取得良好经济社会效益：
1.被气象业务单位引进支撑山地暴雨气象服务和预警抢险。山地突发性暴雨机理研究和诊断分析软件支撑湖北、陕西、青海、湖南和云南等省市气象台气象服务和科学研究；西部山地精细化定量降水估计系统支撑了重庆、鄂西山地大暴雨及时预警，如在恩施2023年5次大暴雨过程及时预警，紧急转移分散安置6790人，无人员伤亡。 “西部山地突发暴雨短时预报系统” 支撑湖北随州"8.11"、河南“21.7”重大天气过程的服务，“适应我国西部山区的物理参数化方案”和“地形扰动方案”2021年已集成到重庆市气象局数值模式系统中。
2.被各级水利部门引进应用，支撑流域和山区山洪地质灾害预警。流域水文预报系统应用于长江三峡、清江、乌江、汉江流域汛期气象服务及2021年十堰市鄂坪电站抢险救灾中，并建立全国科普教育基地开展了地质灾害科普活动。
3.被各级气象业务单位应用，支撑气象预报和地质灾害预警的检验业务。天气预报全流程检验评估系统支撑多个气象部门的检验平台开发或业务化检验；地质灾害预警综合评估方法已集成到国家气象中心山洪地质灾害预警检验平台。 |
