中国夏季和冬季极端干旱年代际变化及成因分析

依据1961～2009年中国区域540个气象站的夏、冬季气温和降水数据,首先采用气候变化趋势转折判别模型（简称PLFIM）分析了中国区域8个分区夏、冬季气温和降水的年代际变化,而后利用PDSI干旱指数研究了夏、冬季极端干旱在年代际尺度上的时空变化特征及其成因。结果表明:1961～2009年中国夏季极端干旱发生率北方大于南方,冬季则为在东部多而在西部少。夏季和冬季极端干旱发生概率在最后一次年代际转折后都呈增加趋势。在区域尺度上,夏季东北、华北和西北地区增加明显,冬季东北、华北、华南、西南地区增加显著。其中,降水在20世纪90年代以前的极端干旱变化中起主导作用,而后由于气候变暖所引起的极端干旱增加趋势逐渐增大,与降水变化的作用相互叠加。     

新型扩散云室搭建及其对黄山地区大气冰核的观测研究

本研究利用自行搭建的大气冰核高压静电采样器和静力真空水汽扩散云室,并结合其他大气冰核及气象要素观测仪器,于2011年5～9月及2012年9～10月在黄山三层不同高度上同时进行大气冰核及相关气象要素的连续观测。结果显示:黄山地区总冰核数浓度平均为18.74 L-1,凝结冻结核化冰核数浓度平均为0.79 L-1,凝华核化冰核数浓度平均为0.19 L-1。黄山地区冰核数浓度,随着高度的增加而减小;且存在春季较高、秋季居中、夏季较少的季节变化规律;下午达到一天中的最高值,夜晚达到一天中的最低值;总冰核数浓度较北方少。黄山山顶冰核数浓度随活化温度的升高而减小,随过饱和度的升高而增大,随风速的增强而增大,长期主要由西南风向山顶的输送,且其主要由大粒子来充当。     

一次超级单体雹暴观测分析和成雹区识别研究

利用多普勒雷达资料,结合探空和常规资料,对2011 年4 月17 日一次超级单体雹暴的流场和回波结构演变特征进行了详细研究,主要结果:该雹暴是在条件性不稳定和垂直风切变较大的环境条件下产生的右移风暴。雹云初生发展阶段,垂直剖面显示逐渐形成有组织化的斜上升气流促进雹云发展。成熟降雹阶段,雹云内形成一支强的斜上升气流和深厚的中气旋,主上升气流对应雹云的弱回波区。雹云维持典型的弱回波区—悬挂回波—回波墙特征结构。根据雷达径向速度和雹云移速订正得出的“零线”演变发现,随着雹云的发展,“零线”逐渐向悬挂回波靠近,并穿过悬挂回波,“零线”的走向为上翘式,附近“穴道”的汇集力较强,有利于降雹。通过对“零线”位置的判断可分析有利成雹的区域。根据高低空两层强回波的水平错位,利用两高度强中心连线所作剖面能快速准确得出特征剖面,并将0℃ 层以上6 km 高度处降雹潜势达到100%的45 dBZ 的区域识别为成雹区,与降雹实况对比发现识别效果良好。     

Enhanced Multi-Layer Fatigue-Analysis Approach for Unbonded Flexible Risers

This paper proposes an enhanced approach for evaluating the fatigue life of each metallic layer of unbonded flexible risers. Owing to the complex structure of unbonded flexible risers and the nonlinearity of the system, particularly in the critical touchdown zone, the traditional method is insufficient for accurately evaluating the fatigue life of these risers. The main challenge lies in the transposition from global to local analyses, which is a key stage for the fatigue analysis of flexible pipes owing to their complex structure. The new enhanced approach derives a multi-layer stress-decomposition method to meet this challenge. In this study, a numerical model validated experimentally is used to demonstrate the accuracy of the stress-decomposition method. And a numerical case is studied to validate the proposed approach. The results demonstrate that the multi-layer stress-decomposition method is accurate, and the fatigue lives of the metallic layers predicted by the enhanced multi-layer analysis approach are rational. The proposed fatigue-analysis approach provides a practical and reasonable method for predicting fatigue life in the design of unbonded flexible risers.     

深海极端环境模拟装置设计

为了满足深海极端环境科学研究的需求,设计了深海极端环境模拟装置。对系统结构以及工作原理进行分析,介绍了培养釜、温度控制子系统和压力控制子系统。重点针对当前模拟装置压力控制精度不高的问题,设计了高精度压力传感器,并提出一种迭代自学习PID压力控制算法,实现系统压力自动检测和连续控制,同时带有观察窗的培养釜结构可以实现微生物状况实时观测。实验结果表明,该系统能够实现深海极端环境参量高精度模拟,可以为深海极端环境科学研究提供很好的平台。     

Seasonal Variations in Phytoplankton Community Structure in the Sanggou,Ailian, and Lidao Bays

The seasonal variations in phytoplankton community structure were investigated for the Sanggou Bay （SGB） and the adjacent Ailian Bay （ALB） and Lidao Bay （LDB） in Shandong Peninsula,eastern China.The species composition and cell abundance of phytoplankton in the bay waters in spring （April 2011）,summer （August 2011）,autumn （October 2011）,and winter （January 2012） were examined using the Uterm6hl method.A total of 80 taxa of phytoplankton that belong to 39 genera of 3 phyla were identified.These included 64 species of 30 genera in the Phylum Bacillariophyta,13 species of 8 genera in the Phylum Dinophyta,and 3 species of 1 genus in the Phylum Chrysophyta.During the four seasons,the number of phytoplankton species （43） was the highest in spring,followed by summer and autumn （40）,and the lowest number ofphytoplankton species （35） was found in winter.Diatoms,especially Paralia sulcata （Ehrenberg） Cleve and Coscinodiscus oculus-iridis Ehrenberg,were predominant in the phytoplankton community throughout the study period,whereas the dominance of dinoflagellate appeared in summer only.The maximum cell abundance of phytoplankton was detected in summer （average 8.08 × 103 cells L-1） whereas their minimum abundance was found in autumn （average 2.60 x 103 cellsL-1）.The phytoplankton abundance was generally higher in the outer bay than in the inner bay in spring and autumn.In summer,the phytoplankton cells were mainly concentrated in the south of inner SGB,with peak abundance observed along the western coast.In winter,the distribution of phytoplankton cells showed 3 patches,with peak abundance along the western coast as well.On seasonal average,the Shannon-Wiener diversity indices of phytoplankton community ranged from 1.17 to 1.78 （autumn 〉 summer 〉 spring 〉 winter）,and the Pielou＇s evenness indices of phytoplankton ranged from 0.45 to 0.65 （autumn 〉 spring 〉 summer〉 winter）.According to the results of canonical correspondence analysis,phosphate level w     

绵阳市度日数特征及其变化趋势分析

从20世纪50年代以来,度日数一直作为气候变化与供暖关系的一个综合评价指标。基于全球变暖可能对我国供暖天数和温度产生深刻的影响,本文采用绵阳市1946~2005年共49年的日最低、最高气温资料,分析了绵阳市度日数年变化特征,并对其进行了趋势分析。结果表明:绵阳市历年供暖度日数最小值处于1998年,比1976年最大值低93.5%,10a年均供暖度日数变化趋势为二次曲线;制冷度日数波动性很大,1960~1979年在1500℃·d左右波动,1979~1990年在1400℃·d左右波动,1990年以后基本处于1500℃·d以上,10a年均制冷度日数拟合趋势曲线为三次曲线。基于Mann-Kendall(M-K)检验法,在α=0.05水平下,对绵阳市供暖和制冷度日数进行检验,研究发现:供暖度日数明显减少,1992年为突变起始年份;制冷度日数波动增长,且自1997年起突变。     

Recent Change of the South Asian High

This paper investigates the variability of the summer （May-September） South Asian Iligh （SAIl） for the period 1979-2012. Results show that the intensity and the area of the summer SAH decreased around 2002 at the decadal scale; and the East Asian westerly jet suppressed at the north edge of the SAH, which is consistent with the SAH variation. The precipitation pattern over eastern China also shifted during the same periods, with increased rainfall in the Huang-Huai River region and South China and decreased rainfall in the Yangtze River region. The relationship between the two variations is evidently strengthened via changes in moisture flux.     

南京夏季城市热岛时空分布特征的观测分析

利用2010年南京夏季城市热岛三维观测试验资料,分析了南京夏季典型天气条件下城市热岛的时空分布特征。结果表明,南京夏季高温晴天日平均热岛强度达1℃以上,夜间热岛强度稳定且强于白天,热岛分布具有方向性特征并与城市土地利用现状对应较好。白天,城市大气混合层的发展速度和高度均大于郊区;夜间,由于城市大气层结的不稳定及下垫面的粗糙特性,致使城市低空始终存在着一个对流混合层,其高度至少有250 m。城市下垫面高热量储存和强湍流输送的共同作用形成边界层内热岛,热岛强度总体上随高度递减,影响高度在白天约900 m、夜间约300 m。     

莱州湾沉积物有机质来源

应用C/N、δ13C、δ15N解析了莱州湾沉积物有机质来源,发现湾内有机质主要存在海洋、河口浮游植物以及陆地有机质3种来源。通过C/N、δ13C定量示踪,发现海洋浮游植物是湾内沉积物有机质的最主要来源,相对含量在41.6%—58.5%之间。河口浮游植物有机质、陆源有机质相对含量波动较大,分别在3.8%—43.8%、0—53.5%之间。海洋浮游植物有机质在整个海湾都表现出较高含量。近岸河口附近海域往往表现出高含量的河口浮游植物有机质特征,陆源有机质含量较高区域大都集中在黄河口周围海域,高河口浮游植物有机质以及高陆源有机质特征在黄河口周围海域均有出现。