基于环境参数的极端暴雨指数构建及其应用

采用百分位法和1981—2010年30年逐年日降水量资料,设置了河南省极端暴雨阈值和区域极端暴雨标准,据此选取1981—2016年河南省极端暴雨个例13例,使用欧洲中期天气预报中心1°×1°再分析资料(ERA-Interim)对其环境参数进行分析,发现:表征大气水汽、动力及不稳定条件的环境参数,如850 hPa比湿和涡度、700 hPa垂直速度和V风分量,200 hPa散度、整层可降水量、K指数、0～3 km垂直风切变等,在极端暴雨过程中的平均值远远偏离其气候平均值,上述环境参数对极端暴雨预报有指示意义;环境参数的标准差倍数与降雨量具有较好相关性,二者的分位值基本沿y=x的对角线分布,环境参数标准差倍数分位值≥80%时,对异常降水(降水分位≥90%)有明显正相关;而环境参数标准差倍数分位较低时(40%),则更多对应了小量级降水。单一环境参数的异常往往不能体现降水异常程度,基于对极端暴雨有明确指示意义的8个环境参数,组建了极端暴雨指数(ERI),经13例极端暴雨个例回代和预报效果评估,ERI≥0.7时,极端暴雨TS评分达35%,漏报率为27%,空报率为49%,可将其作为极端暴雨预报的参考阈值。2018年"温比亚"台风极端暴雨过程中应用表明,该指数对极端暴雨落区预报有较好参考意义。     

人工增雨防雹火箭弹道跟踪系统的研制及初步试验

由于受到高空风场的影响,人工增雨防雹火箭真实的弹道轨迹和射程与理论弹道值具有不一致性。为增强实施增雨防雹作业的科学性、精准性及其作业效果评估准确性,研制了一套人工增雨防雹火箭播撒作业跟踪系统。该系统分为火箭定位系统和数据传输系统两部分,利用卫星定位模块加上数据传输电台模式将火箭飞行轨迹实时传输至地面。并开展了一次人工增雨防雹火箭弹道跟踪实弹发射试验,发射两发人工增雨防雹测试火箭,除初始阶段4～5 s卫星定位失锁而没有数据外,其余时间所有数据均接收完整。结合高空风场数据对人工增雨防雹测试火箭进行风偏修正后的实际弹道更接近于理论弹道,风偏修正意义明显,有利于增雨防雹火箭精准作业。     

Statistical and Comparative Analysis of Tropical Cyclone Activity over the Arabian Sea and Bay of Bengal (1977–2018)

A statistical comparative analysis of tropical cyclone activity over the Arabian Sea and Bay of Bengal (BoB) has been conducted using best-track data and wind radii information from 1977 to 2018 issued by the Joint Typhoon Warning Center. Results have shown that the annual variation in the frequency and duration of tropical cyclones has a significant increasing trend over the Arabian Sea and an insignificant decreasing trend over the BoB. The monthly frequency of tropical cyclones in both the Arabian Sea and the BoB shows a notable bimodal character, with peaks occurring in May and October–November, respectively. The maximum frequency of tropical cyclones occurs in the second peak as a result of the higher moisture content at mid-levels in the autumn. However, the largest proportion of strong cyclones (H1–H5 grades) occurs in the first peak as a result of the higher sea surface temperatures in early summer. Tropical cyclones in the Arabian Sea break out later during the first peak and activity ends earlier during the second peak, in contrast with those in the over BoB. This is related to the onset and drawback times of the southwest monsoon in the two basins. Tropical cyclones in the Arabian Sea are mainly generated in the eastern basin, whereas in the BoB the genesis locations have a meridional (zonal) distribution in May–June (October–November) as a result of the seasonal movement of the low-level positive vorticity belt. The Arabian Sea is dominated by western and northwestern tropical cyclones by that track west and NW, accounting for about 74.6%, whereas the tropical cyclones with a NE track account for only 25.4%. The proportions of the three types of tracks are similar in the BoB, with each accounting for about 33% of the tropical cyclones. The mean intensity and size of tropical cyclones over the Arabian Sea are stronger and larger, respectively, than those over the BoB and the size of tropical cyclones over the North Indian Ocean in early summer is larger than that in autumn. The asymmetrical structure of tropical cyclones over North Indian Ocean is affected by the topography and the longest radius of the 34 kt surface wind often lies in the eastern quadrant of the tropical cyclone circulation in both sea areas. FAN Xiao-ting (樊晓婷), LI Ying (李 英), et al.     

Polyclonal antibodies to light-harvesting CHL-protein of PSII (LHC II) in marine green algaeBryopsis corticulans

Polyc·lonal antibodies raised against LHC II isolated from SDS-solubilizedBryopsis corticulans thylakiod membranes by SDS-PAGE, were characterised by double immunodiffusion, Rocket immunoelectrophoresis and antigen-antibody crossed immunoelectro-phoresis assays showed the antibodies had strong cross-reaction with allB. corticulans LHC II components (even with those which were incubated in boiling water) and showed immunological cross-reactivity with LHC II polypeptides of spinach and the marine green algaCodium fragile. The results suggested that LHC II of different species had similar antigenic determinants and also conservation of amino acid sequences of the polypeptides during evolution, and that the antibodies could cross react with apoproteins of D₂ proteins (which contain P₆₈₀) fromB. corticulans, spinach andC. fragile, but not with apoproteins of P₇₀₀ Chl-proteins. Our results indicated some similarities in primary structure between LHC II of different species, and between LHC II and D₂ proteins of marine green algae and spinach. Our finding that D₂ and P₇₀₀ Chl-proteins are not immunologically related suggested that P₇₀₀ Chl-proteins and D₂ proteins pass through independent evolutionary pathways. Contribution No 1717 from the Institute of Oceanology, Academia Sinica, This subject was supported by the National Science Foundation of China.     

湖南铲子坪金矿床地质特征及成因

湖南铲子坪金矿床位于雪峰弧形构造带西南段,是雪峰-金山巨型弧形推覆剪切金锑钨成矿带的重要组成部分,形成于碰撞或后碰撞地质背景下的走滑和逆冲构造事件中。文章通过总结前人系统的硫、铅、氧、氢同位素地球化学特征及成矿时代的研究,并进行了成矿流体特征的研究,在此基础上探讨了铲子坪金矿的成矿物质来源。研究结果显示,铲子坪金矿床矿石略富轻硫,具典型的岩浆硫+变质岩混合硫源特征,铅为壳幔混合铅,主要来自造山带。成矿期流体包裹体均一温度范围主要为140~220℃和260~300℃,盐度w(NaCleq.)范围主要为4%~10%和20%~24%,具有两个阶段成矿的特征,成矿流体为中低温、中低盐度、H2O-CO2-NaCl流体体系,存在流体沸腾现象,成矿流体主要来源于岩浆水,同时有大气降水的加入。成矿物质和成矿流体的来源为地层变质岩叠加印支期的岩浆作用。通过综合分析,初步认为铲子坪金矿床与造山型金矿相似,但具有一定特殊性。     

白芍(Radix paeoniae alba)提取物对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)造血组织发育及造血因子Astakine的影响

血淋巴细胞在甲壳动物免疫反应中起着非常重要的作用,其主要由造血组织(Hematopoietic tissue, HPT)生成并随着开管式循环分布到身体各处。到目前为止,还没有相关研究表明甲壳动物造血组织是否受草本植物的影响。本研究以中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)为对象,利用荧光定量PCR、免疫荧光和组织化学等技术,初步探索了白芍(Radix paeoniae alba)提取物对中华绒螯蟹造血组织和造血因子Astakine的影响。结果显示,在原代培养的造血组织细胞中添加终浓度为0.85mg/mL的白芍提取物后,造血因子Astakine mRNA的表达量显著上调(P0.05)。进一步制备含1%白芍提取物的中华绒螯蟹饲料并进行饲喂实验,结果显示饲喂含白芍提取物饲料的中华绒螯蟹造血组织的Astakine mRNA的表达量较饲喂前上调了10.5倍,要高于对照组。免疫荧光结果同样表明,饲喂含白芍提取物饲料后中华绒螯蟹造血组织的Astakine蛋白荧光信号也要强于对照组。通过造血组织的形态学观察和造血组织体重百分比的检测,我们发现白芍组中华绒螯蟹造血组织含有较多卵形小叶,且造血组织体重百分比较饲喂前增加了6.64%,而对照组仅增加1.6%。免疫保护率实验显示,在脂多糖急性刺激下,白芍添加组的中华绒螯蟹的存活率(77.5%)要高于对照组(57.5%)。综上所述,白芍提取物可以促进中华绒螯蟹造血因子的表达和造血组织的发育,从而提高中华绒螯蟹的免疫调节功能。     

下辽河平原景观格局演变与预测分析

以下辽河平原为研究对象,选取1980年、2010年和2018年Landsat TM/ETM+OLI卫星图像进行解译,得到3期土地利用数据,定量分析下辽河平原近40年土地利用时空变化特征.结合地形、交通通达度及限制转化因子采用FLUS(Future Land Use Simulation)模型对流域未来土地利用变化情景及景观格局进行了预测.结果表明:1980-2018年水田、林地、草地、沼泽面积均减少,其中水田面积减少量最大,占比减少了8.59％,旱地、水域和城镇的面积均有所上升,旱地的增长面积最大,占比增加了6.19％;水田、林地、水域转入为旱地面积最大,旱地转出为建设用地面积最大;1980-2018年景观格局发生了较大变化,景观的破碎化程度降低,斑块之间的连通度、聚集程度升高,土地利用的集约化程度增大;2018-2040年,下辽河平原建设用地和水田的变化面积最大,城市化过程更加显著,景观的多样性及空间异质性降低,人类对环境的干扰能力变大.     

人居环境气候舒适度对城市创新的影响分析

以中国创新水平较高的91个地级及以上城市为研究对象,探讨人居环境气候舒适度对城市创新的影响程度。以城市发明专利申请数代表城市创新水平,采用温湿指数和风效指数的组合模型,参照相应的分级标准计算各城市年气候舒适期,分析城市人居环境气候舒适度与城市创新的关系。结果表明:气候舒适期每增加1%,发明专利申请数仅平均增加0.012%,相对于GDP、R&D人员全时当量、R&D经费等影响城市创新的关键因素,城市人居环境气候舒适度对城市创新有一定影响,但影响并不十分显著。因此,创新政策的着眼点在于关注城市创新投入、人力资本、经济规模等影响城市创新的关键因素。在此基础上,创新布局也应考虑人居环境气候舒适度因素。     

地基微波辐射计遥感人工触发闪电的观测研究

为了深入研究雷电产生的微波热辐射特征,从2016年初夏开始利用地基微波辐射计在中国气象局雷电野外科学实验基地开展了连续4年的观测实验,根据雷电热效应的特征,制定了观测方案,并为地基微波辐射计设置了“引雷观测模式”。结果表明,地基微波辐射计具有对雷电热效应产生响应的能力。2017—2019年,辐射计一共成功捕获了30次人工触发闪电,观测效率逐年增长,平均为71.4 %;微波亮温脉冲幅度的最大值约125 K。结合其中28次触发事件的雷电流数据,分析了亮温脉冲幅度和雷电流积分量之间的相关性,并发现了最大亮温脉冲幅度与总电流作用积分之间可能存在指数关系。根据亮温观测数据估算了雷电热效应的持续时间,平均约0.5 s,其中25次触发事件的雷电流热效应持续时间与雷电流持续时间变化较为一致,相关系数约0.73。     

一种基于分布中心的矢量数据零水印算法

针对鲜有零水印算法能同时适用于点、线、面矢量数据版权保护,提出一种基于分布中心的矢量地理空间数据零水印算法。首先,对矢量数据进行格网划分;其次,计算格网内每个点到其算数平均值中心的距离,并将得到的距离序列与距离平均值进行比较,大于等于距离平均值,则记为1,否则为0;然后,统计格网内的0和1数量的多数,记为0或1,以此生成空间数据特征值;最后,将该特征值与置乱后的二值水印进行异或,构造出零水印图像。实验表明,文中算法能同时适用于点、线、面矢量数据,并且对常见的平移、缩放、裁剪、格式转换、随机删点等攻击鲁棒性好。