区域性地震过程对中国大陆洪水影响之初探

为探讨地震、洪水（暴雨）间可能存在的链状关系,以1979--1990年为例,对中国及周围区域肘≥7地震的活动格局与中国大陆洪涝灾害的时空分布特征进行了分析研究。结果发现：类似于2005年西江洪水,不少大洪水（暴雨）也位于地震迁移线上或其附近。洪涝的发生时间有可能与震链的后震或前震比较接近,或与震链推移之进程基本吻合,反映了链程中的场态效应。震链之进程往往构成三角之类的几何体或兼具振荡特征,所围限区域在气象条件允许时,有可能发生强降雨;中国大陆若完全在“几何体”,可能当年洪涝灾害相对较弱。洪涝（暴雨）并非都与地震有关。某些震链“几何体”对降雨的影响可能与季风有关。强震对降雨往往有时空近程影响。震群或震链多线程指向点、端点、交会点、角夹持地带可能加剧洪涝。震链回迁或转折处往往是不同体系、单元、性质构造的复合点,震源应力变异点,形态与活动方式复杂。     

基于卫星识别的渤海海效应事件基本特征分析

针对渤海区域冬季较为常见的海效应事件,利用2000—2012年的GMS5、GOES9和MTSAT等卫星遥感数据及NCEP FNL再分析数据、海面温度SST、地面降水观测数据等资料,系统研究了渤海海效应事件的季节变化和日变化特征。研究结果表明：渤海海效应事件一般持续时间不长,但在11月—次年1月,有持续时间较长的个例,这段时间也是发生次数最多的时期;海效应事件的发生有较明显的日变化特征,清晨和上午出现的频次明显大于下午和前半夜,且不同季节也不尽相同;海效应事件中有约一半会造成山东半岛降水,其中在冬半年主要造成降雪,但个别情况下也有可能形成降雨;另外,造成海效应事件的天气学环境指标也具有很强的季节变化特征,其中850 hPa温度、海面温度、地面2 m温度和比湿均有较明显的月变化,而风速、海面和850 hPa温差则相对稳定,季节变化不大。这些研究结果将进一步加深对渤海海效应事件的认识,为预报思路凝练和研究的开展提供参考和借鉴。     

安徽省近40a极端温度事件的气候特征分析

利用1975—2014年安徽省77个观测站的日最高温度、最低温度和平均气温资料,对近40 a极端温度事件的时空分布特征进行分析。结果表明:安徽省冬季极端低温事件的发生频次分布,总体呈北多南少,地区差异较大,极端低温事件发生次数最多的是宿州萧县。近40 a间冬季的极端低温事件发生减少趋势显著,与冬季平均温度的显著上升相对应。年极端最低温度年际变化趋势不明显,且极端低温的发生频次与强度并不对应。夏季极端高温事件发生频次较多区域为江南。1975—2014年,夏季极端高温事件发生呈整体增多趋势,但趋势不显著。年极端最高温度的时间序列,与极端高温事件发生频次的时间序列是相对应的,呈现明显的正相关。从MK突变上看,年极端低温和高温事件发生均存在突变。分析合成环流场发现,冬季极端冷事件发生时,亚洲中高纬度环流的经向度明显增强;夏季极端暖事件的发生与副高的明显西伸增强维持有关。     

冷涡内部中尺度变形场的多普勒雷达观测和分析

2005年4月20日,哈尔滨新一代天气雷达观测到东北冷涡内部具有中尺度的变形场结构,即在雷达速度图上,存在两负两正且互为准对称的现象.在变形场中通常会引起锋生效应,而雷达观测具有高时空分辨率,可以及时发现这种中尺度的变形场.本文应用实时雷达资料,配合卫星云图及常规资料场,对该次过程进行分析.说明变形场在冷涡发展的过程中起到了重要作用.     

鹤岗大暴雨天气成因分析

鹤岗特殊的地理位置导致该区域降水偏多,特别是2005年7月28日和2010年8月14日发生的两次大暴雨天气具有相似的流场特征,通过对流场、物理量场和中尺度的三维分析,总结出鹤岗大暴雨的天气系统流场结构.     

热带太平洋经向风应力异常与 El Nino 的发生--Ⅱ)动力学分析

第一部分(Zhang et al.,2001)的资料分析表明,El Nino事件发生之前在赤道中东太平洋存在着显著的异常经向风应力辐合.为了分析这种超前的辐合经向风应力距平在其后的ElNino事件发生中的动力作用,本文利用简单热带海洋动力学模式,从动力学上研究了热带海洋对关于赤道辐合的理想经向风应力强迫的响应,指出赤道东太平洋出现在El Nino事件之前的辐合经向风应力异常有利于El Nino事件的发生.辐合的经向风应力强迫作用于热带海洋,会激发出西传的Rossby波,使得赤道附近的海洋混合层变厚.由于耗散的影响,最大的增厚区位于强迫区域.当这个强迫作用于赤道东太平洋时,这将有利于E1 Nino事件发生;另一方面,Rossby波响应在赤道及其附近使得表层海水向西流动,中东太平洋表层水的不断向西输送有利于表层水在西太平洋堆积,为后来暖事件的发生累积能量.     

基于再分析资料的我国龙卷发生环境和通用龙卷指标

利用NCEP再分析资料,对2004~2009年《中国气象灾害年鉴》(许小峰,2005-2012)上记录的龙卷按区域进行整合分析,确定在中国适合龙卷发生的大气环境条件。结合国内外已有参数,用临近探空的分析方法初步建立了一个适用于中国的龙卷潜势预报通用指标。研究表明:我国龙卷主要发生在东部地区,其发生发展需要有利的高低空形势场配置,并且不稳定能量的累积、水汽的输送都至关重要;从环境场来看,首要条件是有合适的对流有效位能和大的深层(0~6 km)风切变,低的抬升凝结高度和大的低层(0~1 km)风切变也是重要因素;建立了基于NCEP资料的龙卷潜势预报通用指标,并利用2010~2011年的龙卷事件对该指标进行了预测检验。     

1948—2003年热带地区降水气候特征与变化

使用1948—2003年全球陆地和海洋的月降水资料,研究了热带地区年降水量场的趋势变化,同时还研究了ENSO事件与热带地区年降水量的关系。结果表明,在1948—2003年,热带地区年降水量场以负趋势为主要变化特征。给出了降水趋势明显的13个区域,指出热带海洋降水趋势明显的地区比陆地的范围广而且强度大,正趋势区基本都在南半球的海洋上,且北半球降水趋势明显的海洋区域都呈负趋势。研究结果还表明,ENSO事件可能是热带地区年降水量减少的一个重要原因;同时给出了ENSO事件发生时热带地区的明显旱涝区,并与以往的研究进行了比较。     

1948-2003年热带地区降水气候特征与变化

使用1948—2003年全球陆地和海洋的月降水资料,研究了热带地区年降水量场的趋势变化,同时还研究了ENSO事件与热带地区年降水量的关系。结果表明,在1948—2003年,热带地区年降水量场以负趋势为主要变化特征。给出了降水趋势明显的13个区域,指出热带海洋降水趋势明显的地区比陆地的范围广而且强度大,正趋势区基本都在南半球的海洋上,且北半球降水趋势明显的海洋区域都呈负趋势。研究结果还表明,ENSO事件可能是热带地区年降水量减少的一个重要原因;同时给出了ENSO事件发生时热带地区的明显旱涝区,并与以往的研究进行了比较。     

全球变暖情景下西北太平洋地区台风活动背景场气候变化的预估

为了分析在全球变暖的情景下西北太平洋地区(WNP)可能发生的气候变化,从而为该地区台风活动的未来变化提供必要的背景信息,文中选取了18个参加CMIP3试验的全球海气耦合模式,考查了在SRES A2试验中21世纪末(2080—2099年)相对于20C3M试验中20世纪末(1980—1999年)对台风活动有重要影响的环境场包括海表面温度(SST)、纬向风的垂直切变(MWS)、海平面气压(SLP)、大气顶向外的长波辐射(OLR)和降水在WNP的变化情况。主要分析了多模式集合的结果以及环境场的变化在模式间的一致性。结果表明:到21世纪末,所有模式在西北太平洋区域SST都是一致的升高趋势,增幅在2℃以上,SST的变化是所有考虑的变量中在模式间一致性最好的,绝大部分区域信噪比都在4以上;降水在整个WNP区域也是一致增强的趋势,在赤道低纬度地区增幅较强,其变化在模式间的一致性较好,大部分区域18个模式中超过12个表现出降水增加的变化,在这些区域信噪比大都在0.6以上;SLP的变化特征主要表现为高低压系统的强度均为减弱的趋势,其中低压的减弱在模式间有着更好的一致性,大部分区域的信噪比都大于0.6;MWS和OLR在空间上没有一致的变化趋势,而且在不同的模式间变化的差异较大,大部分区域的信噪比都在0.3左右。但是在与台风活动有显著负相关的关键区内,大部分模式区域平均的MWS和OLR在SRES A2试验中都变小,多模式集合也是减弱的趋势。从SST、降水、关键区的MWS和OLR的分析来看,在全球变暖的情景下,环境场的变化可能是有利于台风活动的。但是目前关于环境场对于台风活动的影响和相互关系还缺乏足够的认识,环境场的变化对于台风活动会有怎样的具体影响还有待进一步深入分析。     

多普勒雷达资料的网格化研究

阐述了多普勒雷达体扫资料或雷达产品资料的网格化流程和步骤,对网格化过程中所面临的资料插值(临近法和双线性插值法)、坐标转换(直角坐标系与极坐标系的转换)、格点位于弧底梯形的判断以及GrADS软件中地图投影等问题进行详细的分析和研究。此外,还对比分析了临近法和双线性插值法网格化的雷达回波资料,其结果表明这两种方法都能较好地对极坐标系下的雷达回波资料进行网格化,但临近法网格化的雷达回波资料尽可能地保留了雷达体扫资料中原有反射率的结构特征,而双线性插值法网格化的雷达资料其弱回波区(25 dBz)的范围有所扩大。     

强风暴中反极性电荷结构研究进展

反极性电荷结构是强风暴系统中一种常见的电荷结构配置,它是强风暴中正地闪大量发生的重要原因之一,同时也往往与灾害性天气相联系。人们对云内电荷结构的认识随电场探空、多种地面观测手段的发展而深入。反极性电荷结构并非在强风暴的起始阶段就出现,而存在一个演变过程,出现在风暴发展的特定阶段。宽广强烈的上升气流被认为在反极性电荷结构的形成中起关键作用,它使得上升气流区液态水含量等微物理条件发生改变,进而影响大小粒子碰撞的起电过程,使风暴内主要起电区霰粒子荷正电,冰晶等粒子荷负电,从而形成反极性电荷结构。强风暴中气流的动力输送、风切变等也被认为是反极性电荷结构形成的可能原因。利用数值模式,在真实的气象背景场下再现强风暴的反极性电荷结构演变特征和闪电活动特征,也是研究反极性结构形成的有效途径之一。针对正地闪大量发生的强风暴开展大规模外场观测试验,并将观测结果与数值模拟相结合,将有利于理解强风暴中反极性电荷结构的形成及其与闪电活动特征的关系。     

利于上行负地闪始发的电荷区参数数值模拟

在经典偶极性电荷结构下,结合已有的闪电放电参数化方案及中国气象局雷电野外科学试验基地的广州高建筑物雷电观测站(Tall-Object Lightning Observatory in Guangzhou,TOLOG)观测分析结果,不断调整主负电荷区参数进行二维高分辨率闪电模拟试验,讨论自持型上行负地闪与云中闪电之间的相互竞争关系以及有利于自持型上行负地闪始发的云中电荷结构。数值模拟结果表明:自持型上行负地闪始发与电荷结构存在一定关系,在主负电荷区越高的情况下,始发自持型上行负地闪需要的主负区电荷密度与电荷分布范围越大。对于不同类型的闪电始发条件,推测存在自持型上行负地闪始发的主负电荷区高度阈值,当主负电荷区高度高于该值时,随着主负区电荷量的不断累积,会始发起始于云中的闪电而不是自持型上行负地闪,当主负电荷区高度低于该值时,电荷的不断积累会导致自持型上行负地闪始发。     

变分同化方法在Lorenz系统中的简单应用研究

利用Lorenz模式作变分同化数值试验，通过对一个简单系统的讨论，介绍四维变分同化方法。对初值敏感性和观测点的个数及观测值作了对比试验，发现随着模式对初值敏感性的增加，同化效果会越来越差；观测点越少，观测值误差越大，这些都会影响同化效果，甚至导致同化失败。     

2008年1月一次强雨雪过程的诊断分析

采用NCEP1°×1°客观再分析资料和常规观测资料,对2008年1月25—29日发生在长江中下游地区的强雨雪过程进行诊断分析,结果表明,低空急流与强雨雪有着密切关系,强雨雪的发生需具备一定的温度条件以及水汽场与动力场的耦合机制。对强雨雪过程的湿Q矢量诊断分析表明,700hPa湿Q矢量辐合区以及850hPa锋生函数正值区与强雨雪区对应较好,对雨雪天气的发生有着很好的指示意义。湿位涡特征分析表明,此次强雨雪过程发生在层结稳定的大气中且垂直涡度发展较强。     

2008年1月一次强雨雪过程的诊断分析

采用NCEP 1°×1°客观再分析资料和常规观测资料,对2008年1月25-29日发生在长江中下游地区的强雨雪过程进行诊断分析,结果表明,低空急流与强雨雪有着密切关系,强雨雪的发生需具备一定的温度条件以及水汽场与动力场的耦合机制。对强雨雪过程的湿Q矢量诊断分析表明,700 hPa湿Q矢量辐合区以及850 hPa锋生函数正值区与强雨雪区对应较好,对雨雪天气的发生有着很好的指示意义。湿位涡特征分析表明,此次强雨雪过程发生在层结稳定的大气中且垂直涡度发展较强。     

Temporal vulnerability in hazardscapes: Flood memory-networks and referentiality along the North Carolina Neuse River (USA)

Social models of population vulnerability to disasters increasingly include the notion that vulnerability has a strong temporal component. While this temporality is typically conceptualized as objective (making vulnerability “dynamic,” “multiscalar,” and/or “historical”), it consistently fails to acknowledge that among stakeholders managing hazardscapes temporality is also a social process in which subjective experience of time may play a role in creating situations of population vulnerability. This paper proposes that the temporal situatedness of a population relative to past hazard events and the quality with which stakeholders engage hazard memory-chains combine to significantly influences its vulnerability to natural hazards. It is proposed that this temporal vulnerability is characterized by shared, population level potential for surprise and can be evaluated by exploration of time-series depth and temporal reference points in historical ecological narratives and documents. Based on ethnohistoric research conducted from 2002 to 2006 in flood-prone eastern North Carolina (USA), it is illustrated how temporal vulnerability was relatively higher in the Neuse River watershed located at the City of Kinston than surrounding watersheds. Due to the combination of factors including the damming of the Neuse River in the 1980s, outdated official floodplain maps, relatively unmonitored floodplain development, the stochastic timing of flood events (placing the last major flood more than a generation away), technological optimism, and turnover of floodplain officials and residents, local stakeholders were seriously misinformed about the space-time risks involved both before and after the disaster of Hurricane Floyd (1999) happened. To deal with this inconsistency, the temporal rarity of Hurricane Floyd as a “500-year event” has been motivated and embraced by many in an effort to continue life-as-is. The paper proposes that the concept of temporal vulnerability is further explored and used as key dimension in the vulnerability sciences.     

Health and climatic hazards: Framing social research on vulnerability,response and adaptation

Floods, windstorms, drought and wildfires have major implications for human health. To date, conceptual advances in analysis of vulnerability and adaptation to climatic hazards from the environmental and social sciences have not been widely applied in terms of health, though key progress is being made particularly in relation to climate change. This paper seeks to take this conceptual grounding further, examining how key themes relate to health concerns, exploring connections with existing health literatures, and developing an organising framework to aid analysis of how vulnerability to health impacts varies within society and how actors make decisions and take action in relation to climatic hazards and health. Social science research on this theme is challenging in part because of the complex mechanisms that link hazard events to health outcomes, and the many-layered factors that shape differential vulnerability and response within changing societal and environmental contexts (including the dual effect of hazards on human health and health systems, and the combination of ‘external’, ‘personal’ and ‘internal’ elements of vulnerability). Tracing a ‘health impact pathway’ from hazard event through health risk effects to health outcomes can provide a research tool with which to map out where the different factors that contribute to vulnerability/coping capacity come into effect.     

不同卫星遥感干旱指数在黑龙江的对比应用

采用MODIS的1 km×1 km分辨率数据,以我国黑龙江为研究区,对基于植被指数的植被状态指数 (I_VC)、基于地表温度的温度状态指数 (I_TC) 和基于植被指数-地表温度特征空间的植被温度状态指数 (I_VTC) 与10 cm,20 cm土壤相对湿度、降水量的关系、3种指数监测结果及其相互关系进行了对比分析。结果表明:I_VTC相对于I_TC,I_VC更适于反映土壤湿度的变化,对浅层土壤湿度更加敏感;I_VTC相对于I_TC,I_VC对降水更敏感,与监测时段的降水和前期总体降水都密切相关;在生长季早期,I_VTC和I_TC用于干旱监测的适用性明显优于I_VC;不同区域间,I_VTC的可比性较好,I_VC和I_TC则较差;I_VTC所反映的地表温度信息对干旱的直接指示作用最强,所反映的植被信息对干旱的直接指示作用较弱。     

Varying Rossby Wave Trains from the Developing to Decaying Period of the Upper Atmospheric Heat Source over the Tibetan Plateau in Boreal Summer

This study demonstrates the two different Rossby wave train(RWT) patterns related to the developing/decaying upper atmospheric heat source over the Tibetan Plateau(TPUHS) in boreal summer. The results show that the summer TPUHS is dominated by quasi-biweekly variability, particularly from late July to mid-August when the subtropical jet steadily stays to the north of the TP. During the developing period of TPUHS events, the intensifying TPUHS corresponds to an anomalous upper-tropospheric high over the TP, which acts as the main source of a RWT that extends northeastward, via North China, the central Pacific and Alaska, to the northeastern Pacific region. This RWT breaks up while the anomalous high is temporarily replaced by an anomalous low due to the further deepened convective heating around the TPUHS peak. However, this anomalous low, though existing for only three to four days due to the counteracting dynamical effects of the persisting upper/lower divergence/convergence over the TP, acts as a new wave source to connect to an anomalous dynamical high over the Baikal region. Whilst the anomalous low is diminishing rapidly, this Baikal high becomes the main source of a new RWT, which develops eastward over the North Pacific region till around eight days after the TPUHS peak. Nevertheless, the anomaly centers along this decaying-TPUHS-related RWT mostly appear much weaker than those along the previous RWT.Therefore, their impacts on circulation and weather differ considerably from the developing to the decaying period of TPUHS events.