上海TWP3型边界层风廓线雷达探测性能评估

基于2018年7月—2019年6月上海宝山移动式风廓线雷达（mobile wind profiler radar,MWPR）资料,从获取率、水平风误差和上海6类典型天气条件下测风数据的可靠性三方面,对其探测性能进行了评估与分析。结果发现：（1）获取率受湍流强度影响最大,受大气温度、湿度影响次之。获取率具有较明显的日变化和季节变化特征,边界层内夏秋季获取率高于冬春季,且有午后获取率高、深夜和清晨低的特点;自由大气中冬春季获取率高于夏秋季。以获取率80%为其业务准入标准,边界层内MWPR的获取率达标。（2）相比L波段探空测风数据,MWPR整层的水平风速均偏小,低模态时有34.4%的数据位于偏小2.0~6.0 m·s^-1区间内;风向偏差超过±15°以上的水平风向数据占比为48.9%。（3）定性分析结果显示,MWPR探测到的垂直速度的指向性是合理的。雨强较大时,MWPR探测的垂直速度实际上是降水粒子的下降速度与大气湍流速度之和。MWPR的水平风数据在台风天、雪天等大气均一性强的时段内可靠性高。总体上,上海宝山MWPR的探测性能基本能满足日常监测服务之需,但其测风精度与业务准入标准相比尚有一定差距。

     

基于葵花8卫星的上海市夏季对流初生预报研究

参考Mecikalski et al(2010a;2010b)提出的基于GOES系列卫星的对流初生预报方法,针对上海市夏季对流天气特征建立了基于高时空分辨率的静止气象卫星数据的上海市对流初生判识及预报方法。利用该方法对上海市的一次对流初生个例进行了分析,并对2016年7-8月的12次对流初生事件进行了预报试验,结果表明:方法提取的各个指标能够很好地体现对流初生过程中云团的发展变化特征并能剔除掉成熟对流云团边缘像元的干扰;在12次对流初生事件中,成功地预报了其中的11次,预报时间较对流初生时间平均提前了约30 min,但是对于局地弱对流过程该方法仍有一定的缺陷。     

西太平洋副热带高压控制下上海地区一次局地短时强降水成因的Q矢量分析

在西太平洋副热带高压控制的天气背景下,2016年8月19日下午上海地区发生一次局地短时强降水过程,此次过程历时3 h、水平范围20~40 km,呈现出生命史短、局地性强的特点。基于上海地区地面自动气象站2分钟平均资料,采用仅需一层资料计算的非地转 Q 矢量分析方法,研究分析了此次局地短时强降水发生发展演变成因,结果如下:(1)地面温度场和风场叠加分析表明,上海“城市热岛”特征与长江沿岸及邻近水域的热力不均匀分布引发了江风,江风将江岸邻近水域的湿、冷空气向城市陆地输送,并与陆地上干、热空气交汇,激发产生局地短时强降水,而降水的发生,导致地面温度下降、“城市热岛”特征减弱,从而减小水陆温度差,进而减弱江风,这直接减弱了有助于降水发生发展的动、热力强迫条件,促使降水趋于衰亡结束。(2)地面 Q 矢量散度辐合场和温度露点差叠加分析表明:在降水发生发展阶段, Q 矢量散度辐合强迫产生垂直上升运动较强,而空气湿度条件相对较弱;在降水强盛阶段, Q 矢量散度辐合强度和空气湿度的强度不仅增至最强,且上升运动区与高湿区重合;在降水衰亡阶段,地面空气一直维持高湿条件而 Q 矢量散度辐合强度明显减弱。这从地面大气中垂直上升运动条件和水汽条件揭示出致使降水强度发展演变的内在因素,且二者重叠区对降水落区有较好指示意义。最后,对地面 Q 矢量散度辐合场在局地短时强降水短临预报工作中的潜在应用前景进行了有意义的讨论。      

南京汤泉地下热水补给来源与成因模式

南京汤泉地区地下热水资源丰富,阐明其补给来源及成因模式,对于地下热水的科学开发意义重大。采用水化学及同位素地球化学分析方法对其进行了系统研究。结果表明,研究区地下热水与浅层冷水水化学组成差异明显,热储温度为63~75℃,循环深度为1.8~2.3 km。大气降水入渗是地下热水的补给来源,补给高程范围为321~539 m;循环周期为2046~6474 a;地下热水上涌过程中会混入比例为4%~26%的浅部岩溶冷水。经分析,该地热系统成因上属于中低温对流型,补给区主要为老山复背斜构造内的碳酸盐岩裸露区,依靠区域大地热流供热,热储层主要为上震旦统白云岩,盖层为寒武系、白垩系及第四系,地下热水经深循环沿NEE向与NW向断裂交会通道向上运移,并与浅部冷水发生混合,形成本区的地热异常。     

扬州捺山上新世盾形火山机构地质特征与地质公园建立

扬州仪征捺山上新世盾形火山机构是一套“爆发相-溢流相一次火山相”喷发旋回,伴有多个寄生火山口,其完整程度为江苏唯一,国内罕见.文章系统介绍捺山上新世盾形火山机构,详细论述该火山机构的地质特征及成因.这是对该地质遗迹进行的首创性工作,对进一步的地质科研、科普教育及生态旅游具有重要意义.     

感谢陆培炎总工捐助本刊6万元

本刊顾问编委陆培炎总工，在身患重病，住院治疗期间，仍心系着我国岩土力学与工程的发展与进步，除向《岩土力学》学报捐助人民币陆万元外，还向其它相关学报进行了捐款，令我全体办刊人员深受感动。感谢陆总以及关心、帮助和支持本刊的专家和学者，我们一定不辜负您们的关心、支持和厚受，并将尽心尽力地搞好学报的工作，为推动本学科的发展贡献自已的一份力量。 衷心地祝愿陆总身体早日康复！2001年元月感谢陆培炎总工捐助本刊6万元$《岩土力学》编辑部     

Spatio-Temporal Characteristics of Heavy Precipitation Forecasts fromECMWF in Eastern China

This study examines the spatio-temporal characteristics of heavy precipitation forecasts in eastern China fromthe European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) using the time-domain version of the Method forObject-based Diagnostic Evaluation (MODE-TD). A total of 23 heavy rainfall cases occurring between 2018 and 2021 areselected for analysis. Using Typhoon “Rumbia” as a case study, the paper illustrates how the MODE-TD method assessesthe overall simulation capability of models for the life history of precipitation systems. The results of multiple tests withdifferent parameter configurations reveal that the model underestimates the number of objects’ forecasted precipitationtracks, particularly at smaller radii. Additionally, the analysis based on centroid offset and area ratio tests for differentclassified precipitation objects indicates that the model performs better in predicting large-area, fast-moving, and long lifespan precipitation objects. Conversely, it tends to have less accurate predictions for small-area, slow-moving, and short lifespan precipitation objects. In terms of temporal characteristics, the model overestimates the forecasted movement speedfor precipitation objects with small-area, slow movement, or both long and short lifespans while underestimating it forprecipitation with fast movement. In terms of temporal characteristics, the model tends to overestimate the forecastedmovement speed for precipitation objects with small-area, slow movement, or both long and short lifespans while un derestimating it for precipitation with fast movement. Overall, the model provides more accurate predictions for theduration and dissipation of precipitation objects with large-area or long-lifespan (such as typhoon precipitation) whilehaving large prediction errors for precipitation objects with small-area or short-lifespan. Furthermore, the model’s simu lation results regarding the generation of precipitation objects show that it performs relatively well in simulating thegeneration of large-area and fast-moving precipitation objects. However, there are significant differences in the forecastedgeneration of small-area and slow-moving precipitation objects after 9 hours.     

强降水过程风廓线雷达资料的极值特征

基于微波辐射计、微雨雷达、风廓线雷达和毫米波云雷达获得的高时空分辨率多源新型遥感探测资料,对上海梅雨期一次强降水过程（2020年6月15日）的大气热力、动力、云雨等垂直结构特征进行了分析。主要结论如下：（1）降水发生前一日（6月14日）上午,强西南风为上海地区输送了大量水汽,对流层中低层水汽明显增多、气温偏高,大气不稳定性增加,K指数在降水前10多个小时逐渐增至35℃甚至更高;降水之后,对流层低层气温下降、水汽减少。（2）此次降水过程云层较深厚,主要降水时段云层厚度基本都维持在12 km以上,最厚可达14 km,融化层位于约4.7 km高度。（3）降水各阶段对应的云雨结构特征差异较大。降水前期,强回波垂直方向集中在3 km以下,且时间上间歇出现;降水中期,云体融化层连续且稳定,强回波区持续出现,且垂直方向扩展至4 km及以上,雨滴下降速度稳定维持在6 m·s^-1以上;降水后期,云顶高度下降至9 km及以下,降水回波减弱,弱降水特征明显。