流域降雨径流路径的数字模拟技术

流域内降雨径流流动过程的水文分析具有重要意义。此文基于地理信息系统的栅格系统,利用数字高程模型(DEM)提供地形特征的能力,通过一系列相连的数据集,用计算机对流域降雨径流路径进行了数字模拟,其可以实现以正确的水文顺序跟踪地表径流在流域空间范围内的流动路径,并确定地表径流在流域空间内流动路径的水文计算等级,为基于流域降雨径流关系的建模研究提供了空间分析基础。最后把该项研究成果应用于黄家二岔小流域,证实该模拟技术具有一定的可靠性和实用性。     

海洋立管复模态动力特性分析

考虑阻尼的影响,研究海洋立管的动力特性。通过分析管内流体及管外海洋环境荷载的共同作用,建立海洋立管涡激振动偏微分方程,进而得到立管动力特性方程,用复模态分析法求解动力特性方程得到立管考虑阻尼的自振频率。算例计算表明:考虑阻尼的立管自振频率略小于不考虑阻尼的立管自振频率;立管的自振频率随着内流流速的增加而减小,但内流流速不大时,影响较小;管道长度对立管的自振频率影响较大。     

大城市边缘区人居环境系统演变规律——以广州市为例

文章以广州市为例,揭示了大城市边缘区人居环境系统的演变规律:首先,人居环境系统演变过程可以划分为初期、中期、后期三个阶段,各阶段在城市化水平、经济发展状况、基础设施建设、社区形态、景观类型、土地利用等方面都呈现出显著的特征;其次,提出了人居环境容量概念,并借助于GIS空间分析方法,发现边缘区人口密度不断地增加,人居环境容量逐步趋于饱和;第三,大城市边缘区人居环境演变呈现出不均衡的周期性变化。在此基础上,借鉴Verhulst逻辑斯蒂方程与复合生态系统的动力学机制,构建了大城市边缘区人居环境演变的阶段性、生命周期与可持续发展模型。揭示大城市边缘区人居环境系统演变的规律,可为大城市边缘区人居环境系统优化调控提供理论依据,充实人居环境科学理论体系。     

中国城市群紧凑度的综合测度分析

城市群紧凑度是指在城市群形成与发育过程中; 所体现出的城市(城镇)、产业、资源、 资金、交通、技术、人才等物质实体按照一定的经济技术联系在空间上的集中程度; 包括城 市群产业紧凑度、城市群空间紧凑度和城市群交通紧凑度等类型。适度的紧凑度是城市群综 合效益最大化的集中体现; 城市群紧凑度过高、过低都不利于城市群的健康发展。从产业、 空间和交通三大视角入手; 通过构建城市群紧凑度的综合测度模型; 对选取的23 个城市群紧 凑程度进行分析后认为; 中国城市群紧凑度总体不高; 且空间差异性大; 根据这种差异; 采用聚类分析法可将中国城市群综合紧凑度划分为高度紧凑、紧凑、中度紧凑、低度紧凑和不紧凑(分散) 5 个等级。城市群综合紧凑度呈现出由东向西、由南向北逐渐降低的分异态势。 城市群综合紧凑度与城市群发育程度呈现出高度的正相关性。如何科学调控城市群紧凑程度; 紧凑程度达到一种什么样的标准才是最佳选择; 这是本文研究中试图回答的问题。该研究为 我国城市群的形成与发育; 为建设资源节约型城市群、环境友好型城市群、生态型城市群和 高效型城市群提供定量的决策依据; 为推动我国城市群的适度集聚和健康发展奠定科学基础。     

基于多模式集成冬半年气温预报偏差修正

卡尔曼滤波递减平均方法对模式直接输出的气温预报进行订正,能有效提高预报准确率,但有时会造成显著负订正的现象,使订正预报效果反而不及模式直接输出。利用消除偏差集合平均方法(BREM)选择最优滑动训练期对2019年10月至2020年4月ECMWF预报(EC)、经过卡尔曼滤波递减平均法订正的预报(EC＿COR)及中央台网格指导预报(SCMOC)等3种气温预报在黑龙江省的结果进行集成,并将BREM方法对EC＿COR的修正效果进行评估,结果表明：不同预报结果都表现为冬季和夜间预报的准确率更低,气温偏低的11月至翌年1月更倾向于表现出预报较实况系统性偏高的特点。BREM方法能有效地修正EC＿COR对EC负订正的现象,且可显著高于任何一种参与集成的单一预报效果。可在对单一模式进行卡尔曼滤波递减平均订正的基础上,进一步提升预报质量。另外,利用集成方法对高质量预报产品的融合(不局限于模式直接输出预报或是订正预报)可获取较单一预报更优的预报结果。     

热带气旋"蒲公英"两次登陆过程的灾害与结构特征

2004年7月1~3日,热带气旋“蒲公英”自生成到影响浙江沿海地区期间,不仅持续时间长、强度大,移动路径长、变化较复杂,而且创下了近3年来台湾风灾损失的最高纪录,同时也给浙江等沿海地区造成了一定的经济损失。作者主要利用卫星云图资料、NCEP再分析资料,从宏观上对热带气旋“蒲公英”两次登陆过程中的强度及其引发的风雨灾害进行了分析。结果表明,“蒲公英”登陆台湾期间,东亚环流形势呈典型的鞍形场分布,有利于处于两高之间热带气旋“蒲公英”的维持和北上转向。而在其登陆浙江沿海地区后,浙江沿海地区处于较强的偏东气流中,“蒲公英”中心处于高空槽后,气流下沉以及缺少水汽和能量充沛供应使得其减弱为热带风暴。无论是其登陆台湾还是浙江沿海地区,台风垂直方向始终呈深厚气旋性涡柱结构,但中心附近低层辐散,中层辐合,不利于中心附近的对流发展。相反,台风外围螺旋云带内不仅中低层辐合,高层辐散,辐合层较深厚,且存在高湿和强上升运动,因而有利于对流云团的发展。对流云团发展强度的不同使得“蒲公英”两次登陆期间引发的风雨灾害明显不同。     

Seasonal variability of tropical cyclones generated over the South China Sea

The seasonal variability of tropical cyclones (CTCs) generated over the South China Sea (SCS) from 1948 to 2003 is analyzed. It peaks in occurrence in August and few generate in late winter (from January to March). The seasonal activity is attributed to the variability of atmosphere and ocean environments associated with the monsoon system. It is found that the monsoonal characteristics of the SCS basically determine the region of tropical cyclone (TC) genesis in each month.     

城市化与北京地区降水分布变化初探

根据北京地区城市化进展的程度,以1980年为分界点,将1961～1980年划分为城市化慢速期,1981～2000年划分为城市化快速期。利用北京地区14个标准气象站40年的降水量资料,研究了城市化对北京地区降水分布的可能影响。初步的研究结果表明:北京地区冬季降水量分布发生了显著的系统性的变化,即城市化缓慢期北京地区南部为降水较多地区,北部为降水偏少地区;城市化快速期相对降水量的分布则正好相反,南部地区变为降水较少地区,而北部变为降水偏多地区。其他季节,北京地区的相对降水量分布并未发生整体性的显著变化。造成冬季降水分布变化的原因可能是随着城市规模的扩大,北京冬季"城市热岛"和"城市干岛"效应增强进而使云下蒸发过程增强,造成城区及南部地区地面降水量减少。至于夏季降水分布并未发生系统性的变化,还需深入研究。以上结果与国内外的相关研究结论大相径庭。     

长江中游暖切变型暴雨的分析研究

利用中国暴雨试验(CHeRES)期间的外场试验加密观测资料和1°×1°的NCEP(National Center for Environmental Prediction)再分析资料对2002年6月18~19日长江中游的一次暖切变型强降水过程进行了诊断分析,该暖切变及其环境条件很有特色。结果表明:这次长江流域暖切变线是一个较为浅薄的系统,尽管系统并不深厚,但它具有明显的突发性和局地性,且引发了该地区的强降水;卫星TBB(Black Body Temperature)资料和多普勒雷达资料揭示,沿暖切变上形成的多个β中尺度对流系统是这次暴雨的直接制造者;该暖切变线和高空急流在长江流域产生的低空辐合与高空辐散配置,为暴雨的产生提供了非常有利的大尺度环境;此外,低空急流在本次过程中也有重要的影响,不但给暴雨区输送了足够的水汽,使暖空气明显向北推进,还对不稳定能量的增强和维持起了重要的作用;不稳定能量的释放对中尺度对流系统的发展亦有重要贡献。在研究工作的基础上提出了该暖切变暴雨的概念模型。最后,对暖切变暴雨类型的多样性做了讨论。     

青岛多种天气下生物气溶胶中细菌群落特征

为探究雾、霾、沙尘等多种天气下生物气溶胶中细菌群落结构特征,于2017年12月-2018年4月采集了青岛晴天和多种特殊天气下的大气生物气溶胶样品,运用16 S rRNA高通量测序方法分析了样品中细菌群落结构.结果表明,在雾、霾、沙尘天均检测到对人体健康存在潜在危害的条件致病菌,其中变形菌门(Proteobacteria...