两次陕北暴雨过程热力动力机制诊断

利用常规气象观测资料、NCEP FNL分析资料（水平分辨率为1°×1°,时间分辨率为6 h）,对2013年7月21-22日和2014年7月8-9日两次陕北暴雨过程成因进行热力动力诊断,结果表明:两次陕北暴雨与高低空急流关系密切,暴雨带位于低空急流左侧的水汽辐合区,“0721”过程低空急流更强,在高低空急流耦合的强上升运动区（延安）出现大暴雨。降水前期,两次过程大气均存在对流不稳定,切变线触发对流,产生强降水,而其释放的凝结潜热加热形成中低层大气的热力不连续面,湿斜压性及锋生增强,造成整层饱和大气的抬升,维持强降水。“0721”过程前期对流降水的潜热释放更大,由此反馈的低空急流及锋生更强,出现大暴雨天气。广义对流涡度矢量垂直分量很好地描述了两次暴雨过程高低空急流耦合作用以及凝结潜热释放增强的锋生作用,其变化趋势能够反映降水的发展和减弱过程。暴雨出现在湿热力平流参数垂直积分大值中心及南侧的高梯度区,大值中心出现后约6 h会产生强降水,这对于强降水落区的预报有一定指示意义。     

近20年辽河三角洲地貌演化

运用钻探和浅地层探测等最新调查成果,对近20年的辽河三角洲潮流沉积进行了研究.根据不同时期水深地形和卫星影像资料对比分析了现代辽河三角洲潮流地貌变化.现代辽河三角洲的沉积主体位于双台子河口.研究区10 m深度内的地层主要包括:潮滩相、潮道相和浅海相沉积,其下为古三角洲相.潮滩相沉积物以砂和粉砂为主,分选中等,跳跃和悬浮组分各占50%左右:浅海相和潮道相沉积物主要为软弱的粘土质粉砂和粉砂质粘土,以悬浮组分为主.全新世以来至1896年,研究区为古辽河、古大凌河和绕阳河之间的小海湾.1896年,双台子河被人工开挖为分洪河道以来,口门外形成盖州滩等潮滩,并快速发育.1958年,双台子河建闸后,人海径流量和输沙量减小.目前.双台子河口整体处于淤积状态,潮滩面积不断增加,整体向南、西、北3个方向扩展.潮滩最大淤进速率为87～683 m/a,平均淤积速率为0.189 m/a.潮滩东侧局部发生侵蚀,平均侵蚀速率为0.122 m/a.潮道面积缩小,具有向西、向北迁移的趋势,最大迁移速率为48～200m/a.双台子河口地貌发育受径流、海洋动力和人类活动的影响,沉积物的主要来源由双台子河河流输沙演变为潮流和沿岸流输沙.     

热力散度垂直通量在延安强降水过程中的诊断分析

利用NCEP1°×1°6h再分析资料对2013年7月22日延安地区强降水过程进行了热力散度垂直通量诊断分析,结果表明:当高空辐散区叠加在弱的低层辐合区上方时,促进低值系统的发展,使高低层的辐散辐合均加强,从而引起强烈的上升运动,为强降水的产生提供了有利的动力条件。在强降水区,广义位温等值线呈"漏斗"状,从对流层高层向下伸展到对流层低层,且在对流层低层垂直梯度比较显著。在此次降水过程中,高空主要有两股干冷空气影响延安地区,一股位于延安西侧的中高层,一股位于其东部的对流层低层,这两股冷空气夹击延安地区上空中层的暖湿气流,加强了降水区附近的湿斜压不稳定,为强降水的产生提供了有利的热力不稳定条件。热力散度垂直通量的垂直分布及整层积分的结果与地面6h强降水落区有很好的对应关系,它的变化趋势及移动方向与强降水区的变化趋势和移动方向也较为一致,对强降水落区预报有一定的参考意义。     

陕西两次阵风锋的多普勒雷达和自动气象站资料分析

对2004年7月发生在陕西中部的两次雷暴系统产生阵风锋的多普勒雷达观测和自动气象站资料进行了分析,结果表明:阵风锋位于雷暴前部10~50 km处,呈弧状;阵风锋的水平尺度为50~100km,宽度3~5 km,回波强度15~25 dBz,生命史1~5 h;阵风锋的典型速度为10 m.s-1;阵风锋过境时地面温度下降,风向转变、风速突增的现象明显;阵风锋的强度取决于雷暴的强度,雷暴群产生的阵风锋生命史更长;阵风锋对近距离的单体雷暴有显著的负反馈作用,对雷暴群的负反馈作用不明显;多普勒雷达径向速度场对阵风锋有较强的预报能力。     

一次短时强降水过程中的干侵入作用

以2012年7月15日凌晨榆林地区一次短时强降水过程为研究对象,利用NCEP 1°×1°再分析资料、FY-2E卫星资料及常规气象观测资料,通过卫星水汽图像和大气动力场相结合的方法揭示冷涡影响下降水过程中干侵入的特征及其对短时强降水发生、发展的作用机制。结果表明:此次短时强降水过程中干侵入特征明显,卫星水汽图像上的黑体亮温高值区与干冷区相对应,干冷区的伸入使得对流云团边缘亮温梯度增大,同时对流云团发展;干侵入与对流层高层的下沉运动、高值位涡以及干冷区相对应,因干冷空气叠加在暖湿气流之上,在强降水区上空出现了对流不稳定层结,为短时强降水的发生创造了有利的环境条件。另外,此次降水过程水汽条件主要集中在对流层低层,风场辐合带来的短时间水汽辐合为短时强降水集聚了一定的水汽条件。在地面中尺度辐合线的触发作用下,将不稳定层结中包含水汽的气块抬升,从而形成降水。     

华南区域大气成分业务数值预报GRACEs模式系统

总结了华南区域大气成分数值预报GRACEs模式系统的业务发展进程,系统介绍了GRACEs模式的计算域、气象驱动场、输入排放源、计算平台与产品应用,报告了GRACEs模式的业务预报性能。概述了国内外大气成分数值预报模式的发展现状与趋势,介绍了新版CMAQ模式Ver5.1的化学机理,及其在光化学、气溶胶化学、源排放、化学与气象双向反馈机制等方面的重要更新。GRACEs模式系统预期将在本地精细化气象模式、污染源本地化、化学机理以及初始场同化等方面进一步研究,深入开展华南区域"一体化"大气成分模式系统的研发与应用。     

近37a乌鲁木齐机场雾的不均匀性特征分析

本文应用1977～2013年乌鲁木齐机场12月~次年(2014年)3月逐时地面观测资料,应用相关气候统计方法探求乌鲁木齐机场雾天气的出现时间及其变化特征,并以大雾集中度(FCD)和大雾集中期(FCP)来表征大雾天气累计出现时间的非均匀性特征,结果表明：⑴1977~2013年,乌鲁木齐机场雾累计出现时间呈明显的上升趋势,大雾的上升速率大于浓雾的上升速率,且大雾天气中浓雾的比率逐年下降;且机场雾的持续时间以低于6h为主;⑵机场雾分为三个阶段：少发期(1977~1991)、调整期(1992~2001)、高发期(2002~2013),且机场雾的突变时间就发生在本世纪00年代初期(2001/2002年);⑶机场大雾累计出现时间和能见度大小有明显的负相关关系,且日变化显著：一天内有两个非常明显的转折时间段,分别为1:00~2:00、和14:00~15:00,即3:00~13:00为一天内易发大雾时间段,14:00~23:00为一天内能见度较好时间段;⑷机场大雾的发生时间相对集中,集中度相对较高。近37a来大雾集中度呈下降趋势,尤其是进入大雾高发期以后,大雾发生次数显著增加,且大雾平均持续时间变化不大,集中度较低;机场大雾集中发生的12月和1月,以周为时间单位计算时,在2002年以前,大雾最多发生在12月第四周;2002以后,大雾最多发生时间开始后移至次年1月份第一周。     

高分遥感影像下的大通废弃煤矿区生态修复林淹水胁迫灾情信息提取

植被恢复是废弃矿区生态恢复最有效的方法之一。地表沉陷导致的淹水胁迫会对修复区域内的植被正常生长产生重要影响,进而会影响整个矿区的生态恢复效果。本文基于面向对象的图像分类方法,利用World View-3高分辨率影像、GPS数据和实地调查数据,提取了大通废弃矿区内地表渗水面积和生态修复林地受淹水胁迫的灾情信息。根据灾情信息提取结果,矿区内受灾植被总面积为31 570 m2。其中,受淹水胁迫影响最大的树种是响叶杨,其受灾面积为11 930 m2,占受灾总面积的37.8%。研究成果可为废弃煤矿生态环境监测及生态恢复效果评估工作提供参考。     

贻贝发育早期酯酶和过氧化物酶活性

采用组织化学和分光光度技术对贻贝(Mytilus edulis)发育早期酯酶(Esterase,EST)和过氧化物酶(Per-oxidase,POD)活性进行了研究,以探讨贝类早期发育过程中的免疫防御机制。EST和POD均存在于贻贝的卵母细胞、胚胎和幼虫中,但在各个发育时期的分布和含量不同。组织化学定位结果表明,从卵母细胞到D型面盘幼虫各个发育时期的胚胎和幼虫均呈EST强阳性和POD阳性;卵母细胞核区较大且颜色较浅;桑椹期开始出现不同细胞阳性的强弱差异;原肠胚、担轮幼虫和D型面盘幼虫细胞间阳性强弱的差异逐步增大。分光光度测定结果表明,α-醋酸酯酶活力,卵母细胞最低,受精卵略有提高,卵裂期胚胎提高较大且达最高峰,囊胚、原肠胚和担轮幼虫又逐渐下降,D型面盘幼虫下降较大;α-丁酸酯酶活力,卵母细胞较高,受精卵略有提高且达到最高峰,卵裂期胚胎到D型面盘幼虫各个时期逐渐下降,D型面盘幼虫最低。不依赖卤素POD活力,卵母细胞最低,受精卵提高较大,囊胚达到最高峰,原肠胚、担轮幼虫和D型面盘幼虫逐渐降低。依赖卤素POD活力与不依赖卤素POD活力的变化规律相似,但受精卵提高较小,而卵裂期提高较大。EST和POD可能在贻贝的发育早期抵抗病原微生物侵染方面发挥重要作用。     

一种结合低级视觉特征和PAPCNN的NSST域遥感影像融合方法

针对融合规则中活动度量构建的单一性和脉冲耦合神经网络（pulse coupled neural network, PCNN）参数设置的主观性问题,提出一种非下采样剪切波变换（non-subsampled shearlet transform, NSST）域内结合低级视觉特征和参数自适应PCNN(parameter adaptive PCNN,PAPCNN)的遥感影像融合方法。首先将全色影像和多光谱影像YUV颜色空间的亮度分量Y通过NSST分解得到高频和低频子带,其次利用基于低级视觉特征的融合规则对低频子带进行融合,结合局部相位一致性、局部突变度量和局部能量信息3个低级特征构建新的活动度量;然后采用PAPCNN模型对高频子带进行融合,将多尺度形态梯度作为模型的外部输入信号;最后依次进行NSST逆变换和YUV逆变换,得到融合影像。实验结果表明,所提方法对不同平台和不同地面特征的遥感影像都能表现出较好的效果,相较于其他11种方法,在所有评价指标上均表现优秀。所提方法能够较好地保留原始影像中的空间信息和光谱信息,可以提供优势互补的融合影像。