图解“热力环流”教学中的常见悖论

《普通高中地理课程标准（实验）解读》认为,大气的不均匀受热是大气运动的主要原因,大气热力环流则是理解许多大气运动类型的理论基础。小到城市热岛环流,大到全球性大气环流,都可以用大气热力环流的原理来解释。因此,热力环流在大气环境部分有着极其重要的作用。但笔者发现,因认知上的偏差,关于热力环流的内涵、外延,还存在着不少的错误观点及论断,且这种错误观点及论断还能自圆其说,形成悖论。本文通过理论分析、实践探究来剖析并纠正热力环流的内涵及外延在教学中的常见悖论。     

Application of a Typhoon Initialization Scheme Based on the Incremental Analysis Updates Technique in a Rapid Update Cycle System

Initialization of tropical cyclones has an important role in typhoon numerical prediction. This study applied a typhoon initialization scheme based on the Incremental Analysis Updates (IAU) technique in a rapid refresh system to improve the prediction of Typhoon Lekima (2019). Two numerical sensitivity experiments with or without application of the IAU technique after performing vortex relocation and wind adjustment procedures were conducted for comparison with the control experiment, which did not involve a typhoon initialization scheme. Analysis of the initial fields indicated that the relocation procedure shifted the typhoon circulation to the observed typhoon region, while the wind speeds became closer to the observations following the wind adjustment procedure. Comparison of the results of the sensitivity and control experiments revealed that the vortex relocation and wind adjustment procedures could improve the prediction of typhoon track and intensity in the first 6-h period, and that these improvements were extended throughout the first 12-h period of the prediction by the IAU technique. The new typhoon initialization scheme also improved the simulated typhoon structure in terms of not only the wind speed and warm core prediction but also the organization of the eye of Typhoon Lekima. Diagnosis of the tendencies of variables showed that use of the IAU technique in a typhoon initialization scheme is efficacious in resolving the spurious high-frequency noise problem such that the model is able to reach equilibrium as soon as possible.     

1970-2007年西藏念青唐古拉峰南、北坡冰川显著退缩

1999年和2007年夏季,利用GPS技术先后对念青唐古拉峰(念峰)南、北坡的5条冰川末端位置进行了实地测量.结果表明:同1970年比较发现,过去近40 a来5条冰川退缩显著,1970-2007年间念峰北坡的拉弄和扎当冰川与南坡的爬努冰川末端平均退缩速率均接近10.0 m.a-1;西布冰川在1970-1999年间达到38.9 m.a-1,而爬努冰川流域海拔较高的小冰川5O270C0049退缩幅度较小,为4.8 m.a-1.2007年野外观测发现,爬努冰川1970年代的积累区有冰面河形成.念峰周围的冰川变化,不仅仅是末端的显著退缩,而且消融区面积也在扩大.     

2007-2011年西藏纳木错流域积雪时空变化及其影响因素分析

通过2007-2011年纳木错站人工积雪观测资料,对西藏纳木错流域MODIS两种积雪产品(MOD10A1和MOD10A2)进行了精度验证,分析了纳木错流域积雪累积和消融的空间差异,以及流域积雪覆盖率的时空变化;利用纳木错站人工积雪观测资料及自动气象站资料,分析了纳木错流域积雪要素(积雪深度、雪水当量、积雪密度)的时间变化及其与气候参数(气温、降水量、风速等)的关系.结果表明：纳木错流域MOD10A2数据的积雪识别精度(67.1%)高于MOD10A1(42.2%),总识别精度(73.0%)略低于MOD10A1数据(78.4%).纳木错流域积雪累积和消融存在空间差异,积雪在流域南部的念青唐古拉山脉最先累积,之后为流域东部,最后为流域西部;积雪消融的空间变化则相反.由此导致流域积雪日数南部最大、东部次之、西部及西北部最小.纳木错流域各积雪要素的年内变化存在双峰值特征,峰值分别出现在10-11月和1月,积雪在10-11月受降水和气温共同作用,12月至次年3月主要受气温影响.纳木错流域的平均积雪覆盖率为21.9%,受湖泊效应影响区域(主要为东部地区)达到50.6%,而其他区域仅为18.3%.同时,受湖泊效应影响,纳木错平均积雪深度、积雪水当量均显著大于周边地区.     

西北地区大气降水δ18O的特征及水汽来源

根据2005年各月在中国大气降水同位素观测网(CHNIP)位于西北地区的阜康、策勒、临泽、海北、沙坡头、长武和安塞观测站点收集的降水样品,对其中的同位素的组分进行测定,分析了西北地区大气降水中δ18O的时空分布特征.所建立的局地大气降水线方程δD=7.05δ18O-2.17,反应了西北地区独特的局地气候特点.降水δ18O的温度效应显著,而降水量效应只在夏季(6-8月)间存在.δ18O的空间分布特征可以很好地反映西北地区的大气环流背景.应用瑞利分馏模型及动力分馏模型对阜康-安塞沿线降水δ18O的定量模拟结果,揭示了西北地区降水水汽的分馏主要以动力分馏为主,雨滴在降落过程中历经了一定的二次蒸发过程,其降水水汽中也混入一定量的由局地再蒸发的水汽.此外,利用西北地区在全球大气降水同位素观测网络(GNIP)中的乌鲁木齐、和田、张掖、兰州、银川和西安6个站点的长时间序列的δ18O与降水量、温度等气候因子建立的多元线性回归关系可以对降水δ18O进行定量估算;基于乌鲁木齐站点12年的δ18O资料对该地区的温度拟合,为历史气候的定量恢复提供了依据.     

黄淮海平原浅层地下水埋深对气候变化响应

地下水是陆地水循环的重要组成部分,它受气候条件和植被地形及人类活动的影响.地下水埋深对气候变化的响应研究是气候变化影响研究的前沿和热点之一,对于水资源管理及其相关研究与应用具有重要意义.本文利用陆面水文模型VIC驱动统计模型RTFN开展气候变化的敏感性试验,探讨黄淮海平原地区浅层地下水埋深对气候变化的响应.研究表明,地下水埋深对降水变化的敏感程度远大于温度变化,埋深较浅区比埋深较深区敏感.在温度变化2～5℃,降水变化±15%的情景下.黄淮海平原区平均地下水埋深变化范围大致为-81～96mm.由于地下水具有自记忆性,导致埋深对降水盈余响应滞后.该地区最大的埋深变化出现在8月.     

骨伤科手法流派治疗腰椎间盘突出症的可视化分析

目的：采取文献计量和社会网络可视化的方法分析骨伤科手法流派治疗腰椎间盘突出症（LDH）的核心学术团队,并总结其学术思想。方法：检索中国知网(CNKI)、万方数据(WANFANG DATA)、维普中文科技期刊数据库(VIP)、中国生物医学文献服务系统（SinoMed)中公开发表的骨伤科手法流派治疗LDH的研究文献,检索日期为自建库至2022年6月1日。数据信息的提取使用NoteExpress V3.0软件,核心作者和学术团队的评定采用普赖斯定律（Price Law）和综合指数相结合的方法,数据挖掘的结果采用Netdraw 2.141软件进行可视化分析。并探讨各团队的学术思想及研究方向。结果：共纳入5170篇文献,确定综合指数>150的核心作者115名,可研究的学术团队6个,分别是张军团队、李义凯团队、房敏团队、吕立江团队、黄锦军团队、张晓刚团队。结论：6个学术团队基本反映了当前中医骨伤科手法治疗LDH的研究成果,具有一定的临床参考价值。各团队治疗LDH的手法方式虽然各有侧重,但其大部分传承于特定的传统骨伤手法流派,且注重中医相关理论。骨伤手法治疗LDH在当代虽是取得了较大进展,但如何更好地发展骨伤手法,仍是今后研究的重点和热点。     

microRNA介导雨生红球藻在高光胁迫下次级细胞壁形成和虾青素积累的分子机制

雨生红球藻(Haematococcuspluvialis)是天然虾青素的最佳来源,它可以在高光胁迫等不利条件下转变成厚壁细胞并积累大量虾青素。然而,目前从微小RNA (microRNA, miRNA)层面来揭示在高光胁迫下雨生红球藻次级细胞壁形成和虾青素合成的机理研究尚未见报道。对高光处理下三个时间点的雨生红球藻样品进行microRNA测序,共鉴定出342个已知miRNA和283个新miRNA。在这625个miRNA中,其中有206个miRNA的表达量受高光影响,这些差异表达的miRNA的靶基因参与了淀粉与蔗糖代谢、甘露糖与果糖代谢、糖酵解和萜类骨架生物合成等重要代谢通路。结合转录组结果发现,高光胁迫下有6个miRNA调控了3个和次级细胞壁形成相关靶基因的表达,有5个miRNA调控了5个和虾青素生物合成相关靶基因的表达。以上结果揭示了雨生红球藻在高光下miRNA调控次级细胞壁形成和虾青素生物合成的潜在机制,为雨生红球藻虾青素的代谢工程奠定了理论基础。     

珠江干流梯级开发对鱼类的影响与减缓对策

2013年6—7月对珠江龙滩库尾至长洲坝下江段干支流鱼类进行了调查,共采集到鱼类6418尾,隶属于10目23科82属122种.分析了渔获物的种类组成与分布、生态类型、珍稀濒危特有鱼类采样情况、各江段群落相似度和鱼类多样性等,并与该区域鱼类历史记录进行了对比分析.总体来看,珠江干流梯级开发后,由于大坝阻隔、水文情势改变等,鱼类资源发生了较大变化,河海洄游性鱼类和河口鱼类受大坝阻隔影响分布范围变窄;珍稀濒危特有鱼类由于生境破坏,种群规模变小,濒危程度加剧;库中江段流水性鱼类种类数和资源量显著下降,静缓流鱼类成为优势种;外来鱼类种类多、分布广.对导致珠江干流鱼类资源衰退的其他原因进行了分析,主要包括过度捕捞、生境破坏、水污染和外来鱼类入侵等.针对珠江干流梯级开发及鱼类资源现状,提出了栖息地保护、河流连通性恢复、鱼类增殖放流站建设、生态调度、渔政管理和生态补偿等措施建议.     

基于对流云/层状云划分的云分析方法改进

本文基于实况融合降水和雷达反射率因子,采用模糊逻辑法提出了一个新的对流云/层状云判别方法,进而改进了GSI（Gridpoint Statistical Interpolation）同化系统中的云分析方案（简称CUST方案）。以2019年6月19日影响浙江的一次梅雨过程为例,利用WRF（Weather and Forecast Research）模式与GSI同化系统开展了逐小时循环同化试验,分析了CUST方案对降水的模拟改进作用和可能影响过程,并与其他方案进行了对比,探讨了CUST方案的应用效果。结果表明:（1）新提出的CUST方案可较为准确地划分对流云和层状云,以此作为判别因子改进GSI同化系统中的云分析方案切实可行。（2）CUST方案在对流区域采用对流云分析方案,在非对流区域采用层云分析方案,减小了单纯对流云方案在非对流区域的空报现象、以及单纯层云方案在强对流区域的漏报现象,有效提升了短时降水的模拟能力。（3）CUST方案对模式起报初期（6 h甚至3 h内）的改进效果较为明显,且对小雨量级的改进幅度要大于大雨量级。（4）与基于地表感热和潜热通量确定的对流尺度速度作为对流判据的混合云分析方案（简称CSW方案）相比,CUST方案基于实况资料划分的对流云/层状云更为合理,模拟的降水结果占优,说明CUST方案方法有较好的应用前景。