The role of dynamic transport in the formation of the inverted charge structure in a simulated hailstorm

The inverted charge structure formation of a hailstorm was investigated using the Advanced Weather Research and Forecasting(WRF-ARW) model coupled with electrification and discharge schemes. Different processes may be responsible for inverted charge structure in different storms and regions. A dynamical-derived mechanism of inverted charge structure formation was confirmed by the numerical model: the inverted structure was formed by strong updraft and downdraft under normal-polarity charging conditions such that the graupel charged negatively in the main charging region in the middle-upper level of the cloud. The simulation results showed the storm presented a normal charge structure before and after hail-fall; while during the hail-fall stage, it showed an inverted charge structure—negative charge region in the upper level of the cloud and a positive charge region in the middle level of the cloud—appearing at the front edge near the strong updraft in the hailstorm. The charging processes between the two particles mainly occurred at the top of the cloud, where the graupel charged negatively and ice crystals positively due to the strong updraft. When the updraft air reached the top of the storm, it would spread to the rear and front. The light ice crystals were transported backward and forward more easily. Meanwhile, the positively charged ice crystals were transported downward by the frontal subsidence, and then a positive charge region formed between the ?10 and ?25°C levels. Subsequently, a negative charge region materialized in the upper level of the cloud, and the inverted charge structure formed.     

2010年1月24日山西河津-万荣MS4.8地震的震源机制解与发震构造探讨

2010年1月24日,山西省运城市河津-万荣交界地区发生Ms4.8地震.由于本次地震强度较低,并未形成地表破裂带,分析其发震构造具有一定的困难.地震现场工作队只能根据浅层人工地震剖面、附近钻孔资料、烈度等震线长轴和震中区附近活动断裂等来推定,认为西辛封隐伏断裂为可能的发震断裂.为此,下面我们将在分析本次地震的震源机制解、序列三维空间分布特征的基础上,结合本次地震的宏观考察结果,确定其发震构造并探讨发震机理.     

地下水对地电前兆影响的实验研究

以含水岩土为样本，研究了不同含水率，不同矿化度，不同压力，不同温度以及岩土层中重力水面的不等高度状态下岩土电阻率的定量变化，实验表明，岩土介质电阻率与所含水的特性有十分密切的关系，该实验首次把地下水前兆与地地前兆作为一个整体，来研究地者之间的内在联系，并分析其相关特征。     

一次台风大暴雨成因及落区分析

对2007年9月19日到20日一次台风暴雨过程进行了数值模拟,利用模式输出资料具体分析了本次台风登陆减弱后的低压结构特征和大暴雨落区。结果表明:流场上高空辐散低空辐合特征明显,台风右侧来自海洋的低空潮湿偏南气流向中纬度槽前和台风倒槽前部输送的大量水汽在鲁东南东部和山东半岛南部辐合,形成强降水区;台风中心风速较小,和东部海上强风速中心形成明显"风速偶",降水区主要发生在中、低层"风速偶"之间的强风速梯度中。由于下垫面分为海上和陆上两部分,台风低压物理量场结构存在东西不对称性质,上升运动更加强烈,降水强度更大。降水的增幅与高空东南急流及高空正涡度中心和负散度中心的明显脉动下传有关系。     

TOVS水汽及演的误差分析及其订正

该文利用同步物理反演法以６小时数值预报场为背景场对１９９２年１月份ＮＯＡＡ－１２卫星垂直探测（ＴＯＶＳ）资料进行了大气参数反演，并对水汽反演误差进行了检验和分析．以常规观测作为检验的标准，检验结果按３条轨道统计，发现反演的相对湿度平均误差与背景场的误差密切相关，均为负值；在高层和高纬度，误差绝对值随高度的增加而增加，随纬度的升高而增加；误差的日际变化在高层比较稳定，低层振动较大．对反演误差进行订正后的结果表明，在５００ｈＰａ以上反演均比背景质量要好，尤其轨道Ａ所有层次上订正后的反演比背景场好．     

4种再分析月降水数据在内蒙古地区的适用性分析

利用1981—2020年气象台站的实测降水数据,对CRA40、ERA5、JRA55和MERRA2这4种再分析月降水数据在内蒙古地区的降水分布特征,与实测降水的相关性和误差进行分析。结果表明：(1)内蒙古地区4种再分析降水数据的空间分布与台站降水基本一致,误差分析表明CRA40与MERRA2的数据质量较高,ERA5次之,而JRA55数据质量相对较差。(2)CRA40和MERRA2在1983—1986年存在明显的降水低估,ERA5在2005年之后的内蒙古中东部出现明显的降水低估,JRA55在115°E以东存在明显降水高估,在115°E以西则以降水低估为主。(3)4种再分析月降水数据的年内最大均方根误差和绝对误差均集中在6—8月,与台站降水相关系数的年内最小值均出现在7月,内蒙古夏季汛期是再分析降水误差产生的主要时段。     

内蒙古马铃薯干旱风险区划

利用1979—2013年内蒙古73个旗县气象站资料、历史干旱资料、马铃薯产量数据和社会属性数据等,通过内蒙古中西部和东部地区全生育期的降水负距平百分率与相对气象产量二者建立的回归方程,结合农业干旱等级和降水距平百分率气象干旱等级国家标准,得到了马铃薯轻旱、中旱和重旱的等级指标,确定了干旱致灾因子的危险性,结合承灾体的脆弱性、孕灾环境的暴露性和地区的防灾减灾能力的评价指标体系,利用地理信息系统（GIS）的空间分析功能,对内蒙古马铃薯干旱风险进行评估与区划。研究结果表明:高风险区主要分布在鄂尔多斯市东北部、呼和浩特市南部和北部、乌兰察布市大部和锡林郭勒盟南部地区,所占面积比例为19.1%;中风险区主要分布在呼和浩特市部分地区、赤峰市中部和南部、通辽市西北部、兴安盟东北部、呼伦贝尔市北部地区,所占面积比例为20.1%;干旱较低风险区主要分布在赤峰市西部和北部、通辽市东南部、兴安盟西南部、呼伦贝尔市东南部地区,分布区域面积最大,所占比例为41.0%;低风险区主要分布在灌溉区域,包括河套灌区和辽河流域,所占面积比例为19.8%。     

箱法在草地温室气体通量野外实验观测中的应用研究

利用静态箱法采样,配以气相色谱仪法分析对草地N2O、CH4和CO2温室气体通量进行了较系统的现场测量,同时对箱体内外温度进行同步观测。在对野外原位观测实验数据进行定量分析的基础上,论证了静态箱法对草原土壤-植被系统的N2O、CH4和CO2通量测量的适用性和科学性,讨论了实验结果的可靠性。     

台北高空气象要素年变化特征分析

本文利用1991－1995年台北高空气候资料年报表分析了该地区平流层下部的高度、温度和风的年变化特征，另外还分析了台北站对流层顶的高度、温度和风等气象要素，指出台北高空对流层顶的高度变化呈双峰双谷型，温度与之有反相关关系；台北平流层下部的高度变化则为一峰一谷型。     

Wave diffraction on arc-shaped floating perforated breakwaters

An analytical method is developed to study the sheltering effects on arc-shaped floating perforated breakwaters. In the process of analysis, the floating breakwater is assumed to be rigid, thin, vertical, and immovable and located in water with constant depth. The fluid domain is divided into two regions by imaginary interface. The velocity potential in each region is expanded by eigenfunction in the context of linear theory. By satisfying continuity of pressure and normal velocity across the imaginary fluid interface, a set of linear algebraic equations can be obtained to determine the unknown coefficients for eigenfunction expansions. The accuracy of the present model was verified by a comparison with existing results for the case of arc-shaped floating breakwater. Numerical results, in the form of contour maps of the non-dimensional wave amplitude around the breakwater and diffracted wave amplitude at typical sections, are presented for a range of wave and breakwater parameters. Results show that the sheltering effects on the arc-shaped floating perforated breakwater are closely related to the incident wavelength, the draft and the porosity of the breakwater.