东亚夏季风异常与黄淮地区夏季降水的关系

本文选取最适当的夏季风指数确定黄淮地区的强弱夏季风年,并结合近55年该地区夏季日降水资料,讨论了该地区在强弱夏季风年降水的差异及其形成原因。结果表明:①强夏季风年,该区域东半部降水偏多,西半部降水偏少;弱夏季风年反之。②1979年之前,该区域降水存在周期3～5年的年际变化,之后周期演变为15年。③该区域降水存在低频振荡特征。在强夏季风年,7～14天周期最显著;在弱夏季风年,10～18天与25～30天的周期最显著。④强夏季风年,黄淮地区有2段雨季,分别出现在7月初与8月中下旬;但在弱夏季风年,主雨季不明显。⑤强弱年降水的诸多差异,主要归因于欧亚中高纬度大尺度环流的波列不同及偏南季风的水汽输送差异。⑥春季海温异常对当年黄淮地区的降水有指示作用。在拉尼娜年,黄淮地区东部降水偏多,西部降水偏少;在厄尔尼诺年反之。     

华东地区冷季两次高架对流个例分析

利用高空、地面观测资料和NCEP 0.5°×0.5°分辨率的CFSR资料,对华东地区冷锋后和静止锋前两个高架对流个例的天气类型、环境背景、生成与发展机理进行分析,并对比异同点。分析结果表明:安徽、江苏冷锋后高架对流最大可能的机制是动力抬升触发对流不稳定后产生的,浙江舟山的对流很有可能是在条件稳定性近于中性情况下,由锋生过程强迫的锋面垂直环流产生。浙北静止锋前高架对流可能是在条件对称不稳定条件下,850 hPa急流风速辐合和暖平流的共同作用的结果,850～700 hPa地转绝对动量调整触发条件对称不稳定是其增强机制。共同特点是雷暴都发生在850 hPa等温线密集的锋区,850 hPa都有很强的西南急流,有逆温和强的垂直风切变。不同点在于冷锋后型逆温由西南暖湿气流和冷锋共同形成,逆温幅度更大,为10～15℃,而静止锋前型只有6～7℃;850 hPa西南急流风速更大,为25 m·s~(-1)以上,静止锋前型为20 m·s~(-1);静止锋前型0～6 km高度垂直风切变达40 m·s~(-1),冷锋型只有30 m·s~(-1)。冷锋后型850 hPa受明显切变线影响,静止锋前型只有风速的切变。用雷达产品对高架对流系统的结构分析结果表明:1)冷锋后型回波范围大,比较连续,最强中心55 dBZ,850 hPa切变线位置引导整体回波移动。2)静止锋前型回波比较分散,呈多条平行窄带状,单体的生成比较随机,但移动比较规律,随环境气流平移,没有传播现象。单体最强中心60 dBZ,生命史达2 h左右,有小尺度气旋性辐合、中层径向辐合、低层辐散等强对流特征。单体倾斜度比地面对流单体的大,上升气流和下沉气流距离比较远。当气旋性辐合强度减弱,低层辐散区逐渐远离主体回波时,单体将减弱,可作为临近预报的线索。短期预报关注重点是850 hPa西南暖湿气流的强度(20～30 m·s~(-1)),风向、风速的分布,锋区位置,暖平流强度(3×10~(-4)～5×10~(-4)℃/s),θ_(se)的垂直分布及风随高度的变化(风向随高度顺转角度大于180°,0～6 km高度垂直风切变达30～40 m·s~(-1))等。     

山东省“雷打雪”事件分型及其成因分析

利用闪电定位仪、加密地面自动站和常规资料分析了2006—2015年发生在山东的35次"雷打雪"事件,按照形成机制将其分为暖平流型和海效应型"雷打雪"两类,并细致归纳了两类事件发生时有关要素场及物理量场等方面的特征。主要结论如下:暖平流"雷打雪"事件发生前24 h内,对流层中低层是升温的,且越接近地面升温越明显;事件发生在850 hPa至地面有强冷空气突然入侵之时,此时上下温差可达10℃;环流形势也由上下一致的偏南气流调整为低层为冷垫,中高层为暖平流;上升运动中心及不稳定层结集中出现在对流层的中高层。海效应"雷打雪"事件发生前两天,渤海被暖脊控制,海面温度较平时升高2℃左右;在高空槽后的偏北气流猛然增大横扫渤海时,"雷打雪"事件发生;尽管对流活动也发生在对流层低层,但是其不稳定层结的厚度及上下温差较一般海效应降雪要大。     

激光雨滴谱仪探测降水与自动气象站观测降水的对比分析

东营市气象局激光雨滴谱仪于2012年投入应用,为评估分析其探测降水量的准确性,选取东营国家级气象观测站2012—2017年间46个月的自动气象站降水资料与激光雨滴谱仪观测资料,共计245个过程降水量、1 302个小时降水量数据,按不同降水量级对两种仪器观测资料进行对比分析,结果表明：1）过程降水小雨量级,激光雨滴谱仪较自动站平均偏多0.38 mm,降水量越大,差值越大;中雨量级两者差值较小,雨滴谱仪较自动站仅偏多0.24 mm;大雨量级,雨滴谱仪较自动站降水量明显偏少约2.8 mm;暴雨时雨滴谱仪较自动站常偏多。2）小时降水Rh＜2.5 mm时,雨滴谱仪较自动站偏多约0.1 mm;2.5 mm≤Rh≤4.9 mm时,激光雨滴谱仪与自动站降水量平均差值为0.0 mm;5.0 mm≤Rh≤16.0 mm时,雨滴谱仪较自动站常明显偏少,偏少值约0.9 mm;16.0 mm＜Rh≤20.0 mm时,两者降水量较接近;Rh＞20.0 mm时,雨滴谱仪较自动站可能出现极端偏多、偏少或两者相近情况。3）降雪时雨滴谱仪降雪量常明显偏多。4）雨滴谱仪和自动站过程累积降水量趋势较一致,且雨滴谱仪分钟降水量能较早反映出降水量峰值及降水强度的变化。通过分析可见,雨滴谱仪雨量数据有较好的可靠性,可在辅助降水现象观测与订正、人工影响天气效果评估和短临预报中发挥更大作用。     

山东半岛夏季降水异常的环流型及影响因子分析

利用1961—2016年华东地区106个气象观测站的日降水数据和再分析资料,分析引起山东半岛夏季降水异常的大气环流型及其与前期下垫面因子（海温和土壤湿度）的关系,结果发现：1）当孟加拉湾出现西南风异常,日本列岛以南和贝加尔湖西南侧地区分别呈反气旋和气旋式环流异常时,加强了向山东半岛的水汽输送,配合区域大气上升运动异常最终导致山东半岛夏季降水偏多;反之,当孟加拉湾出现西北风异常,日本列岛以南和贝加尔湖西南地区分别呈气旋和反气旋式环流异常时山东半岛降水偏少。2）孟加拉湾和北太平洋中部关键区的对流层整层位势高度与下垫面海温自春季持续至夏季存在显著正相关,当两个地区的整层位势高度均呈正异常时,分别对应夏季孟加拉湾的强西风气流和日本列岛以南的反气旋环流异常。3）区域土壤湿度异常引起的感热和潜热通量异常,可能是引起贝加尔湖关键区位势高度和山东半岛局地对流异常的原因：贝加尔湖西南地区土壤湿度偏大时,其上空对流层位势高度为负异常;山东半岛地区土壤湿度偏大时,其上空对流层大气出现异常上升运动。4）利用关键区春季下垫面因子（海温和土壤湿度）建立山东半岛夏季降水的统计预测模型,留一交叉检验的距平同号率达到75%。这些结果可为山东半岛夏季降水预测提供重要参考。     

春秋季南排河附近海域无机氮分布及变化特征探讨

通过对2012—2016年5a来南排河海域无机氮环境质量跟踪监测数据进行的总结对比,分析了该海域春秋季无机氮质量浓度的变化及分布特征。结果表明:该海域无机氮质量浓度2012-10变化范围为201.5~403.7μg/L,平均值为(339.1±46.5)μg/L;2014-09变化范围为167.9~287.3μg/L,平均值为(246.6±31.3)μg/L;2015-09变化范围为259.1~290.8μg/L,平均值为(275.8±7.4)μg/L;2013-04变化范围为139.8~251.5μg/L,平均值为(213.9±26.7)μg/L,2016-06变化范围为203.9~256.4μg/L,平均值为(229.5±14.0)μg/L。从季节变化上看,该海域秋季无机氮质量浓度高于春季。从分布特征来看,秋季存在明显高值中心,主要集中于调查区域的近岸一侧,向西北、东南一侧降低;春季无机氮分布较均匀。基本呈现近岸浓度高,离岸远的浓度低的规律。     

恢复力模型中求突变折点的一种新方法

在结构弹塑性动力计算中,恢复力曲线是一个重要问题。简化的折线型恢复力模型虽然应用简单,计算工作量小,但是有个突出缺点,即存在很多刚度突变点,即折点,这给计算带来麻烦。本文针对这一问题,提出了一种折点处理新方法。利用结构动力学方程和线性加速度法等推导出求解折线型恢复力模型中加载点和卸载点两类折点的计算公式。该公式基于结构动力学方程推导而来,逻辑严密,结果可信,精度有保证。此外,计算突变折点出现时刻,仅涉及结构动力特性等几个已知量,计算简单,不需迭代,计算工作量小。而且加载点与卸载点两类折点的计算公式形式简单又统一,方便编程。     

六盘山地区泉水地球化学特征

根据六盘山地区泉水的化学组成和氢、 氧同位素数据, 讨论了该区地下水的化学类型、 成因及其动态变化特征。 2012年11月和2014年7月在六盘山地区采集10处泉水样品, 氢氧同位素由液态水同位素分析仪测定, 离子组分浓度由离子色谱和化学滴定法测定。 水样的TDS范围为218~27508 mg/L, δ¹⁸O和δD值分别为-12.0‰~ -8.5‰, -88.5‰ ~-61.3‰。 δ¹⁸O和δD指示该区泉水来源于大气降水, 并受水循环条件及水岩反应程度的影响。 根据舒卡列夫分类法, 所采水样可划分为10种水化学类型, 受含水层岩性控制, 宁南地区的水化类型主要为SO₄-Na型, 渭北西部地区的水化类型主要为HCO₃-Ca·Mg型。 两次所采水样的离子浓度显示多数水样点的HCO^-₃具有夏高冬低的季节性变化特征, 千川村(QC)、 双井村(SJ)等因含水层赋存环境较封闭, 受降水干扰小; 硝口村(XKH)泉水的离子毫克当量比值变幅最大, 说明该泉点水岩反应程度变化较大, 易受断层带活动的影响。 研究结果确定了六盘山地区水文地球化学背景和水的来源, 为该区流体地球化学地震监测、 预测提供了背景资料。     

赵各庄井地下流体的映震响应

赵各庄井位于首都圈地区,是夏垫断裂带北端的地震观测井。其地下流体同震响应的统计数据显示,在对6级以上远场地震的响应次数上,赵各庄井的水位较水温更显著;在对M_S 7.0井水位的响应幅度变化范围为3.0mm—770.0mm,典型水温的响应幅度为0.0129℃,井水位响应幅度明显强于水温,响应形态以振荡型为主。赵各庄井水温、水位的异常变化和夏垫断裂带的活动性密切相关,同时也会影响断裂带的活动性。综合分析认为,在对赵各庄井水温和水位两大测项进行观测时,应以水位为主,还应关注夏垫断裂带的活动性。同时,为了监测夏垫断裂带的活动性,应对赵各庄井水位和水温进行长期监测,以保证首都圈地区的人民生产安全。