地形对2011年9月华西致灾暴雨强迫作用的数值模拟研究

运用GRAPES_Meso模式对2011年9月16-18日发生在陕西、四川的连续特大致洪暴雨过程进行数值模拟.通过对比3套敏感性试验结果,揭示了气流与地形相互作用对本次致灾暴雨的影响,结果如下:(1)16-18日在台风和蒙古高压共同影响下,850 hPa在黄、渤海形成偏东水汽通道,使大量水汽经华北平原输送至华西地区,气流被秦岭分割为南北两支,北支在秦岭北侧受到迎风坡阻挡,形成强迫抬升和水汽辐合中心;南支暖湿气流从东部灌入汉中平原,受到“喇叭口”地形挤压而辐合上升.(2)平原与高大山脉的交错相间地形导致条带状正负垂直运动带产生,在垂直方向上形成强烈的抽吸作用,加之该地区16-18日丰沛的水汽交汇,从而引发大范围强降水.(3)海拔高度与地表起伏度均对降雨有较大影响,在同样海拔情况下,地表起伏度越大,就越容易产生暴雨.     

内蒙古哈达门沟金矿构造演化及成矿控矿构造特征

哈达门沟金矿是内蒙古迄今最大的金矿床,具有超大型金矿床规模。金的成矿作用对岩性没有明确的选择性,而主要是受褶皱断裂构造的控制。成矿流体主要来自深源,在有利的构造扩容带中聚积成矿。研究表明,该区的构造变形从早到晚,力学性质往往从塑性到脆性,构造规模从小到大,构造类型则是褶皱与剪切带同时形成,或相间发育。该区主要经历了4个期次的强烈褶皱剪切作用,并形成了主要的成矿控矿构造。第一期构造变形时岩石的流变性较强,褶皱幅度较小,一般多表现为小规模的塑性流变褶皱,并产生了小规模韧性剪切带;第二期(主期)褶皱以乌拉山主峰为主的东西向区域规模的复式背、向斜(形),并在主期褶皱的倒转翼发育了一系列与褶皱同向延伸的脆韧性剪切带,它们构成了区域性构造薄弱带;第三期为横跨叠加褶皱,使近东西向褶皱发生了南北向蛇形弯曲,伴随该期褶皱作用形成了低绿片岩相韧脆性剪切带,为深源成矿流体的贯入与集聚成矿提供了很好的赋存空间,是主要的成矿控矿构造;第四期构造变形则以区域性隆升作用为主,使早期褶皱发生横弯褶皱的同时,还将深部形成的金矿体抬升至浅部。文中在成矿控矿构造研究的基础上,探讨了矿床成矿规律,提出了找矿远景。     

“07·06”周口龙卷现场调查和可预警性综合分析

对2017年7月6日周口局地龙卷致灾强对流天气进行现场调查,利用常规高空地面、区域加密自动站、新一代天气雷达以及FY-2G实时分析资料,综合分析了龙卷的环境条件和可预警性。结果表明:(1)此次龙卷灾害主要出现在西华和淮阳两县交界处长约4.5～5 km、宽约100～150 m的地带,具有显著γ中尺度涡旋特征,龙卷强度整体为EF1级,最强达到EF2级。(2)在中纬度低槽东移和副热带高压边缘西南暖湿气流共同影响下,高空分流辐散和低空急流发展的配置为暴雨、局地龙卷提供了有利的天气尺度动力条件,龙卷风暴由强降水冷出流和东部暖湿环境之间形成的辐合线上的气旋性辐合诱发产生,地面自动站温度、露点和能量梯度大值带偏暖湿的正涡度中心附近是龙卷可能发生的区域。(3)08时阜阳探空资料分析大气处于较强的条件不稳定状态,对流有效位能为1712 J·kg~(-1)(14时温度、露点订正后为3182 J·kg~(-1)),K指数为43℃,SWEAT指数为312,SI为-4.5℃;大气可降水量在67 mm左右;抬升凝结高度很低,位于959.2 hPa处,代表低层垂直风切变的0～1 km风矢量差在10 m·s~(-1)或以上。大的热力不稳定和低层垂直风切变及低的抬升凝结高度为小尺度龙卷的发生提供了环境条件。(4)在卫星云图上,龙卷发生在大尺度暖区云带前部,云顶亮温低至-72℃,对流发展非常旺盛。闪电监测龙卷位于闪电密集区东侧。(5)雷达回波图上,龙卷发生在东北一西南向暴雨回波带前沿的块状强回波处。中气旋和龙卷涡旋特征在实时业务中可以作为预警龙卷的可靠线索,根据其持续、移动特点可对局地龙卷提前预警,旋转速度迅速加强、高度下降预示龙卷将影响到地面。以上结论可作为今后黄淮平原监测预警龙卷的参考依据。     

吉林省一次层状云降水宏微观特征的观测研究

利用长春2004年7月5日一次降水过程的飞机观测资料,结合天气图、卫星云图及雷达回波等资料,综合分析了本次热带气旋影响下降水过程中云系的宏微观特征.研究表明,降水性层状云微观垂直结构配置可以分为4个发展层:云顶附近是核化和凝华增长区;-4～-7 ℃为云滴和冰粒子活跃增长层;0～-4 ℃为固态粒子聚合及云滴蒸发层;0 ℃层以下是雨滴碰并增长和云滴凝结增长区.2D-P观测的粒子的平均直径、最大直径、峰值直径的峰值集中在融化层附近,与融化层回波亮带对应.用同一种形式的密度分布函数N(r)=mrfexp(-ar br2-cr3)来拟合暖层小云滴、大云滴和雨滴的谱分布,拟合结果与观测的谱分布吻合较好,拟合出的平均直径、均方根直径、数浓度以及含水量与观测值也较接近,相对误差小.     

基于太湖地区MFRSR遥感大气气溶胶光学特性和大气污染状况

利用2008年5月16日至2009年4月17日太湖地区多光谱旋转遮光辐射仪（multi—filter ro—tating shadow—band radiometer,简称MFRSR）的观测资料进行反演,得出415、500、615、675和870nm5个波段大气气溶胶光学厚度（aerosol optical depth,简称AOD）及各季节浑浊度系数和波长指数的统计结果。结果表明,5个波段AOD的最大值分别为1．9、1．6、1．3、1．2和1．0;它们谱分布的半宽度分别为0．90、0．70、0．55、0．45和0．25;AOD频率分布极大值处所对应的AOD值分别为0．750、0．550、0．475、0．425和0．425。5个波段AOD的平均值在春季最大,夏季次之,除870nm外,均为冬季最小。浑浊度系数变化范围为0～1．25,其中大于0．2的占97％以上,大于0．4的占66％以上。春季、夏季、秋季和冬季的波长指数变化范围分别为0～3．0、0～2．8、0．2～2．0和0．2～2．0,表明太湖地区大气污染较为严重,且受人为源的影响显著。相对于秋冬季,春夏季有较大粒径的气溶胶粒子存在。     

鹤壁市地质灾害预报预警系统

分析了鹤壁市地质灾害时空分布特征及造成地质灾害的天气条件，采用5日滚动累加法，判定地质灾害降水类型，提出当日强降水型和前期强降水型与鹤壁市地质灾害的关系；集本地人工神经网络降水量预报和上级指导产品做诱发地质灾害的短期降水预报，并利用卫星云图、雷达、闪电定位仪等探测手段建立鹤壁市地质灾害预报预警系统。     

雷州半岛一次特大暴雨的特点及成因

2007年8月8-11日雷州半岛西南部出现了一次特大暴雨,日雨量和时雨量均超出当地历史观测资料的极大值.对本次暴雨过程雨量、日雨量和时雨量进行了特征分析,讨论了热带气旋"帕布"和"蝴蝶"的路径、天气形势、卫星云图和雷达回波的演变与特大暴雨的关系.结果表明:此次特大暴雨具有降水强度大、持续时间长、雨量大、地段集中的特点.前期受"帕布"环流和外围云系影响,雷州半岛普降大到暴雨;后期由于"帕布"路径转向,大气环流调整,受"帕布"环流和外围云系、北部湾低涡云团共同作用,强降水中心长时间维持和摆动.天气形势有利于大量的水汽和能量汇合,南北降水云系、回波相汇雷州半岛西南部,致使出现特大暴雨.     

Numerical Simulation of Macro- and Micro-structures of Intense Convective Clouds with a Spectral Bin Microphysics Model

By use of a three-dimensional compressible non-hydrostatic convective cloud model with detailed microphysics featuring spectral bins of cloud condensation nuclei (CCN), liquid droplets, ice crystals, snow and graupel particles, the spatial and temporal distributions of hydrometeors in a supercell observed by the (Severe Thunderstorm Electrification and Precipitation Study) STEPS triple-radar network are simulated and analyzed. The bin model is also employed to study the effect of CCN concentration on the evolution characteristics of the supercell. It is found that the CCN concentration not only affects the concentration and spectral distribution of water droplets, but also influences the characteristics of ice crystals and graupel particles. With a larger number of CCN, more water droplets and ice crystals are produced and the growth of graupel is restrained. With a small quantity of CCN the production of large size water droplets are promoted by initially small concentrations of water droplets and ice crystals, leading to earlier formation of small size graupel and restraining the recycling growth of graupel, and thus inhibiting the formation of large size graupel (or small size hail). It can be concluded that both the macroscopic airflow and microphysical processes influence the formation and growth of large size graupel (or small size hail). In regions with heavy pollution, a high concentration of CCN may restrain the formation of graupel and hail, and in extremely clean regions, excessively low concentrations of CCN may also limit the formation of large size graupel (hail).     

大姚地震前连续形变短期前兆特征

总结了2003年大姚6．2级地震云南模拟与数字化形变变化的短期异常特征。由模拟形变观测资料显示倾斜单分向加速变化显著,震前均出现转折变化;地应力阶变及大幅度波动为震前异常形态,而重力没有异常出现。异常展布距震中97～346km,异常台站比(距震中400km范围)为35．7％。数字化形变的9个测项中,楚雄倾斜和应变最为显著,尽管与降雨影响有关,但仍认为具有短期前兆意义。     

基于土地利用和RWEQ模型的内蒙古防风固沙服务评价（英文）

内蒙古是我国北方重要的生态屏障区,在区域生态系统防风固沙中发挥了重要的作用。本研究基于RWEQ模型模拟了内蒙古2010年和2015年生态系统防风固沙物质量,通过恢复成本法估算了其价值量,分析了内蒙古各盟市以及各生态系统防风固沙物质量和价值量变化的空间格局。结果表明2015年内蒙古防风固沙物质量和价值量总量分别为73.87亿t和738.66亿元,相比于2010年共减少了4.61亿t和46.16亿元。在各盟市中,锡林郭勒盟防风固沙总量最高,2015年达18.65亿t,乌海市最少,呼伦贝尔市防风固沙总量增长幅度最大,达4.37亿t;在各生态系统中草地生态系统防风固沙总量最高,占比在55%以上,但总量降低了1.05亿t,森林生态系统防风固沙增长量最高,达0.19亿t。结合生态系统变化及造林实施情况分析,发现造林等工程的投入实施通过增加森林面积、提升森林质量等有效增加了防风固沙物质量,但不合理的土地利用导致沙漠化土地的增加造成了内蒙古防风固沙量的显著降低。