2013年暖季试验概述

2013年,国家气象中心联合中国气象科学研究院、南京大学、中国科学院大气物理研究所开展暖季试验,探索业务单位与科研单位合作的新途径,以实现对业务相关研究的促进并加速有应用前景的技术向业务转化。本文介绍支持暖季试验的仿真业务环境、强天气联合会商及凝练的科学技术问题以及新技术应用测试转化结果。通过暖季试验,搭建起能对业务数据和被测试转化成果产品实时保障的仿真业务数据环境、完全仿业务定量降水预报和强对流天气预报的仿真业务分析预报交互平台以及能实时评估业务数值模式和测试模式产品的客观检验系统。定期联合会商为预报员和科学家提供了面对面的交流平台,使得科学家更加了解业务需求并通过分析研究解决部分会商中提出的科学技术问题。新技术应用测试转化试验表明： 高分辨率中尺度数值模式对提升强对流和暴雨天气的预报水平有积极意义,雷达风场反演技术、卫星天气应用平台对中尺度天气的快速分析有意义。而预报员与科技成果研发人员能否密切合作是影响科技成果业务转化的重要因素。     

极端天气指数在强对流天气中的应用及检验

数值预报特别是集合预报技术大大提高了对极端天气的预报能力,目前对于温度、风、降水等要素,欧洲中心基于集合预报产品计算的极端指数产品为其极端性提供了定量化依据。但目前尚没有应用于业务预报的强对流天气极端指数产品,本文统计了与强对流天气密切相关的物理量,并计算了其极端天气指数,统计了极端天气指数在不同强对流天气中的阈值分布。结果表明,极端天气指数与强对流天气有密切的关系,且不同类型的强对流天气极端指数的分布和阈值具有各自的特点。基于上述结果,利用极端指数和模式降水资料,使用支持向量机方法,建立了不同类型强对流天气的客观预报方法,为业务预报极端强对流天气提供客观支持产品。     

南京雷达中气旋产品特征值统计分析

为了研究南京中气旋的特征,利用南京新一代天气雷达探测资料对2005-2013年的中气旋产品特征进行统计,重点对持续3个体扫以上的中气旋结构特征进行分析。结果表明:中气旋通常产生在对流有效位能较高和风垂直切变较大的环境条件下,6-7月是中气旋的多发时段,主要出现在午后到前半夜,中气旋的底高、顶高和最强切变与中欧的中气旋分布相似;高质心中气旋有利于冰雹的产生,而低质心、强切变中气旋有利于产生龙卷。      

2019年7月3日辽宁开原龙卷灾害现场调查及其所揭示的龙卷演变过程

2019年7月3日,辽宁省铁岭开原市发生了一次具有详细视频记录的强龙卷灾害。基于详细的现场调查和视频资料,得出了该次龙卷的生命史、发生时间、路径、灾害宽度和强度分布,发现龙卷强度的减弱或加强变化与密集高楼和空旷田野区等下垫面状况明显相关联。综合评估本次龙卷最大强度为中国龙卷强度等级的四级（相当于美国的EF4级）,但四级灾害点分布范围非常小,灾害分布宽度和EF4级灾害点范围都显著小于2016年江苏阜宁EF4级龙卷。钢筋混凝土框架结构的居民小区楼房在至少EF3级强度的龙卷风袭击后保持主体结构完好,而大型钢架厂房对龙卷灾害的防御能力远差于居民小区。强龙卷所经地区多为旷野和厂房,受影响人员较少,且龙卷发生时视野极佳,这是该次龙卷没有造成更大灾情的重要原因。由于下垫面状况和致灾机制的复杂性,风灾强度估计必然存在一定的不确定性。     

深圳不同发展程度地区的舒适度特征分析

利用广东省深圳市22个气象站2013—2017年共5年的逐时气象观测数据,计算了舒适度指数并分析其空间分布特征,结合天空开阔度和社会人口、经济数据对深圳各区分类,对比分析不同发展进程的3种典型区域的舒适度指数以及舒适、不舒适日数和日变化等特征。结果表明深圳舒适度指数分布具有较明显空间差异,舒适日数最多的地区是生态环境保护最好的东部。深圳的天空开阔度(Sky View Factor,SVF)空间分布与夏季舒适度指数的空间分布存在显著关联,夏季SVF数值较小的地区通常更趋向热不舒适。发达地区的舒适度指数明显大于新兴发展地区和未发展地区,5年的舒适度指数时间序列表明,新兴发展地区的夏季舒适度指数变化幅度最大,这与近5年新兴发展地区发展迅速有关。3种典型区域的舒适度指数总体上均呈上升趋势,这与全球变暖和珠三角区域的快速发展进程关系密切。此外,发达地区和新兴发展地区的舒适度指数日变化幅度明显大于未发展地区。     

过去2000a中国东部冬半年温度变幅与周期

The amplitude and rhythm of temperature changes at inter-decadal and inter-centennial timescale were studied, based on the winter-half year temperature change series reconstructed from historical phenological events in eastern China for the past 2000 years, together with the temperature change simulation from ECHO-G model for the past 1000 years, and the quasi-periods of temperature fluctuation were discussed by using wavelet analysis. The results indicate: 1) the maximal amplitude of winter half-year temperature change in eastern China at decadal and centennial scale, was above 2℃ and 0.5-1.0℃ respectively. The reconstructed result indicates that the amplitude of warming during the 20th century was identical with the maximum amplitude before the 20th century in eastern China, but the simulated result suggests that the amplitude of warming has exceeded the maximum amplitude. 2) The rhythms of temperature change at centennial to millennial scale in eastern China were about 100-year, 250-year, 400-year, 600-year and 1000-year. The 20th century, the 1st-3rd century and the 9th-13th century were warm peaks at inter-centennial scale as well as at millennial scale. It is implicated that the warming during the 20th century should be attributed to not only anthropogenic effect, but also natural climate variation.     

峡东地区埃迪卡拉系灯影组风暴岩的发现 及其环境意义

本文首次报道了峡东地区埃迪卡拉系灯影组石板滩段地层中的风暴岩。通过详细的剖面观察、测制和室内研究,识别出石板滩段典型的风暴沉积标志,包括各种丘状交错层理、粒序层理、冲刷 充填构造、平行层理及变形层理等。结合各类风暴沉积标志在剖面上的组合关系将研究区风暴岩划分出4个风暴沉积序列类型：其中类型Ⅰ为风暴流成因的滞留沉积与底面的冲刷面、丘状层理、波状层理、水平层理的组合,属形成于正常浪基面附近的近原地风暴岩; 类型Ⅱ为具颗粒流性质的块状内碎屑灰岩与丘状交错层理的组合,常见变形层理,形成于斜坡上部;类型Ⅲ为以渠模、丘状交错层理与水平层理的频繁叠加为特征,出现在风暴浪基面与正常浪基面之间;类型Ⅳ为具粒序层理的砂 砾屑浊积灰岩,形成于风暴浪基面以下,划归为风暴成因的远源浊流沉积。研究区风暴岩的特征表明：风暴层蕴含了强烈的气候信息,风暴频发是灯影期气候转型的重要响应;该时期构造相对活跃、海底地形复杂化是风暴沉积形成的原因之一;研究风暴岩的特征对等时地层对比研究也具有重要意义。     

黔西南贞丰中-上三叠统竹杆坡组微相与沉积环境演化

针对中- 晚三叠世扬子台地的淹没事件,分析了黔西南贞丰挽澜中- 上三叠统竹杆坡组的微相,并讨论了其沉积环境 演变。采用Flügel 标准微相的判别方法共识别出九种微相,包括：纹层状粘结灰岩、微晶藻球粒灰岩、泥晶灰岩、含生物 碎屑泥晶灰岩、棘皮泥晶灰岩、亮晶砂屑鲕粒生物碎屑灰岩、藻团块生物碎屑泥晶灰岩、含生物碎屑泥晶灰岩-P 和泥晶灰 岩-P。九种微相的有序组合和分布位置显示它们形成于快速的潮坪-台地边缘转变过程和漫长的深水陆棚及盆地环境。海 平面变化分析显示,黔西南中- 晚三叠世竹杆坡组沉积期的海平面变化不同于扬子台地主体,无论是二级旋回还是三级旋 回都响应于全球海平面变化。     

田岗断层产状的确定方法

搞清断层赋存状态对矿井安全生产至关重要。针对目前以范围表示方法确定断层产状存在精度不足的问题,山东崔庄煤矿通过在井下施工断层探孔,探明了田岗断层地质层位关系等情况,并运用平面投影法和矿体几何要素较准确地确定了田岗断层的产状要素,包括断层倾角、断层落差和断层走向等,从而取代了通常对断层产状较模糊的范围表示法。本研究方法原理简单,易于掌握,其计算结果比原有地质资料更加准确可靠。