山东南部一次大暴雨过程的中尺度特征及成因分析

应用常规气象观测及地面加密自动站观测资料、FY-2E红外云图、NCEP再分析资料和多普勒雷达资料,对2012年7月9日山东南部一次大暴雨过程进行诊断分析。结果表明:这次鲁南大暴雨发生在"2高对峙"的环流形势下;高、低空急流的位置和强弱影响大暴雨的落区和降水强度大小;地面β中尺度气旋的发生发展是造成本次大暴雨的最直接原因;贝加尔湖以西高压系统加强引导其北部的干冷空气南下进入鲁南地区是地面辐合加强生成初始β中尺度气旋的触发机制;冷暖空气在暴雨区汇合并触发不稳定能量释放是造成本次大暴雨的根本原因;多普勒雷达VWP产品可以很好地捕捉冷暖空气的活动情况。     

A COMBINED VERIFICATION METHOD FOR PREDICTABILITY OF PERSISTENT HEAVY RAINFALL EVENTS OVER EAST ASIA BASED ON ENSEMBLE FORECAST

Persistent Heavy Rainfall (PHR) is the most influential extreme weather event in Asian summer, which has attracted intensive interests of many scientists. By use of operational global ensemble forecasts from China Meteorological Administration(CMA), a new verification method applied to evaluate the predictability of PHR is investigated. A metrics called Index of Composite Predictability (ICP) established on very basic verification indicators, in this paper, Equitable Threat Score(ETS) of 24h accumulated precipitation and Root Mean Square Error(RMSE) of Height at 500hPa is Selected to distinguish “good” and “poor” prediction from all ensemble members. Using the metrics of ICP, the predictability of two typical PHR events in June 2010 and June 2011 is estimated. The results show that the “good member” and “poor member” can be identified by ICP and present an obvious discrepancy in predicting the key weather system which impact on PHR. The different performance of “Good member” and “Poor member” reveals the higher predictability both in synoptic scale and mesoscale weather system in their location, duration and the movement by “Good member”. The source of growth errors for “Poor” member is mainly from errors of initial conditions in northern polar region. The growth of perturbation errors and the reason to cause the better or worse performance of ensemble member also have great value for future model improvement and further research.     

资料同化中背景场位势高度误差统计分析的研究

在客观分析中,背景误差协方差对观测信息的传播和平滑、反映不同变量之间的关系有着非常重要的作用.构造合理的背景误差协方差矩阵对于同化系统至关重要,甚至会决定同化分析的好坏.作者主要利用观测余差方法,用T213预报资料和无线电探空观测资料统计我国区域的背景位势高度误差协方差样本,分析背景误差协方差场的结构特征和拟合误差场的空间分布.     

新疆阿勒泰地区一次罕见暴雪天气过程分析

2010年1月6—7日阿勒泰地区普降暴雪造成罕见雪灾。通过对常规资料、ECWMF客观分析和T639物理量产品00、03时及06时资料、FY2E红外云图及其黑体亮温分析,对暴雪过程及其成因进行诊断分析。结果表明:500 hPa欧亚范围内呈两槽一脊的Ω型,欧洲和萨彦岭均为深厚低涡、西西伯利亚到泰米尔半岛为强阻塞,及中纬度纬向锋区是造成此次暴雪天气的大尺度系统;地面图上,暴雪产生于中亚气旋前部的暖锋前部及850 hPa中尺度切变线和幅合线附近的重叠区域。高湿区和强上升区,云系的发展和移动均与降雪量有较好的对应关系。单站高空风时间剖面图揭示了暴雪过程中,高低空急流、切变线的变化和暖湿气流的输送;单站的物理量变化对暴雪预报有一定的指示意义。     

Domain decomposition based on the spectral element method for frequency-domain computational elastodynamics

We propose a domain decomposition method based on the spectral element method(DDM-SEM)for elastic wave computation in frequency domain.It combines the high accuracy of the spectral element method and the high degree of parallelism of a domain decomposition technique,which makes this method suitable for accurate and efficient simulations of large scale problems in elastodynamics.In the DDM-SEM,the original large-scale problem is divided into a number of well designed subdomains.We use the spectral element method independently for each subdomain,and the neighboring subdomains are connected by a frequency-domain version of Riemann transmission condition(RTC)for elastic waves.For the proposed method,we can employ the non-conforming meshes and different interpolation orders in different subdomains to maximize the efficiency.By separating the internal and boundary unknowns of each subdomain,an efficient and naturally parallelizable block LDU direct solver is developed to solve the final system matrix.Numerical experiments verify its accuracy and efficiency,and show that the proposed DDM-SEM can be a promising numerical tool for accurately and effectively solving large and multi-scale problems of elastic waves.It is potentially valuable for the frequency domain seismic inversion where multiple source illuminations are required.     

斜带石斑鱼养殖群体遗传多样性的RAPD分析

利用随机扩增多态DNA(RAPD)技术分析了斜带石斑鱼Epinephelus coioides繁育亲本以及2001、2004年孵育的2批子代群体的遗传多样性。17个引物共扩增出104个位点。应用生物软件POPGENE进行统计分析,3个取样群体的多态位点百分率分别为32.69%(繁育亲本)、30.77%(2001年子代)和24.04%(2004年子代);基因多样性和香侬信息指数均为繁育亲本群体最高(0.110 8和0.167 0)、2004年子代群体最低(0.066 6和0.103 8)。通过t检验检测群体间遗传多样性的差异显著程度并根据Nei公式计算遗传相似度和遗传距离分析群体间的遗传分化。结果表明,RAPD技术具有较高的灵敏性和多态性,是分析评估斜带石斑鱼遗传多样性较为适宜的分子标记之一;人工养殖不仅使斜带石斑鱼遗传多样性逐年下降,而且目前已经降低到显著的程度,近交和遗传漂变可能是导致遗传多样性下降的2个重要因素。最后对保持斜带石斑鱼遗传多样性的养殖策略进行了探讨。     

用三维荧光谱图分析原水输送过程中藻类和有机物的变化

采用新型分析技术三维荧光谱图方法对深圳东江水源工程水体中藻类进行了荧光分析。实验结果表明,水体中有较丰富的藻类,其中蓝藻、绿藻呈优势藻种,实验期间沿程水体叶绿素a浓度在1.71~16.43μg/L之间,藻密度在72.92万~1 375万个/L之间。三维荧光方法能较好表征水体中生长藻类种类和数量,三维荧光强度F(A.U)与叶绿素a浓度Chla(μg/L)、藻密度N(104个/L)呈较好的线性关系。三维荧光方法能较好的鉴别水体中可溶性有机物腐殖酸和蛋白质,并表征其含量多少。     

湿地生态恢复与重建信息系统建设构想

从湿地生态恢复与重建的特点、研究现状及研究方向进行分析,指出湿地恢复与重建信息化的必要性和已有信息系统的不足。针对湿地生态恢复与重建信息系统的结构和主要功能进行探讨,提出建立集评价、分析、预测和监测于一体的湿地生态恢复与重建信息系统。通过系统开发,不仅可为湿地生态恢复与重建的决策服务,而且可实现对湿地水质、生物资源特征等多项指标信息进行动态管理。     

ETM+影像亚像元级城市土地覆盖组分丰度提取——以南京市为例

城市景观复杂,地物具有强烈的空间异质性,利用中等空间分辨率遥感影像(如ETM )进行城市土地覆盖研究会出现大量混合像元。针对该问题,以南京市为例,通过混合像元分解提取城市土地覆盖组分丰度,进行城市土地覆盖研究,并从各个波段的残差、平均残差、相对误差、均方根误差等方面分析模型误差。利用IKONOS影像对提取的组分丰度图像进行精度验证,发现不同城市土地覆盖组分丰度图像具有一定的可靠性,与城市实际情况吻合。城市土地覆盖组分丰度图像还能作为一种新的数据源用于城市功能分区、城市人口数据空间化和城市环境监测与评估等研究中。     

太湖叶绿素a的时空分布特征及其与环境因子的相关关系

2012年3月至2013年2月逐月对太湖水体叶绿素a含量、主要环境因子及不同门类浮游植物密度进行测定,分析太湖叶绿素a含量和不同门类浮游植物密度的时空分布特征,探讨太湖叶绿素a含量和环境因子与不同门类浮游植物密度之间的相关关系并建立逐步回归方程.结果表明:太湖叶绿素a含量全年平均值为22.33±37.65 mg/m³,变幅为0.48~347.85 mg/m³;叶绿素a含量随季节变化明显,夏季最高、秋冬季次之、春季最低;在空间分布上,太湖北部和西北部最高,东部和南部最低.蓝藻门、隐藻门、硅藻门、绿藻门密度随时间呈峰型变化,均在10月份达到最大值,黄藻门、金藻门和裸藻门密度的变化趋势呈"V"型,在春、冬两季出现较大值;不同门类浮游植物密度基本在西北区出现最大值.全湖叶绿素a含量的显著影响因子有总有机碳、亚硝态氮、溶解氧、pH、水温和磷酸盐;lg(Y_Chl.a)与lg(X_TN)呈显著负相关,与lg(X_TP)呈极显著正相关,与lg(X_N/P)呈极显著负相关.太湖叶绿素a含量与蓝藻门、隐藻门、裸藻门与甲藻门密度有显著相关关系.