Verification and Assessment of Real-time Forecasts of Two Extreme Heavy Rain Events in Zhengzhou by Operational NWP Models

In the present study, the performances of the NWP models on two heavy rainfalls on 20 July and 22 August 2021 over Henan Province were investigated. The impacts of the water vapor transport to the extreme rainfall were further discussed. The results showed that the regional model system in the Guangzhou Meteorological Service generally showed high scores on the extreme rainfall over Henan. The maximum 24h accumulative rainfall by the 24h forecasts by the CMA-GD reached 556 mm over Henan Province. The 24-h and 48-h Threat Score (TS) of heavy rainfall reached 0.56 and 0.64. The comparisons of the Fraction Skill Score (FSS) verifications of the heavy rainfall by CMA-GD and CMA-TRAMS at the radium of 40km reached 0.96 and 0.87. The water vapor transport to the extreme rainfall showed that the vertically integrated water vapor transport (IVT) of the whole layer before the occurrence of the heavy rainfall exhibited a double-eyes distribution in case 7 · 20. The north eye over Henan reached the same magnitude of IVT as the typhoon eye (Cempaka) over south China. The IVT over the lower troposphere (<500 hPa) showed an overwhelming magnitude than the upper level, especially in the planetary boundary layer (<700 hPa). More practical technical needs to be developed to improve its performances on the forecasting of extreme rainfall, as well as more experiments need to be conducted to examine the effects of the specific terrain and physical schemes on the extreme rainfall.     

陕西省略阳县铧厂沟金矿北矿带地球化学原生晕特征及其地质意义

陕西省铧厂沟金矿主要赋存于海底基性火山喷流细碧岩中.在野外地质工作的基础上,进行了数学地质分析和原生晕分带序列计算.结果表明,Sb、Hg、As、Cu为前缘晕元素组合,Au、Ag、Bi、Pb、Zn为近矿晕元素组合,Co、Ni、W、Mo、Mn、Cd为尾晕元素组合;北矿带原生晕轴向分带序列从上至下为:Hg-Bi-Mo-Au-Ag-As-Cu-Pb-Co-W-Mn-Sb-Ni-Zn-Cd.结合微量元素衬值空间变化规律,建立了北矿带的原生晕叠加理想模型:在950m中段到830 m中段之间自上而下发育A、B、C 三个小矿体;A矿体尾部和B矿体头部叠加在一起,而B、C两个矿体间隔的距离较大;830m中段已经到达矿体尾部,矿体向深部延伸较小.     

CT机型与管电压对图像质量影响的体模研究

目的:使用体模评价两种CT机型两组管电压下的图像质量。方法:采用西门子SOMATOM Force CT和飞利浦IQon Spectral CT分别扫描Catphan500图像质量控制体模的CTP 528和CTP 515组件。对比研究两台机器4组图像,分别为Force_120kVp,Force_140kVp,IQon_120kvp以及IQon_140kvp图像;4组图像均为20 mGy剂量。评价指标包括高对比度分辨率[CTP 528最佳线对（1～2 lp/cm）]、低对比度分辨率[CTP 515 1％ 浓度下最小孔径（直径2～15 mm）]、图像噪声、对比噪声比（CNR）和信噪比（SNR）。结果:Force_120kVp和IQon_120kvp两组图像的高对比度分辨率最高（均为6 lp/cm）。4组图像低对比度分辨率相同（最小孔径均为5 mm）。Force_120kVp图像噪声最小（2.500±0.000）,且SNR最高（30.806±1.398）;噪声和SNR在4组图像间差异具有统计学意义。IQon_140kvp图像的CNR最高（3.325±0.300）,各组图像间差异无统计学意义。结论:不同机型不同管电压下的图像质量存在差异;两台机器120 kVp图像的对比度分辨率略好于140 kVp图像;Force CT的120 kVp图像相比140 kVp图像的图像噪声更小,而IQon Spectral CT的两组图像噪声参数无显著差别。      

风廓线雷达资料质量控制及其同化应用

为更好地同化风廓线雷达观测资料开展了相应的质量控制与同化应用研究。针对2013年5月广东地区13部风廓线雷达的观测数据,采用经验正交函数(EOF) 分析方法对其进行质量控制。相比原始观测,经过质量控制的风场提高(降低)了来自时空大(小)尺度的贡献,较好地滤除了小尺度高频脉动,也较好地保留了大尺度平均状态与局地中小尺度系统的共同影响,并且更加接近ECMWF再分析场。此外,还对质量控制后的数据进行了垂直稀疏化。分别计算了质量控制前、后风廓线雷达观测与NCEP 6 h预报场的差值,对比差值的特征发现,经过质量控制的数据的观测增量更好地满足了高斯分布与无偏假设。针对一个实际天气个例,基于GRAPES 3D-Var同化系统,分析了质量控制后的风廓线雷达资料对模式分析与预报的影响。试验表明,在循环同化过程中加入风廓线雷达资料可以更好地描述模式初始场低层风场的特征,从而对强降水的位置与强度做出更好的预报。针对2013年5月的批量试验表明,同化风廓线雷达资料使短期降水预报有明显的改善。     

广西大厂91、92号锡多金属矿体的成矿构造特征

文章以大厂矿田91、92号矿体为主要研究对象,通过对大厂矿田成矿背景及91、92号矿体的矿石构造、成矿构造类型及成矿构造系列等研究,主要取得成果和认识:(1)大厂矿田91号、92号矿体矿石构造有韵律层纹条带状构造、网脉状构造、节理脉状构造等,矿体成矿构造类型划分为同生沉积型成矿构造、构造型成矿构造和叠加型成矿构造;(2)通过构造解析,将大厂矿田成矿构造划分为沉积型成矿构造系列、挤压型成矿构造系列、挤压-走滑成矿构造系列三类,分别对应早期(海西期)喷流沉积成矿系列、中期(印支期)剪切带型成矿系列、晚期(燕山期)花岗岩型成矿系列。     

臭氧卫星遥感六十年进展

臭氧已成为中国继PM_2.5之后多地的首要污染物,臭氧污染防治是中国“十四五”及未来大气污染防治的重点。本文回顾了近60年来国内外臭氧卫星观测方面的主要进展,包括卫星探测载荷和臭氧相关的反演应用技术等,分为3个阶段总结了卫星载荷天底、临边和掩星3种探测方式的发展历程。臭氧卫星遥感反演算法和监测应用也随着载荷的发展在不断更新,本文重点介绍了臭氧柱总量和垂直廓线卫星遥感反演算法、近地面臭氧及其前体物观测、平流层臭氧入侵观测和区域传输、臭氧卫星观测数据的精度验证等方面的重要进展。对比国际臭氧卫星遥感监测,中国臭氧监测卫星发展滞后,虽然国家民用空间基础设施规划中陆续发射的高光谱观测卫星、大气环境监测卫星具有初步的臭氧监测能力,但在卫星载荷在功能、性能等方面还有不小差距,比如空间分辨率、信噪比等方面。在算法反演和监测应用方面,目前臭氧柱总量反演精度较高,还存在对流层中低层和近地面臭氧浓度反演精度不够,臭氧污染评估及成因分析不足,如近地面臭氧污染迁移转化过程、平流层臭氧侵入识别分析等问题,是下一步要重点关注的方向。     

区域地下水演化的地球化学研究进展

由于区域地质特征、水文地质条件、气候影响和人类活动的差异性,导致区域地下水演化的地球化学过程复杂、影响因素众多.在总结近年来国内外区域地下水化学演化研究大量成果的基础上,综述了地下水演化的地球化学系统分析方法,地下水演化研究的水文地球化学方法、同位素地球化学和元素地球化学方法和技术以及地下水演化的地球化学模拟方法和技术及常用软件.指出在今后的一段时期内,区域地下水自然演化与人类活动的复合作用、地下水与地表水的相互作用、微生物-水-岩相互作用将是区域地下水地球化学研究的热点领域,其中物理、化学、生物的耦合作用将是区域地下水演化的地球化学研究的重点领域.     

利用GPS观测值监测电离层的时空变化

研究电离层时空变规律对卫星导航、航空航天和通讯等具有重要价值。文中利用IGS站提供的GPS双频观测数据,采用区域电离层模型估计GPS系统硬件延迟,从而计算绝对电离层总电子含量。在时间尺度上,选择COR1站的2012年、2015年和2017年的数据进行时间变化分析,结果表明,电离层总电子含量在时间上呈现出周日变化、月变化和季节性变化。在空间方面,选择了经度相差较小、纬度方向分布均匀的CRO1、BRMU、UNBJ和QIKI四个IGS站进行分析,结果表明在纬度方向具有明显的单峰效应,随着纬度的增大电离层总电子含量呈现减小趋势。      

松嫩盆地的地下水化学特征及水质变化规律

松嫩盆地位于东北腹部, 是我国主要的大型地下水盆地之一.地下水资源十分丰富, 但水质问题复杂, 原生水质状况不佳, 人为污染比较严重.根据水利、地质部门多年积累的地下水水质监测资料, 对地下水中原生有害组分和人为污染组分的形成机理和区域分布规律进行了比较全面、深入的研究, 着重分析了在人为活动影响下, 盆地不同地下水系统内地下水水质的多年变化规律.认为地质构造上的封闭性、强还原/弱碱性/富含有机质的水文地球化学环境、地下水运动滞缓是盆地地下水中多种原生有害组分富集的基本条件.近半个世纪以来强烈的人类活动, 则是导致地下水水质发生趋势性变化的主要原因.提出了改善区域地下水交替循环条件, 治理环境污染, 治理和更新已成为污染通道的水井, 利用洁净松花江水开展地下水人工回灌等改良与保护地下水水质的主要措施.      

基于卫星探测资料分析浙江省降水的时空分布特征

利用1998—2013年TRMM 3B42逐3 h降水强度资料和TRMM 3A12逐月对流和层状降水率资料,分析了浙江省多年降水的时空分布特征。结果表明:浙江省降水呈现自南向北、沿海向内陆递减,年降水存在显著的年际变化特征;此外,降水还存在季节内变化和月际变化特征,最大降水量在夏半年,春季、夏季、冬季降水内陆多于沿海,秋季降水则沿海多于内陆;采用EOF分析发现,浙江省降水的空间分布存在3个典型场:一致偏多(少)型、南涝北旱型、东西差异型;浙江省下垫面的差异引起的天气、气候效应对对流性降水产生影响,而层状降水则与浙江省降水关联不大,对流性降水率远远大于层状降水率。