浙江区域台风暴雨多模式QPF融合技术应用试验

基于欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)台风路径集合预报逐12 h以及中国气象局中尺度天气数值预报系统(CMA-MESO 3 km、CMA-MESO 10 km)、中国气象局上海数值预报模式系统(CMA-SH9)和浙江省中尺度数值预报业务系统(ZJWARMS)逐6 h预报资料,以2021年台风“烟花”“灿都”影响下浙江区域6 h暴雨(R≥25 mm)为研究对象,对台风降水多模式定量降水预报(quantitative precipitation forecast,QPF)融合技术在浙江台风暴雨预报中的应用效果进行评估。分析结果表明:(1)针对两次台风降水过程,4家区域模式对浙江暴雨预报过高估计,而台风降水多模式QPF融合技术能够有效提高浙江暴雨预报的公平技巧评分(equitable threat score,ETS)、降低暴雨空报率。(2)与台风“烟花”暴雨预报效果最佳的CMA-MESO 3 km相比,台风降水多模式QPF融合技术对暴雨和大暴雨的预报命中率(probability of detection,POD)分别提高18.80%和23.41%,ETS分别提高24.37%和25.76%;与台风“灿都”暴雨预报效果最佳的ZJWARMS相比,台风降水多模式QPF融合技术对暴雨和大暴雨的预报ETS分别提高23.08%和3.23%;且两次过程中该方法的暴雨预报POD和ETS均高于同期浙江业务应用的客观预报。(3)在各家区域模式的台风路径预报差异较大的情况下,采用台风降水多模式QPF融合技术能显著提高台风暴雨预报准确率。     

森林转换对不同土层土壤碳氮含量及储量的影响

森林转换是影响森林碳氮储量的重要因素。研究森林转换对土壤碳氮的影响,对明确生态系统碳氮循环动态具有重要意义。对由中亚热带常绿阔叶天然林转换而成的阔叶天然次生林(BL)与杉木人工林(CF)不同土层的有机碳(SOC)、氮(TN)含量以及储量进行研究,探讨森林转换对地下土壤碳氮储量的影响及其影响因素。结果表明:(1)相同土层,阔叶天然次生林的SOC含量、TN含量高于杉木人工林,分别在0～40 cm各土层与0～20 cm各土层之间均具有显著性,相同森林类型下SOC含量与TN含量垂直拟合关系均以幂函数拟合效果最好,R~2均达到0.9以上,可以为当地碳氮含量估算提供依据,土壤碳氮比(C/N)均随土层深度增加而下降。(2)森林转换后0～100 cm碳氮储量(SCM、SNM)阔叶天然次生林高于杉木人工林。土壤碳氮在2种林分的差异主要集中在0～10 cm,且阔叶天然次生林显著高于杉木人工林。(3)相关分析显示土壤SOC、 TN含量与土壤容重呈显著负相关,与C/N之间呈极显著正相关(P0.01)。研究表明:森林土壤碳氮储量主要集中在0～10 cm土层,天然林转换为杉木人工林后,土壤碳氮含量降低,不利于森林碳氮储量的积累,因此要加大对天然林的保护。     

海上油田细分层注水用泡沫体系优选实验研究

针对海上高孔高渗地质油藏特点,通过FOAMSCAN自动化仪器、动态阻力因子测试及物理模拟实验等技术手段,优选出Ⅱ号起泡剂的泡沫体系（起泡剂质量浓度0.5%,气液比为1∶1~3∶1）具有很好的生泡、稳泡及耐冲刷性能,可以有效的封堵渗透率近20μm2的高渗层。     

干旱气候条件下多种潜在蒸发量估算方法对比研究

潜在蒸发量表征局地大气蒸发能力,是研究陆面过程和水文循环的关键参量。基于中国科学院临泽内陆河流域研究站2015 2016年实测气象数据,对比分析了综合法、辐射法和温度法共10种潜在蒸发量计算公式在河西走廊中段干旱气候条件下的差异,并将计算结果与台站内E601型和Φ20型蒸发皿记录的蒸发量数据进行了统计分析。结果表明:(1)影响E601型和Φ20型蒸发量的气象因素主要为饱和水气压差、净辐射和温度;(2)两种蒸发皿折算系数(ETp-E601/ETp-Φ20)的算术平均法和一元线性回归法计算值分别为0.65和0.62;(3)总体上综合法最适用,其次是辐射法,基于温度的各方法适用性最差;(4)综合法中FAO-56法最优,与E601型蒸发皿值拟合值为1.02(R2=0.70);其次是基于辐射的Doorenbos-Pruitt法,与Φ20型蒸发皿值拟合值为0.78(R2=0.85)。以上研究结果为估算我国西北干旱区及类似环境下潜在蒸发量提供了方法上的借鉴。     

河南电网“污闪”故障的综合气象因素分析

综合考虑河南省范围内电网污闪故障的时空分布特征及地理地貌特征,利用河南省电网污闪故障数据及地面气象观测数据,研究首先确定了与该地区电网污闪故障密切相关的积污持续时间、近地层逆温、相对湿度、风速风向等环境气象特征参数,然后采用时空匹配、统计阈值分析和综合气象指标调整优化等手段,对各特征参数的综合阈值进行了初步评定,最终建立了河南省电网污闪故障的可定量化综合气象分析指标及对应气象条件:高湿、弱风、前期少雨、近地面大气层结稳定。该指标较好地拟合了气象环境条件与污闪故障之间的关系,检验结果显示指标无漏报,且空报率低于10%;基于该指标计算的多年平均条件下,河南地区污闪故障多发生在冬季,且河南东北部为电网污闪故障高发区。研究成果为河南地区的电网污闪故障防御提供了技术支持。     

2008年贵州罕见低温雨雪冰冻灾害成因及影响分析

2008年1月下半月到2月上半月,贵州所遭遇的历史罕见的低温雨雪冰冻灾害,具有降温幅度大、持续时间长、影响范围广、冰冻灾害重等特点.文中分析了这次灾害的可能成因及其影响.分析表明,2007年8月发生的拉尼娜事件所造成的大气环流异常是导致贵州大范围持续低温雨雪冰冻灾害的重要原因.乌拉尔山地区环流场偏高,中亚至蒙古国西部直到俄罗斯远东地区偏低的环流异常持续时间长,有利于冷空气自西北向东南活动:西太平洋副热带高压异常偏西偏北及青藏高原南缘的南支槽异常稳定活跃,有利于暖湿气流不断向云贵高原输送,为贵州雨(雪)天气提供更充足的水汽来源.分析还表明,逆温层的长时间维持是贵州大范围冻雨持续出现的主要原因.这场低温冰冻灾害给贵州春运、能源电力、农业、林业、居民生活等造成了极大的影响.     

中国暴雨的科学与预报：改革开放40年研究成果

总结了改革开放以来中国学者在暴雨科学与预报领域取得的重要研究进展和主要成果。其中,暴雨机理研究成果从重要天气系统、中国主要区域的暴雨、台风暴雨等3个方面分别进行综述,而暴雨预报技术研发与应用则从中国数值天气预报发展和暴雨预报客观方法两方面进行归纳。      

长江中游沿岸地下水中铵氮与磷的共存规律及其控制因素

长江中游平原区面临着一系列严重的地质环境问题,其中地下水铵氮和磷的问题十分突出,但目前对于二者共存规律的认识还十分薄弱。以长江中游沿岸故道区为典型研究区,对采集的地下水样品进行了水文地球化学分析,并综合运用因子分析和随机森林模型探讨了铵氮和磷的赋存规律。结果表明：地下水整体处于还原环境中,NH₄-N的质量浓度为0.03～71.0 mg/L(均值9.92 mg/L),P的质量浓度为0.02～3.38 mg/L(均值0.51 mg/L)。地下水中高浓度的铵氮与磷均主要为天然成因,但铵氮与磷的迁移富集过程存在差异：铵氮的迁移富集与含氮有机质矿化过程密切相关;磷的迁移富集与铁氧化物或氢氧化物的还原性溶解密切相关,而含磷有机质矿化是磷富集的次要过程。Eh很低的地下水环境易产生高浓度铵氮的地下水,相对中等的还原环境会产生高浓度的磷但通常不会伴生高浓度的铵氮;当地下水中S^2-,DOC,I均处于相对较高的浓度水平时会伴生大量的铵氮,而磷的浓度在很大程度上受控于Fe²⁺浓度;当DOC,I和Fe²⁺浓度都高时,通常会出...     

南海南部礼乐盆地礁体发育区的构造热演化特征

礼乐滩是礼乐盆地的重要组成部分,自晚渐新世礼乐地块裂离北部陆缘后开始发育礁灰岩.为认识这些长期浸没海水中的礼乐礁体及其下伏地层的热状态与热演化特征,在详细分析礼乐滩钻井测温数据和镜质体反射率数据的基础上,对一条穿过礁体的骨干剖面进行了构造热演化数值模拟.结果显示,礁体区钻井2000～4500 m深度范围内温度介于30～90℃之间,井底与海底之间的平均地温梯度仅10℃·km^-1左右,地温梯度随深度逐渐增加,3000～4000m深度段地温梯度介于32～37℃·km^-1;礁体下伏地层有机质曾经经历了比现今所处温度更高的古温度.进一步分析表明,高孔高渗的礁体上部因与周围低温海水发生热交换,导致地层温度降低、地温梯度和热流降低甚至为负值;与海水热交换作用随深度增加而减弱并最终停止,地层温度逐渐升高,地温梯度和热流值趋于正常;现今钻井3000～4000 m深度段地温梯度约为35℃·km^-1,基底热流可能介于65～75 mW·m^-2,平均约为70 mW·m^-2;礁体发育区有机质热成熟度主要是...     

海上油田不同种类聚合物黏弹性能实验研究

随着三次采油技术应用规模的不断扩大,聚合物驱油技术己成为油田开发的必然选择。聚合物驱油方法是在注入水中添加一定浓度聚合物,从而改变注入水的黏弹性能来提高注水波及体积和驱替效率的一种采油方法。可见,聚合物驱油技术本质就是聚合物溶液的黏弹效应,依据油田开发的实际需求,通过室内实验和理论分析,对不同种类驱油用聚合物分子形态及其黏弹性能进行了系统研究与分析,结果表明不同种类聚合物溶液黏弹性和流变性差异较大,ZKY618—2和DQ—KY聚合物性能相对较优。