中国大陆中尺度对流复合体的环境场演变特征

采用合成分析方法,将中国大陆中尺度对流复合体的生命史划分为７ 个子阶段,详细探讨ＭＣＣ演变过程中的能量生消特征。结果表明：在ＭＣＣ的持续阶段,５００ｈＰａ 以下始终有深厚不稳定层存在,不稳定度渐渐减小,水汽、热量从西南和偏南方进入ＭＣＣ,最大通量值出现在９００～５００ ｈＰａ 高度。高、低、中空环流配合对ＭＣＣ的启动和发展有重要意义。     

S^2MP结构分析

Ｓ＾２ＭＰ是ＳＧＩ刚刚推出的新一代体系结构,既具有ＭＰＰ的可扩展性,又具有ＳＭＰ的可编程性。将两者的优势集于一身。将Ｓ＾２ＭＰ与历史上曾经出现的两种多机结构进行比较,指出了Ｓ＾２ＭＰ结构的特点,分析结果认为Ｓ＾２ＭＰ是当代ＭＩＮＭＤ机器最具代表性的结构。     

近十年南京城市热岛演变的遥感研究

利用２０００—２００８年南京夏季晴空天气的ＭＯＤＩＳ地表温度产品（代码为‘ＭＯＤ１１Ａ２’）及同期ＭＯＤＩＳＬ１Ｂ资料,采用劈窗算法反演生成地表温度,对比分析了南京城市热岛时空变化特征、热岛区面积变化情况,同时通过与台站地表温度的对比,评估了ＭＯＤＩＳ资料的反演精度．结果表明：１）ＭＯＤ１１Ａ２资料的精度略高于ＭＯＤＩＳＬ１Ｂ反演资料,ＭＯ ＤＩＳ资料的地温的空间分布型态与实际接近;２）基于ＭＯＤ１１Ａ２数据和基于ＭＯ ＤＩＳＬ１Ｂ数据的地表温度在２０００—２００８年都反映了南京的热岛效应,热岛区主要分布在主城区、大厂区和江宁区,总体呈“摊饼式”扩大趋势,但基于ＭＯＤＩＳＬ１Ｂ数据的热岛范围扩大比基于ＭＯＤ１１Ａ２数据的明显很多;３）南京夏季热岛区面积在２０００—２００８年起伏增加,基于ＭＯＤ１１Ａ２数据和基于ＭＯＤＩＳＬ１Ｂ数据的增长趋势分别为５０２１３ｋｍ２／ａ、９９９３ｋｍ２／ａ     

GMS TBB揭示的1998年长江大水的异常天气成因

利用 Ｇ Ｍ Ｓ Ｔ Ｂ Ｂ资料分析了 １９９８ 年夏季长江大水的天气成因。结果指出：在强厄尔尼诺事件和青藏高原强降雪及积雪造成的异常大气环流背景下,副热带高压异常强大且位置偏南偏西,赤道辐合带和夏季风显著偏弱,中纬度地区冷空气不断东移南下,冷暖空气频繁交汇,形成 ４ 个持续性暴雨和大暴雨时段,酿成了这场大水。     

NINO晶体的电子自旋共振

报道了 Ｎ Ｉ Ｎ Ｏ 晶体在 Ｔ＝ １．５ Ｋ 温度和 １０１ Ｇ Ｈｚ 频率下的电子自旋共振（ Ｅ Ｓ Ｒ）实验。建立了ｄ８ 离子基态３ Ａ２ （ Ｆ）自旋哈密顿参量 Ｄ、 Ｅ 和ｇ 因子与斜方对称晶场势参量间的关系,并对 Ｎ Ｉ Ｎ Ｏ 晶体进行了计算。所得结果与实验一致,表明所给关系式是合理的。     

黑河实验区地表植被指数的区域分布及季节变化

利用具有较高空间分辨率的Ｌａｎｄｓａｔ ＴＭ卫星资料估算了黑河实验区夏季和近冬季地表标准化差值植被指数ＮＤＶＩ,分析了ＮＤＶＩ的区域分布特征和季节变化。结果表明,由于该实验区下垫面的复杂性,ＮＤＶＩ表现出明显的空间和季节变化,ＮＤＶＩ的图像能够很好地反映出地表植被的分布状况。     

中尺度数值模式MM5V2评介

由于中尺度数值模式ＭＭ５Ｖ２本身的进步和目前能提供给中尺度数值模式的资料越来越多,使中尺度数值模式系统在灾害天气的预报方面成为一个重要的手段。从ＭＭ５Ｖ２的两大部分,模式初始化和预报模式出发,全面分析和总结中尺度数值模式的特点,并对中尺度数值模式未来发展做一些有益的探讨。     

西太平洋区域二甲硫酸及其他硫化物的模拟研究

本文利用一维光化学模式，以二甲硫醚（ＤｉｍｅｔｈｙｌＳｕｌｆｉｄｅ，简称ＤＭＳ）为源模拟了西太平洋对流层的硫化物循环。ＤＭＳ海－气通量由“ｓｔａｇｎａｎｔ－ｆｉｌｍ”模式进行计算。尽管海洋大气中ＯＣＳ浓度比ＤＭＳ大一个量级，但它对ＳＯ２的贡献很小，ＤＭＳ仍是海洋大气中ＳＯ２的主要源。在大气垂直湍流输送过程中，ＤＭＳ白天与ＯＨ反应，夜间与ＮＯ３反应被氧化成ＳＯ２，ＳＯ２大部分通过非均相转化形成Ｈ２ＳＯ４。模拟结果与ＰＥＭ－ＷＥＳＴ－Ａ观测资料对比，取得了较好的一致性。     

对OPRT.REC文件的修改

目前在地市级气象台至少有３台ＭＩＣＡＰＳ计算机。当我们同时使用这３台ＭＩＣＡＰＳ机打开综合图文件资料时 ,存在以下２个问题（假定与节点机相连的ＭＩＣＡＰＳ机为处理机 ;其它２台ＭＩＣＡＰＳ机为共享机） :（１）如果共享机上有打开ＭＩＣＡＰＳ数据的快捷方式 ,其属性中开始目录为Ｅ :＼ＣＯＤＥ（假定处理机Ｃ :＼ＭＩＣＡＰＳ已映射为Ｅ :） ,那么共享机和处理机就不能同时打开综合图文件 ,否则会出现错误提示。（２）如果共享机上有打开ＭＩＣＡＰＳ数据的快捷方式 ,其属性中开始目录为Ｃ :＼ＭＩＣＡＰＳ＼ＣＯＤＥ ,那共享机…     

太原冬季PM2.5中有机碳和元素碳的变化特征

2005年12月—2006年2月在太原市区持续观测了气溶胶细粒子PM_2.5, 并应用Sunset碳分析仪进行了有机碳 (organic carbon, OC) 和元素碳 (elemental carbon, EC) 的测定。结果表明:太原冬季PM_2.5, OC和EC浓度均较高, 其中PM_2.5日平均浓度变化范围为25.4~419.0 μg/m3, 日平均浓度为193.4±102.3 μg/m3, OC平均浓度为28.9±14.8 μg/m3, EC平均浓度为4.8±2.2 μg/m3, OC/EC平均比值是7.0±3.9, 即太原市冬季PM_2.5和碳气溶胶污染严重。OC在PM _2.5中占18.6%, EC占2.9%, 这表明碳气溶胶是太原大气细粒子污染控制的关键组分。在太原市冬季, 采暖燃烧的煤是OC和EC的主要贡献源, 造成OC大大高于EC, 从而使OC/EC比值增大。各种气象条件对PM_2.5, OC, EC和OC/EC比值的变化都有不同程度的影响, 特别是大雾天气、相对湿度、风速和降雪是影响碳气溶胶浓度变化的重要因素。     

MCC和一般暴雨云团发生发展的物理条件差异

利用NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料和GMS红外辐射亮温（TBB）资料，研究了2002年6月22日的中尺度对流复合体（MCC）和7月23日的一般暴雨云团两者之间发生发展的环境场差异。结果表明，MCC发生在较弱的斜压环境里，对流层低层有明显的天气系统如切变线、中尺度低涡，中层可以没有低压槽参与，高层则出现在反气旋环流里。普通暴雨云团低层的影响天气系统和MCC类似，但中层往往和槽线相联系，高层则出现在急流入口区右侧。MCC对高温高湿能量的需求比一般暴雨云团更高，如要求高能舌范围更广、更深厚，对流不稳定区范围更大。MCC的动力强迫主要在低层，和较大的θ_se梯度联系密切，而一般暴雨云团的高空槽强迫作用显得更重要。     

A comparison of the midlevel kinematic characteristics of a pair of supercell thunderstorms observed by airborne Doppler radar

The midlevel kinematic characteristics of two supercell thunderstorms observed during the Verification of the Origins of Rotation in Tornadoes Experiment (VORTEX), one tornadic and the other nontornadic, are compared using airborne pseudo-dual-Doppler wind retrievals. The most significant difference between the two cases was that a midlevel rear-inflow jet was observed in the nontornadic supercell (12 May 1995), whereas such rear-to-front, storm-relative flow was absent at midlevels in the tornadic supercell (16 May 1995). The midlevel jet in the nontornadic supercell was located on the north flank of a prominent region of anticyclonic vertical vorticity. Some speculations are provided pertaining to the possible importance of the midlevel kinematic differences between the two storms.     

MODIFIED MASS FLUX CUMULUS CONVECTIVE PARAMETERIZATION SCHEME AND ITS SIMULATION EXPERIMENT—PART Ⅰ:MASS FLUX SCHEME AND ITS SIMULATION OF THE 1991 FLOOD EVENT*

Based on the existing cumulus convective parameterization schemes,a mass flux scheme (MFS) for cumulus convective parameterization has been successfully developed by reference to the work of Chen et al. (1996).The MFS is a comprehensive scheme.In MFS,not only the importance of the large-scale moisture convergence is taken into account,but also it includes the cumulus updrafts and downdrafts,cumulus-induced subsidence in the environmental air.entrainment,detrainment and evaporation.The interaction between the cumulus and the environment is described by using a one-dimensional bulk model.At the same time the scheme includes the penetrative and shallow convections.The MFS has been successfully incorporated into the regional climate model RegCM2 developed by NCAR.The new model has been applied to simulate summer monsoon characteristics and their variations of heavy rainfall process in the Changjiang-Huaihe River Basins for three months from May to July 1991.The results show that the new model can successfully simulate this rainfall prolonged process.By comparising the model outputs of RegCM2.using the Kuo scheme and the MFS.it is found that the MFS is better in simulating the surface temperature,rainfall position and amount,and rainfall duration.     

MODIFIED MASS FLUX CUMULUS CONVECTIVE PARAMETERIZATION SCHEME AND ITS SIMULATION EXPERIMENT—PART Ⅰ:MASS FLUX SCHEME AND ITS SIMULATION OF THE 1991 FLOOD EVENT

Based on the existing cumulus convective parameterization schemes,a mass flux scheme(MFS)for cumulus convective parameterization has been successfully developed by reference to thework of Chen et al.(1996).The MFS is a comprehensive scheme.In MFS,not only theimportance of the large-scale moisture convergence is taken into account,but also it includes thecumulus updrafts and downdrafts,cumulus-induced subsidence in the environmental air.entrainment,detrainment and evaporation.The interaction between the cumulus and theenvironment is described by using a one-dimensional bulk model.At the same time the schemeincludes the penetrative and shallow convections.The MFS has been successfully incorporated into the regional climate model RegCM2developed by NCAR.The new model has been applied to simulate summer monsoon characteristicsand their variations of heavy rainfall process in the Changjiang-Huaihe River Basins for threemonths from May to July 1991.The results show that the new model can successfully simulate thisrainfall prolonged process.By comparising the model outputs of RegCM2.using the Kuo schemeand the MFS.it is found that the MFS is better in simulating the surface temperature,rainfallposition and amount,and rainfall duration.     

一个长生命期准静止中尺度对流系统的观测特征及其持续的环境条件

2010年5月31日至6月1日华南特大暴雨过程经历了三次集中降水期,共有4次MCS（Mesoscale Convective Systems）演变过程,其中一个TL/AS MCS（Training Line/Adjoining Stratiform Mesoscale Convective System,邻接层状单向发展的中尺度对流系统）在广西壮族自治区中部准静止地维持了10多个小时,导致了多个观测站出现极端强降水。用观测资料和数值模拟结果重点探讨了该TL/AS MCS的观测特征及其发展持续的环境条件。结果表明,准静止TL/AS MCS发展在一个高空强辐散、低空气旋性汇合环流的天气尺度环境中,TL/AS MCS维持期间热力环境特征表现为对流层中低层持续高湿近饱和态、偏中性层结、合适的对流有效位能和极小的对流抑制能量。在对流层中低层,低空急流的加强发展维持与对流层中层相对弱的环境风形成了风垂直切变随高度呈现强逆转,近地层风垂直切变垂直于对流线的分量大,而在中层风垂直切变平行于对流线的分量占绝对优势,风切变特征可能是TL/AS MCS 准静止的原因;低空急流和中层环流的相互作用、对流层动力和热力条件有利于强上升运动的长时间维持与发展,不断触发新对流从而组织成一个长生命期准静止的TL/AS MCS     

在简化的简单生物圈模式中结合新的雪盖模型

本文提出了将一个新的雪盖模型（ＳＡＳＴ）与简化的简单生物圈模型（ＳＳＩ）相结合后的ＳＳＩＢ模型的改进形式，并利用俄罗斯及法国的观测数据对改进后的模型进行了检验。文中描述了改进后的ＳＳＩＢ模型中空气－植被－雪盖－土壤复杂系统之间有关能量和质量交换的过程，并给出为求解这一组非线性方程组所发展的有效计算方法。利用俄罗斯及法国的观测结果对这一新的改进模型功能进行了验证。结果表明改进后ＳＳＩＢ的数值模拟结果能较好地重现现场观测数据，说明这个新的改进形式可以推广用于气候研究。     

Modulation of Western North Pacific Tropical Cyclone Genesis by Intraseasonal Oscillation of the ITCZ: A Statistical Analysis

The present study investigates modulation of western North Pacific(WNP) tropical cyclone(TC) genesis in relation to different phases of the intraseasonal oscillation(ISO) of ITCZ convection during May to October in the period 1979-2008.The phases of the ITCZ ISO were determined based on 30-80-day filtered OLR anomalies averaged over the region(5-20 N,120-150 E).The number of TCs during the active phases was nearly three times more than during the inactive phases.The active(inactive) phases of ISO were characterized by low-level cyclonic(anticyclonic) circulation anomalies,higher(lower) midlevel relative humidity anomalies,and larger(smaller) vertical gradient anomalies of relative vorticity associated with enhanced(weakened) ITCZ convection anomalies.During the active phases,TCs tended to form in the center of the ITCZ region.Barotropic conversion from the low-level mean flow is suggested to be the major energy source for TC formation.The energy conversion mainly depended on the zonal and meridional gradients of the zonal flow during the active phases.However,barotropic conversion weakened greatly during the inactive phases.The relationship between the meridional gradient of absolute vorticity and low-level zonal flow indicates that the sign of the absolute vorticity gradient tends to be reversed during the two phases,whereas the same sign between zonal flow and the absolute vorticity gradient is more easily satisfied in the active phases.Thus,the barotropic instability of low-level zonal flow might be an important mechanism for TC formation over the WNP during the active phases of ISO.     

基于遗传算法的四维变分资料同化技术的研究

将遗传算法应用于四维变分资料同化问题,提供一种新的较为有效的数值预报初始场优化方法,给出了相应的理论依据和详细算法,并结合变分问题本身的特点,设计合理的遗传编码、遗传操作和遗传参数.同时,以二维的浅水方程模式为例建立基于遗传算法的变分同化模型,并从多方面与伴随模式变分同化方案进行分析比较.数值试验结果表明,基于遗传算法的变分同化方案取得了比较满意的同化效果.     

大气环境条件对夜间飑线影响的敏感性试验

利用CM1数值模式,以2017年8月7日发生在长江三角洲地区的一次夜间飑线过程为例,开展弱切变背景下中层相对湿度、低层风切变和对流有效位能的敏感性试验。结果表明:中层相对湿度升高,有利于夜间飑线雷达回波面积、回波强度和地面降温幅度增大。湿度降低,虽导致夜间飑线的雷达回波宽度变窄,但有利于夜间飑线结构和强度的维持。中层相对湿度的改变对夜间飑线成熟阶段的地面最大风速的影响并不十分明显,但是中层相对湿度的降低会增大地面最大风速的波动;低层风切变的增大使夜间飑线雷达回波强度增强、面积增大、移速变慢,也使飑线冷池强度增强,而对成熟飑线的冷池厚度和地面最大风速影响不大,但是更弱的环境风垂直切变更容易出现脉冲风暴地面强风。低层风切变的减小不利于夜间飑线的发展以及成熟夜间飑线结构和强度的维持;对流有效位能越大,越有利于夜间飑线雷达回波强度和回波面积以及冷池强度和厚度的增大,也有利于夜间飑线地面降温幅度和地面最大风速的增大。中等大小的对流有效位能更有利于成熟夜间飑线强度和结构的维持。低对流有效位能不利于夜间飑线发展,但在中层湿环境条件下依然能发展成为成熟的夜间飑线。该研究揭示了中层相对湿度、低层风切变和对流有效位能等大气环境条件对夜间飑线发生、发展的影响机制,为夜间飑线的预报提供了参考依据。      

轻量级RFID医疗信息系统安全协议的研究

针对未来医疗信息系统中采用轻量级射频识别（RFID）技术的安全与隐私保护问题,构建了医疗信息系统的通用流程模型,并由此提出了既有安全协议的改进方案.新方案利用业务流程中前导关联信息缩减搜索空间.安全分析表明,新方案能够有效平衡不可追踪性与伸缩性矛盾需求,抗击各类攻击,支持RFID标签复用,且与既有EPC C1G2标准兼容.