Rapid-Scan and Polarimetric Phased-Array Radar Observations of a Tornado in the Pearl River Estuary

The strong destructive winds during tornadoes can greatly threaten human life and destroy property. The increasing availability of visual and remote observations, especially by Doppler weather radars, is of great value in understanding tornado formation and issuing warnings to the public. In this study, we present the first documented tornado over water detected by a state-of-the-art dual-polarization phased-array radar (dual-PAR) in China. In contrast to new-generation weather radars, the dual-PAR shows great advantages in tornado detection for its high spatial resolution, reliable polarimetric variables, and rapid-scan strategy. The polarimetric signature of copolar cross-correlation coefficient with anomalously low magnitude appears to be effective for verifying a tornado and thus is helpful for issuing tornado warnings. The Guangdong Meteorological Service has been developing an experimental X-band dual-PAR network in the Pearl River Delta with the goal of deploying at least 40 advanced dual-PARs and other dual-polarization weather radars before 2035. This network is the first quasi-operational X-band dual-PAR network with unprecedented high coverage in the globe. With such high-performance close-range PARs, efficient operational nowcasting and warning services for small-scale, rapidly evolving, and damaging weather (e.g., tornadoes, localized heavy rainfall, microbursts, and hail) can be expected.     

广州X波段双偏振相控阵天气雷达数据质量初步分析及应用

为提高X波段双偏振相控阵雷达(XPAR-D)数据质量,采用自适应约束订正方法对反射率因子Z_H、差分反射率因子Z_DR进行质量控制;利用广州S波段双偏振雷达(CINRAD/SAD)和地面二维雨滴谱观测对XPAR-D雷达的数据质量进行分析,结果表明XPAR-D雷达与CINRAD/SAD雷达的回波强度基本一致,由于XPAR-D雷达灵敏度较低,导致对弱回波的探测能力低于CINRAD/SAD雷达。将XPAR-D雷达测量的反射率因子Z_H与雨滴谱仪反演的Z_H对比,两者相变化趋势基本一致;XPAR-D雷达差分反射率Z_DR、差分相移率K_DP与Z_H的一致性较好,其中K_DP约是CINRAD/SAD雷达的3.3倍;XPAR-D雷达偏振参量能有效反映融化层的偏振特征;一次局地性强降水的观测结果表明相控阵雷达能够精细监测降水的触发、演变过程以及不同降水强度的微物理特征。      

山东日照傅疃河口湿地脆弱性特征与生态恢复

在野外调查和文献资料的基础上,讨论了山东省日照市傅疃河口湿地的生态脆弱性特征及其影响因素,并提出了相应的生态恢复重建措施和工程。结果表明,近年来由于受到自然因素和人为因素的影响,傅疃河口湿地生态系统表现出脆弱性特征,具体体现在湿地基底和生态系统的敏感性、湿地水源的不稳定性和水体水质的胁迫性及人类活动过度干扰和湿地的难恢复性3方面。该湿地生态恢复措施包括:科学建立河流缓冲带、撤拆围堰和疏通水道,以保证湿地生态系统地表基底的稳定性;建设调蓄工程和采用截污导流措施,以恢复湿地水文和水质;开展湿地动植物生境恢复工程,为动物尤其是水禽提供较好的栖息地等。     

CINRAD雷达站防雷设计改进及其科学依据

新一代多普勒天气雷达多布点在城郊的山头上,站址地质导电率低,雷达塔楼用钢筋混泥土代替钢架结构,防雷措施至关重要。早期建设的CINRAD/SA的防雷设计沿用美国WSR-88D雷达的单针方案,导致多次遭雷击故障。分析广州雷达多次遭雷击故障及当时天气背景,参考美国WSR-88D防雷评估报告,用理论结合实际的方法分析CINRAD/SA的防雷设计改进。得出以下结论,CINRAD雷达站防雷设计不适宜简单沿用WSR-88D雷达的单针方案,需要在天线罩四周增加3～4根避雷针,设备房还有必要增加金属屏蔽网连到防雷地网,形成不漏过任何细节的桶状保护网。     

9713号台风特点及云图特征分析

９７１３号台风是由南海热带低压发展加强而成。根据台风生命史划分原则,９７１３号台风生命史划分为：①形成期,即从８月２０日１４时出现热带低压到２１日０８时加强为热带风暴时段;②发展期,从８月２１日０８时起到２１日２３时形成台风时段;③成熟期,从８月２１日２３时到２２日１７时;④衰亡期,从８月２２日１７时到台风填塞。本文通过分析９７１３号台风生命史各时期的红外云图特征,探求其形成、发展、维持、衰亡和移动特点。１　９７１３号台风特点１－１　移向、移速、强度变化９７１３号台风在形成期向西北方向移动,发…     

浅谈如何提高雷达资料上传质量

通过对目前新一代多普勒雷达台站资料上传过程中存在的问题的分析．提出几种确保雷达资料高效上传的方法。     

近70 a北太平洋夏季SST及其与西太副高变化特征的相关

基于1948—2018年美国国家海洋和大气管理局(NOAA)重建海面温度(ERSSTv5)资料集,采用经验正交函数(EOF)分解和交叉小波分析等统计学方法,对北太平洋地区近70 a海表温度(SST)、西太平洋副热带高压(WPSH)的变化特征及其相关性进行分析。第一模态体现了SST显著的年际变化厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)现象和显著的年代际变化北太平洋年代际振荡(PDO)现象。将WPSH强度距平指数和面积距平指数的均值定义为WPSH综合指数。WPSH综合指数总体呈上升趋势; 1977年之前,WPSH强度逐渐减小且振幅较小; 1977年之后,WPSH强度逐渐增大且振幅强度较大。通过合成分析发现,WPSH异常偏强年份对应西北太平洋大部分地区的SST显著偏暖,WPSH异常偏弱年份对应西北太平洋大部分地区的SST显著偏冷。将其与NOAA的月气候指标的Ni?o3.4和PDO指数分别进行交叉小波谱分析,得出:北太平洋SST的年际信号、年代际信号均与WPSH的变化有很明显的相关,WPSH强度和太平洋中部SST存在显著的4~5 a的年际正相关,且随着时间的后移,SST的变化超前于WPSH的变化。      

大菱鲆趋化因子CCL34基因的鉴定及其响应细菌感染的表达特征

为了研究大菱鲆(Scophthalmus maximus)中趋化因子(Chenokine)的特征及其在大菱鲆免疫过程中发挥的作用,设计了本文中的实验。本实验从大菱鲆基因组和转录组数据库中鉴定了一个硬骨鱼特有的趋化因子CC亚家族成员—CCL34,并选取大菱鲆的8个健康组织以及2种细菌感染后的肠道和皮肤组织,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对其表达特征进行研究。序列分析结果显示该趋化因子全长mRNA包含1个327 bp的5’非编码区(UTR),1个246 bp的3’非编码区,和1个编码103个氨基酸残基长度为312 bp的开放阅读框(ORF)。此CCL34基因含有4个外显子和3个内含子。通过系统发育分析、共线性分析,将该大菱鲆趋化因子命名为CCL34。实时荧光定量PCR表明CCL34在大菱鲆健康组织中普遍表达,尤其在肾脏、肝脏、皮肤中有高水平表达。鳗弧菌(Vibrio anguillarum)和无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)感染后,肠道组织CCL34基因表达量较对照组显著性上调(p<0.05),这表明CCL34可能在大菱鲆的肠道粘膜免疫中起重要作用。本研究为趋化因子家族功能的研究奠定了基础,为增强鱼类免疫力和抗病能力提供了理论依据。     

非传统稳定同位素锗的测试进展及其地质应用

Ge具有亲硫、亲铁、亲石和亲有机质的特性,被广泛应用于矿床学、环境科学等学科。然而,由于测试技术和手段的限制,Ge同位素在地球科学中的应用还很有限,但已显示出较好的应用潜力。本文在综合前人研究成果的基础上,结合笔者最新的研究工作,对Ge同位素的测试技术和手段等方面做了较全面的总结,内容包括Ge同位素化学前处理方法的研究进展、Ge同位素测试过程中仪器产生的质量歧视的校正方法。同时,亦对自然界样品中Ge同位素的组成、Ge同位素分馏机制及应用等方面做了评述。