北京721特大暴雨极端性分析及思考（一）观测分析及思考

本文利用多种常规和非常规观测资料对北京2012年7月21日大暴雨过程的降水特点,引发特大暴雨的中尺度对流系统的环境场条件及其发生发展过程进行了全面的分析。观测分析发现：这次特大暴雨是一次极端性降水过程,具有持续时间长、雨量大、范围广的特点。降水过程由暖区降水和锋面降水组成。暖区降水开始时间早,强降水中心较为分散,持续时间长。锋面降水阶段,多个强降水中心相连,形成雨带,雨强大,降水效率高,持续时间较短。引发此次特大暴雨的中尺度对流系统的环境场条件分析发现：极端降水过程发生在高层辐散、中低层低涡切变和地面辐合线等高低空系统耦合的背景下。来源于热带和副热带的暖湿空气在暴雨区辐合,持续输送充沛的水汽,具有极高的整层可降水量、强低层水汽辐合等极端水汽条件。在充沛的水汽条件下,低涡切变、低空急流上的风速脉动、地面辐合线、地形作用等触发了强降水。随着锋面系统东移,在冷空气和适度的垂直风切变作用下对流系统组织化发展,产生较强的锋面降水。中尺度对流系统发生发展过程分析发现：降水过程首先以层状云降水和分散的对流性降水为主。随着干冷空气的侵入逐渐转化为高度组织化的对流性降水,多个中小尺度对流云团组织化发展并形成MCC,产生极端强降水。由于回波长轴方向、地形以及回波移动方向三者平行,此次过程的雷达回波具有明显的“列车效应”;并具有明显的后向传播特征和低质心的热带降水回波特点。通过此次罕见暴雨事件观测资料的综合分析,提出了需要进一步研究的问题：此次特大暴雨过程极端性降水特点及极端水汽条件的成因;北方地区暖区暴雨的形成机制;列车效应和后向传播的形成机制;对流单体的组织维持机制以及数值预报对暖区降水的模拟诊断能力等。     

区域生态地球化学评价数据的统计方法

如何根据一定数量有代表性样品的统计结果建立土壤元素各化学形态分量与全量或其他土壤参数的关系方程,是区域生态地球化学评价工作中急需解决的问题之一。提出了建立这类回归方程需要注意并坚持的主导性原则、简洁性原则、直接性原则、拟合优度和可识别性原则、理论一致性原则,回归方程还需要用抽取检验样品、划定预测区间等方法检验其合理性。对成都经济区土壤中有益元素和有害元素依据以上原则进行了统计分析,得到元素各形态,尤其是有效态含量与元素总量或其他重要土壤性质的回归方程,为利用面积性调查数据进行区域生态地球化学评价奠定了基础。     

RSM模式对中国东部夏季降水模拟能力的检验

本文利用美国国家环境预报中心NCEP(National Centers for Environmental Prediction)区域谱模式RSM(Regional Spectral Model)对中国东部地区夏季降水进行了为期20 a(1984—2003年)、水平分辨率为30 km的高精度模拟,并对模拟所得降水的气候态、年际变率、逐日变化以及极端事件进行了检验,和对造成降水偏差的大气环流特征进行了分析。结果表明RSM模拟所得夏季降水的空间分布、时间变率,以及降水量值都与实况相近,也基本可以再现夏季降水的年际变率分布情况,但是模拟所得的雨带存在偏南且偏弱的特点。对于逐日降水特征,RSM模拟所得季节内逐日降水变化与实况的走势基本一致,再现了夏季降水主要集中于东部和南部的特点,模拟出了江淮地区6月日降水区随时间北抬的特点。对于极端事件,模拟和实测的夏季不同雨强的天数分布对比表明模拟与实况基本接近,但是模拟的降水日大值中心较实况偏北;极端降水指数的计算结果也表明RSM模拟的极端降水情况与实况基本一致。综上,RSM模式对中国东部地区降水有着较好的模拟能力,可以用于中国东部地区的夏季降水气候特征研究。     

CCSD主孔高Ti榴辉岩非耦合的高Ti、低Nb（Zr）特征：对玄武质岩浆房中磁铁矿分离结晶作用的指示

利用XRF和HR-ICP-MS对中国大陆科学钻探工程(CCSD)主孔<700m深度高Ti榴辉岩进行了准确分析研究。结果表明高Ti榴辉岩以TFeO和Eu异常之间的相关性及非耦合的高TiO2(2.4-5.7%)、低Nb(<5.5μg/g)和Zr(<98μg/g)为特征。而且,这些榴辉岩的TiO2、V和TFeO之间正相关。高场强元素(Ti、Nb、Zr等)在不同矿物和玄武岩/安山岩熔体之间的分配系数研究表明,高Ti和低Nb、Zr之间的非耦合变化必须有磁铁矿结晶作用的参与才能够出现。斜长石的密度(p=2.61-2.76g/cm3)低于正常玄武岩熔体(p=2.8-3.0g/cm3),因此玄武岩岩浆房中结晶出的斜长石在岩浆演化早期不会和熔体分离而形成堆晶岩。磁铁矿的密度(p=5.1-5.2g/cm3)远远高于玄武岩熔体。磁铁矿的结晶分离会显著降低玄武岩熔体的局部密度而诱发斜长石晶体分离下沉并形成富集斜长石的高Fe堆晶岩。这种机制很好地解释了高Ti榴辉岩所具有的TFeO和Eu异常之间的相关性及非耦合的高TiO2(2.4-5.7%)、低Nb(<5.5μg/g)和Zr(<98μg/g)特征。本文研究表明在CCSD中的高Ti榴辉岩原岩应是由同一玄武岩岩浆房中富磁铁矿结晶作用形成的堆晶岩。高Ti榴辉岩的Ti矿化本质上源于磁铁矿结晶作用,而与其经历的超高压变质作用无关。     

用径向基函数神经网络方法预报太阳黑子数平滑月均值

简单介绍了径向基函数神经网络方法的原理和应用,发展了用径向基函数（RBF）对平滑月平均黑子数进行预报的方法. 用不同的数据序列对网络进行训练,对未来8个月的平滑月平均黑子数进行预报. 用该方法对第23周开始后的平滑月平均黑子数进行逐月预报,并与实测值进行比较,结果表明随着预报实效的延长预报误差被逐渐放大,该方法可以较准确地做出未来４个月的预报,绝对误差可以控制在20以内,标准差为4.8,相对误差控制在38％以内,大部分相对误差不超过15%（占总预报数的89％）,具有较好的应用价值. 用于网络训练的样本数量对预报结果会产生一定的影响.     

含有Bernoulli数和Euler数的恒等式

Bernoulli数和Euler数是重要的经典组合数,它们在数学和理论物理中具有广泛的应用.利用基本三角函数的幂级数展开式结合发生函数方法,建立若干含有Bernoulli数和Euler数的算术恒等式.     

重庆开县雷击事件天气背景分析

利用卫星、雷达、闪电定位仪、地面自动站等常规和非常规资料对2007年5月23日重庆开县雷击事件进行了初步分析,结果表明:(1)此次雷击事件与α中尺度对流系统(M_α在CS)发展密切相关,对流单体最早在四川东北部生成,并强烈发展东移,最终发展成MCC,并伴有强降水,雷击事件就发生在M_αCS强烈发展的阶段。(2)高分辨率FY双星对此次强对流天气提供了有利的监测手段和工具,而由于开县处于雷达探测的边缘,雷达的监测能力显得不足。(3)闪电资料也显示强对流活动的发展具有局地特征,起初正地闪频次较多且集中,表明对流活动强。密集的正地闪出现在负地闪的周边地区,可能与新生对流强烈发展有关。(4)西南涡是主要的影响系统,由于冷空气东移南下,加强了低涡北部的偏东风分量,是对流发展的一个重要触发机制。M_αCS发生在弱对流不稳定环境中,但对流层中下层大气近饱和且湿层较厚。     

2012年初秋四川盆地两次西南涡暴雨过程的对比分析与预报检验

利用常规观测和雷达、卫星等观测资料,从天气形势配置、对流活动特征以及预报检验等方面对2012年初秋发生在四川盆地的两次西南涡暴雨过程进行了对比分析研究,重点对直接造成暖区对流性暴雨的MCS活动特征和环境条件进行了分析.两次暴雨过程在天气系统配置上,都具有西太平洋副热带高压强盛稳定、高原槽活跃,以及低层有西南涡生成等共同特点;但由于副高脊线的位置差异、西风带短波扰动强度差异等原因,造成系统移动速度以及降水落区的显著区别.在这两次暴雨过程中MCS都较为活跃,第一次降水过程中的MCS较为稳定,系统移动相对缓慢;第二次过程中出现了MCC,局部单点雨强突出,移动速度也相对较快.分析表明第一次过程湿层相对深厚,对形成强降水非常有利,而第二次过程中垂直切变相对较强,高层存在明显干层,从而形成了更强的层结不稳定性,有利于强对流风暴的形成.两次暴雨过程具有明显的暖区对流性质,不稳定性、LLJ急流轴位置在判断初始对流启动位置上占有更加重要的地位.针对这两次过程的预报检验表明,数值模式在反映暖区对流上存在明显缺陷,而预报员在建立精细化的中尺度天气概念模型指导下,主观预报能够在一定程度对数值预报做出订正,提高对暖区对流性降雨的预报能力.     

“伽利略”卫星导航系统概述

给出了“伽利略”卫星导航系统的组成、特点、提供的服务和时间计划,分析了系统的关键技术、星座建设规划和目前的进展情况,介绍了“伽利略”卫星导航系统建设过程中与中国的合作情况。通过对“伽利略”卫星导航系统的认识,对中国的COMASS系统建设及应用开发有一定的现实推动意义。     

马鬃山地区侵入岩体渗透性能分析

文章根据马鬃山地区的水文地质普查资料和近年来开展的钻孔水文地质试验结果,阐述了该区侵入岩体渗透系数的范围,分析了侵入岩体渗透性在空间上的分布特征。