长江中下游梅雨期中小尺度涡旋族发生演变分析

利用密集的地面观测资料和高分辨率的中尺度数值模拟结果，分析了1999年6月22日长江中下游地区的梅雨过程。分析发现：暴雨过程是由排列于边界层中尺度辐合线上近乎同时产生的小扰动所致；涡旋扰动的初始动力条件和触发系统与边界层内的中尺度辐合和低压倒槽有关；随着涡旋中心降水量的增大，近地面γ中尺度涡旋扰动出现气旋式的辐散环流，导致涡旋在低层减弱，同时又促使相邻γ中尺度涡旋发展的涡旋族相互作用过程。     

用WRF与MM5模拟1998年三次暴雨过程的对比分析

使用NCAR和NOAA的新一代中尺度模式WRF(Weather Research and Forecast)和UCAR／PSU的MM5(v3)模式，对1998年发生在中国的三次强降水过程，即5月的1次华南暴雨过程，7月初的1次淮河流域暴雨过程和7月下旬的1次长江流域暴雨过程进行了数值模拟。模拟结果表明，WRF模式能够成功模拟这几次不同性质的降水过程；与MM5对比，WRF更好地模拟了引起这几次降水过程中的主要天气系统的位置和移动过程，从而使WRF模拟的降水落区好于MM5。但在这几次过程中WRF模拟的降水都较MM5为小，也小于实况值，分析可见，WRF模拟的垂直速度明显小于MM5的模拟结果，这可能是导致模拟的降水偏小的原因之一。     

一次梅雨锋暴雨过程多尺度特征的诊断分析

文中对1998年6月12～15日长江中下游地区人汛后最强的一次梅雨锋大暴雨过程进行了诊断分析。结果表明，此次暴雨是在3种不同尺度天气系统的共同作用下形成的。中高纬的双阻型和副热带高压位置偏南，是引发该暴雨过程的大尺度背景条件；天气尺度的低压槽为该阶段的连续大暴雨提供了动力条件，它的前部存在一个低层辐合、正涡度和高层辐散、负涡度的带状区域。α中尺度上，该暴雨系统的垂直结构为中低层强烈的辐合和上层的辐散，其中心有着强烈的上升气流；同时在中高层，系统的南侧有一个高空急流强迫产生的次级环流。这种α中尺度暴雨系统的三维结构为强暴雨的形成提供了必要的动力、水汽和不稳定性条件。     

基于GIS的城市暴雨积涝模拟教学实验项目设计

结合城市暴雨内涝分析教学内容,设计了基于GIS结合SWMM暴雨管理模型仿真模拟城市暴雨溢流的实验项目,建立了试验示例。试验项目形象直观地模拟暴雨排水管网溢流各个过程,真实精确地反映了城市暴雨溢流过程,能够较好地锻炼学生分析处理数据能力。     

三维GIS的城市暴雨积涝灾害模拟

针对传统基于二维GIS进行城市暴雨积涝模拟分析不能立体地展现积涝灾害动态演进过程、地物受灾情况的问题,该文提出了基于三维GIS进行城市暴雨积涝灾害模拟分析。该方法综合应用精细化建模与地物拉伸建模技术,通过区域DEM构建、地表路面建模、建筑物建模、地形匹配构建研究区三维模型;以改进的D8算法进行汇水区划分,应用径流系数法进行汇水区产流计算。研究结果表明,该方法能够有效实现三维场景中暴雨积涝积水深度、积水范围计算以及积水深度、受灾房屋、受灾道路可视化表达,为城市暴雨积涝灾害防灾减灾提供技术支撑。     

暴雨洪涝淹没灾情时空变化预测方法研究

暴雨洪涝灾害一直是全球发生最频繁,影响范围最广的自然灾害之一,科学而全面地对暴雨洪涝灾害进行评价管理,具有十分重要的意义。针对暴雨洪涝淹没灾情科学预测的需求,以湖北省气象局提供的时间序列的暴雨洪涝淹没数据为基础,利用ARIMA模型(差分自回归滑动平均模型)对襄阳市2014-07-04 19:00和20:00的暴雨洪涝淹没灾情进行预测。诊断结果表明所建立的ARIMA(1,1,1)模型对襄阳市暴雨洪涝淹没数据可信度较好,对未来1 h和2 h暴雨洪涝淹没情况预测平均绝对误差分别是0.013 856和0.051 5,与实际监测值的相关性R的平方分别为0.769 9、0.458 9。该ARIMA(1,1,1)预测模型可以满足实际的预测需求。未来1 h的预测结果优于2 h预测,且未来1 h预测结果相关性较强,表明所建立的模型能够较好地应用于襄阳市未来1 h内的暴雨洪涝淹没灾情预测。     

全球海洋偶极子涡旋特征提取与动力调制的遥感研究

中尺度涡旋具有封闭的环流结构,在海洋物质输运与能量平衡方面发挥了重要作用。观测表明海洋中涡旋并非是孤立的:气旋涡与反气旋涡倾向于相互伴随而形成稳定传播的偶极子结构。本文以1993年—2020年卫星高度计识别与追踪的中尺度涡旋数据为基础,结合涡旋的时空特征提出了偶极子涡旋的判据,建立偶极子涡旋数据集。结果表明偶极子涡旋主要分布于南北纬10°—70°纬度范围内,且平均占比约为29.53%。偶极子结构的形成对涡旋有明显的调制作用,相对于非偶极子状态,偶极子状态的涡旋振幅的增强幅度为11.09%、半径的增强幅度为7.33%、动能的增强幅度为8.58%,涡旋涡度的减小幅度为1.34%。同时,调制作用与涡旋所处的纬度和生命状态有关。在运动特征方面,偶极子状态下涡旋的传播稍有增速,变化在10%以内,而平均地转流速的最大增幅超过30%,其高值对应海洋的强流区。全球偶极子涡旋的定量分析将有助于深化对涡旋动力学的理解,为进一步剖析涡—涡相互作用机理与精细化海洋数值模拟奠定基础。     

江淮夏季强天气过程中对流云合并现象的卫星观测

利用GMS-5、FY-2B和FY-2C等3颗静止气象卫星的资料, 对2001年-2009年夏季发生在江淮区域内的35次暴雨过程和43次冰雹过程进行分析, 研究暴雨、冰雹这两种强对流天气过程中对流云合并现象的特征。统计结果显示, 只有65%冰雹过程中出现对流云合并, 平均每个过程出现1.9次合并;而暴雨过程中, 不仅有94%出现了合并, 而且平均每个过程发生合并的频次也高达11.6次。从对流云之间的距离Dis、面积比Ar、云顶亮温最低值T_min、最低亮温差异dT_min以及最低亮温变化幅度ΔT_min这5个量的统计与对比发现, 两种强天气中的合并现象既有相同规律, 也有不同的特征。通过进一步分析数值差异, 得到不同云顶亮温最低值T_min和最低亮温差异dT_min组合下, 两强天气过程中不同面积比合并过程发生的可能性。结合距离Dis、面积比Ar得到了区分对流云合并后是产生冰雹还是引起暴雨的线索。     

重力数据分辨率对GPS/重力边值问题的影响研究

以GPS/重力边值问题为基本数学模型,利用不同分辨率扰动重力数据分别模拟了对GPS/重力边值问题的影响。数值模拟结果表明,数据分辨率与结果精度有密切联系,在丘陵地区,当数据分辨率在2 km时,可以满足cm级似大地水准面的要求,同时提出了一些现实可行的建议。     

南京城市降雨淹没模拟及径流分析

针对强降雨引起的城市积涝以及相应次生灾害等问题,提出了一种基于暴雨洪水管理模型、GIS技术以及DEM数据、排水管网数据、降雨数据等数据的建立南京市暴雨积涝模型的方法,并利用该模型模拟了径流及淹没效果。结果显示:该模型是利用经验值率定方法对模型参数进行率定,率定结果较为符合实际情况,因此该模型能较好地模拟南京市的降雨积涝情况。通过对不同类型的降雨数据进行模拟分析,得出径流量的大小与降雨量强烈正相关,相关系数达0.9以上。径流的产生量还与降雨历时和平均降雨强度等其他因素有关。虽然南京主要降雨为峰值小、平均强度低的小雨,但是当降雨量超过设计排涝能力时,在地势低洼的地区容易出现积涝。     

重复精密重力测量对水准测量平差成果的加强和改善

重复绝对重力测量除了可以确定地壳的整体垂直位移外，本文着重以精度、可靠性和灵敏度为比较准则讨论加进重复重力测量后的联合平差对单独水准平差成果的加强和改善；结合模拟计算分析了这种改善与重力、水准观测精度、测区大小以及重力-高程因子之间的关系；指出了重复精密重力测量在地震予报各阶段中的重要意义，提出了对重复精密重力测量在应用中的一些看法。     

汶川大震前扰动异常的震源区定位探索

利用2008年5月12日汶川8.0级地震发生前,震区及周围数百km范围内青海、四川地区定点前兆观测获得的、类似前驱波特征的扰动异常,根据其异常分量、幅度、出现时间、空间位置与所处构造断裂展布等信息,构建＂源兆信号＂传播函数,借助拟牛顿最小二乘法反演可能的＂未来震源区＂。所得模拟震源位于龙门山断裂北段,距实际震中约134km,传播起始时间为震前近13h。     

地球外部引力场引起卫星间距离变化的数值模拟研究

卫星跟踪卫星(SST)被认为是解决目前地球重力场探测领域中所面临一系列问题的有效方法之一。随着CHAMP、GRACE等SST卫星重力任务的实施，卫星跟踪卫星方法已经进入实用阶段。以GRACE卫星重力计划为参照，利用数值模拟方法研究了由于地球外部引力场导致的卫星间距离变化的规律，得出了相应结论。本研究方法和结论可以为进一步的研究工作，特别是我国未来可能发展的利用SST探测地球重力场的卫星计划提供参考。     

重力固体潮信号的独立成分分析与谱相关解调

针对提取重力固体潮潮汐谐波分量,分析各谐波分量间调制关系的问题,该文结合重力固体潮的产生机制建立了一种重力固体潮信号正交分解模型。利用独立分量分析算法和谱相关方法,分离出与模型相对应的独立分量信号,并从独立成分中解调出载波分量和被调制分量。从而完整地描述了地球自转产生的潮汐谐波与月球、太阳相对于地球轨道变化产生的潮汐谐波的正交分解关系。实验表明,此方法能有效地提取出重力固体潮信号中所包含的潮汐谐波信息,并揭示出该重力固体潮信号中存在3个线性叠加的独立分量,在月波分量和年波分量都以乘性调制的方式调制到半日波分量和日波分量上。     

9711号台风及伴生暴雨的卫星云图特征

711号台风是近年来影响我国的一个强度和范围最大的台风。台风登陆时,正值天文大潮期,因而引起风暴潮,使得浙江、上海、江苏等沿海海堤坝损坏严重。台风登陆后,台风中心途经5个省,致使七省一市出现暴雨,山东及辽宁两省出现区域性大暴雨天气。直接经济损失达250亿元。本文按卫星云图上显示的9711号台风云系演变特征,将9711号台风活动过程分为四个阶段,即发展加强阶段、登陆阶段、台风外围云系与北方冷锋云系合并阶段及台风云系向温带气旋云系演变阶段。最后讨论了台风暴雨的时空分布与不同阶段台风云系的关系。     

利用航空重力确定垂线偏差的精度分析

利用航空重力测量方法可以获得测区的格网平均重力异常，由此，用范宁梅尼兹公式即可计算得到垂线偏差。本文基于大同航空重力测量数据，分析了这种方法的精度。结果表明，垂线偏差的子午和卯酉分量在空中的比较精度分别为0．46”和0．32”；在地面的比较精度分别为0．52”和0．38”。     

暴雨期间GNSS遥感气象要素的时序变化

针对暴雨短临预报准确率不高的问题,该文结合香港地区的暴雨实例,分析暴雨发生期间天气尺度特征和GNSS气象要素的时序变化特点及其各要素之间的相关性。研究结果表明:强烈的西南气流带来丰富水汽,高空强烈的辐散抽吸引起低层气压降低和对流运动的发展,配合中层低槽过境和低层冷空气南下,为暴雨发生提供条件;天顶对流层延迟变化的主要贡献来自大气水汽含量,可以用天顶对流层延迟替代大气水汽含量分析大气中的水汽累计及变化情况;暴雨发生前,气温较高,大气水汽含量和相对湿度时序增长快速,增长强度及其维持高水平状态的时长与后续雨量有较好的对应关系;大气水汽含量和相对湿度时序的上升分别反映了降水之前的充足水汽供应和水汽正在转向于饱和状态。     

GPS/PWV与第五代大气再分析数据的短时强降水分析

针对全球升温、极端天气增加、我国西北短时暴雨增多等现象，该文结合ERA5降水数据和气象站采集的实际降水量，利用我国西北干旱地区GPS观测数据反演的GPS/PWV对一次短时强降水过程进行分析。结果表明：(1)GPS/PWV的积累和变化与实际降水发生时刻及降水量具有密切联系，特别是GPS/PWV在陡升陡降及高位震荡与降水实际发生具有较强的对应关系，对GPS/PWV应用于我国西北干旱地区短时强降水预报及防灾减灾等具有一定的参考意义；(2)ERA5数据记录的降水事件与气象站记录的实际降水的发生存在较好的对应关系，但降水发生时刻及降水量与实际降水相比准确性较差。该研究对于增强数值同化和机器学习在短时暴雨及极端天气等预报具有重要意义。     

GPS天顶对流层延迟与可降水量的相关性

针对水汽含量在短时间内变化快、影响因素多,目前精确测定其含量仍是一个难点的现状,该文采用GAMIT软件,利用两次暴雨发生过程中香港地区6个连续运行参考站系统参考站数据,计算天顶对流层总延迟(ZTD)和大气可降水量(PWV),并与实际降雨量进行对比。研究结果表明,暴雨发生前后的1~2h或者更长时间内,天顶对流层延迟、大气可降水量和实际降水量一直保持着较好的对应关系,天顶对流层延迟和大气可降水量会出现骤增和骤降现象,而且天顶对流层延迟和可降水量的变化速度越快,说明大气环境越不稳定,降水概率也就越高。     

细胞凋亡的意义

三位获关于程序性细胞死亡的成果的知识可以帮助我们更深刻地理解健康与疾病、生命与死亡，以及它们之间的相互关系。比如，在健康的机体中，细胞的生与死总是处在一种良性的动态平衡中，如果这种平衡被破坏，人就会患病。比如，癌症就是该死亡的细胞没有死亡而造成的。而在艾滋病病毒的攻击下，不该死亡的淋巴细胞大量死亡，人的免疫力遭破坏，艾滋病便发作。