赵焕庭研究员珊瑚礁研究成果述评

赵焕庭研究员从1974年以来多次赴南海诸岛、海南岛和雷州半岛珊瑚礁进行野外调查,获取了丰富的资料,研究成果累累,推动我国珊瑚礁学科的发展,并培养了一代新人.文中回顾其从事珊瑚礁研究的历程,并评述其珊瑚礁研究的学术成果:建立了我国第四纪珊瑚礁地质研究的典型剖面;开拓了我国珊瑚礁工程地质研究;系统论述了南海珊瑚礁地貌发展规律,揭示了某些古海洋学状况和新构造运动性质;首次研究了南海珊瑚礁潟湖沉积记录的历史气候;首次进行了我国珊瑚礁区综合海洋地理学研究;较全面开展华南大陆沿岸唯一岸礁徐闻西岸珊瑚礁调查研究;初步总结了我国现代珊瑚礁研究史.     

新一代天气雷达中气旋识别产品的统计分析

利用福建龙岩新一代天气雷达资料对2003—2007年中气旋产品进行统计分析,重点对经人为判定确认为中气旋,并持续3个体扫以上中气旋特征及其对应风暴的特征进行分析。分析表明:持续3个体扫以上中气旋对应风暴与冰雹、雷雨大风、短时强降水等强对流天气的产生有很好的对应关系,通过对典型强对流天气过程分析,得出了中气旋发展高度、最强切变高度变化规律,切变、中气旋强弱与不同类型强对流天气的对应关系。为预报员及时准确预报短时强降水、冰雹、雷雨大风提供参考依据。     

“蓝金”模式在一次华北冷涡强降水中的应用

多普勒雷达探测华北低涡具有一定径向速度特征;应用“蓝金”（Rankine）模式进行数值模拟,结果表明,其模拟的多普勒速度分布特征与多普勒雷达实际探测冷低涡的特征极其相似;根据多普勒径向速度特征来确定低涡中心大概位置和移动路径,对实际业务有很好的应用价值。     

南海诸岛珊瑚礁可持续发展

珊瑚礁是具有极高生物生产力和生物多样性的海洋生态系统之一,由于受到自然因素（如气候变化、海平面上升和海洋酸化等）以及人类活动（如过度捕捞、沉积物、污染物和区域发展等）因素的影响,珊瑚礁生态系统近年来不断处于退化之中。如何保护珊瑚礁资源,以使其能持续为人类提供产品和服务,满足当代和未来人们发展的需要则成为关注的焦点。文章介绍了珊瑚礁可持续发展的概念和模式,分析了南海诸岛在珊瑚礁国土资源、渔业资源、旅游资源和油气资源等几方面的可持续发展潜力,及其所面临的自然、人为压力,据此给出了珊瑚礁可持续发展的途径。     

珊瑚礁形成机制研究综述

首先回顾了近200 a来,对珊瑚礁形成机制研究而发展的各种学说和理论。这些理论根据珊瑚礁的形成是否与海平面的变化有关而分成2类,其中,“沉降”理论、“冰期控制”理论、“冰期控制沉降”理论、“扩张沉降”理论以及“热点沉降”理论等认为珊瑚礁的形成与海平面的变化有关;而“海底上升”理论、“先成台地”理论、“喀斯特盆地”理论等则认为珊瑚礁的形成与海平面的变化无关。其次梳理了近年对太平洋、印度洋、大西洋等地珊瑚礁演变的研究,揭示了控制珊瑚礁结构和形态的影响因素及其在极端事件下的发育和演变;中国对珊瑚礁形成机制的研究则主要集中在近50 a,通过对南海珊瑚礁钻探所获岩心分析或挖坑采样分析,认为珊瑚礁的形成或遵循“沉降”理论和“冰期控制”理论,即南海珊瑚礁的形成演化是在地壳长期缓慢沉降中同时受到第四纪冰期―间冰期的支配。最后,指出由于珊瑚礁的成因非常复杂,因此试图用一种学说来解释所有珊瑚礁发展的历史是不科学的;目前,随着新的野外调查方法和实验技术的应用,能够提供更多种的、更大量的珊瑚礁数据,因此研究具体某个珊瑚礁,找到适合其形成模式的解释显得更为重要。     

2009年晚秋河北特大暴雪多普勒雷达特征分析

利用石家庄新乐CINRAD/SA雷达资料、加密自动站资料和四维变分同化风场反演资料,分析了2009年11月10-12日河北地区发生的有历史记录以来的特大暴雪天气过程。结果表明,这次特大暴雪过程可分为切变线回流降雪和西风槽降雪两个阶段。切变回流降雪回波为对流性层云和积云的混合云,西风槽降雪回波为层状云且无零度层亮带,对流性降雪回波的垂直结构与盛夏暴雨回波结构类似,是产生这次极端降雪的重要原因;径向速度场分布存在"牛眼"特征、零等速度线出现"S"形、反"S"形和不连续线。当同时出现暖平流、风向辐合及风速辐合时,降雪维持;当同时出现暖平流、风向辐散及风速辐散时,降雪减弱;从地面到1.2km的边界层内存在边界层辐合线,垂直风切变的辐合抬升使垂直运动增强、降雪强度增大。     

迎风坡暴雨预报中多普勒天气雷达资料两种散度反演方法的应用

简单介绍了由多普勒天气雷达径向风资料反演平均散度和径向散度的计算方法,以2004年7月11—12日暴雨过程为例说明两种散度在迎风坡暴雨跟踪、预报中的综合应用。分析结果表明：①平均散度可以作为降水跟踪、预测的背景场。降水出现之前,低层平均散度存在辐合;低层辐合加强或维持,整个区域降水将加强;辐合高度抬升到中层并维持,降水达到最强;辐合减弱并开始出现辐散,区域降水将逐渐结束。②根据径向散度的分布情况,可以提前2 h以上预报强降水的落区。强降水落在径向辐合大值区后部的较弱辐合区内,且弱辐合区强度越强,未来降水强度越大。因此,综合分析平均散度和径向散度随时间的变化,可以跟踪、预测降水的发展演变,特别是可以给出暴雨的大致落区。     

概率配对法在雷达定量估测降水中的应用

目前,CINRAD WSR-98D雷达所有降水估测产品都是基于现成的Z-I关系得到的,与实际雨量有较大差异,这和Z-I关系随季节和地区变化较大有关.因此,利用概率配对法对华北南部的Z-I关系进行了本地化,并应用计算得到的系数,对2006年5月25日、2005年9月20日、2006年7月14日3次降水过程进行了检验,与标准法估测得到的降水进行比较,结果表明:对于单站降水评定,＞2.5 mm-h-1的较强降水,概率配对法估测效果优于标准法估测降水;对于强度大或持续时间长的降水过程的区域总雨量估测,概率配对法明显优于标准法,对两次降水量大的过程,相对误差仅为-2.3%和1.3%,远远优于标准法的,38.5%和-19.0%.     

图象相关分析法判别因子的比较与实验

天气雷达跟踪回波运动,或卫星云图上示踪云测风,广泛使用相关分析法。本文对比方法中的判别因子进行了理论分析,数值模拟和个例实验。结果表明,在回波结构变化时,用原点矩相关系数R_3作为相关分析法的判定因子跟踪回波或示踪云,较中心矩相关系数R_1和相关亮度综合因子R_2有一定的优越性。     

矩不变量和相关法测量雷达回波区流场的软件设计

本文简要介绍了矩不变量和相关法测量降水区内部运动的基本原理,详细讨论了其软件设计思想,其中包括设计原则,软件流程及有关算法。最后给出了应用实例。