山东蒙山峨峪口砾石堤的成因类型和泥石流发生历史

地貌学和沉积学证据表明,山东蒙山地质灾害遗迹分布广泛,通常以砾石堆积堤及河谷堆积阶地的形式保留在现代河床之上.其中,峨峪口砾石堤在蒙山具有典型性和代表性.探明峨峪口砾石堤的成因类型和发生历史,对中国东部(105°E以东)第四纪环境变化、气候地貌过程具有重要的科学研究和科普教育价值.2020年10月和2021年2月,笔者...     

复杂网络理论在黄土高原沟谷地貌特征研究中的应用

沟谷侵蚀是塑造黄土地表侵蚀形态的主要动力,沟谷的发育过程深刻地影响着黄土地貌的发育及演化.本文在黄土高原选择6个典型地貌样区,以样区的数字高程模型为基本数据源提取沟谷系统.将沟谷系统中的沟谷节点、沟谷源点和流域出水口点作为网络节点,网络节点之间的空间拓扑关系为边,高程差为权值,构建黄土高原沟谷加权复杂网络模型.对黄土沟...     

Modal aspects of the Northern Hemisphere annular mode as identified from the results of a GCM run

In order to study the physical nature of the Arctic Oscillation (AO) or the Northern Hemisphere annular mode (NAM), the linear stochastic model, constructed empirically from the output of a GCM run, is used to investigate the modal aspects of this climate variability mode. Theoretical analysis on the dominant modal response to the stochastic forcing is performed in terms of the maximum variance contribution. As the modal aspect of AO/NAM, two dominant normal modes are found to resemble the spatial structure of the AO/NAM represented by the leading EOF. These stochastically forced normal modes are regarded to be physical modes and thus can explain many fundamental features of the AO/NAM such as the barotropic annular dipole, tropospher–stratosphere coupling, and its dominance over the wintertime Northern Hemisphere. It then follows that the origin or physical nature of the AO/NAM can be attributed to the behaviors of the dominant annular normal modes. A key distinction of this study from previous eddy driving theories is that, to drive the variability, eddy forcing needs not to have a spatial structure completely coinciding with the pattern of the NAM, since the latter is mainly decided by the linear normal modes.     

基于陆面模式基准平台ILAMB对陆面模式CoLM的评估

模式评估是模式发展中不可或缺的重要一环。本文利用最新版陆面模式评估软件—ILAMB（International Land Model Benchmarking）对通用陆面模式 (The Common Land Model, CoLM)进行客观评估,并与NCAR陆面模式CLM5(Community Land Model version 5)结果进行比较。作为一个陆面模式评估软件,ILAMB能对参与评估的模式变量自动生成诊断图形并对模式性能进行评分。评估结果表明,CoLM总体性能良好,模拟结果与基准数据较为接近。与CLM5相比,CoLM在总初级生产力及水文方面的表现略微逊色,在辐射方面则表现相当,对部分变量如地表向上长波辐射、地表净辐射等的模拟甚至优于CLM5。通过对比CRUNCEPv7和GSWP3v1两种强迫资料发现,它们在气候平均态上具有一定的差异,模式在GSWP3v1强迫下的表现相对较好。CoLM和CLM5在CRUCNEPv7强迫下模拟的潜热通量在亚马逊平原、亚洲东部和南部地区以及北美东部一带正偏差显著,而在GSWP3v1强迫下的模拟则有明显改善。这两个模式对感热通量的模拟在非洲北部、亚洲中部一带均明显偏高。在辐射方面,CoLM模拟的地表向上短波辐射在全球以偏高为主,这在一定程度上造成了地表净辐射的模拟偏低。各组试验模拟的地表向上长波辐射得分相差不大,但在具体的空间分布上有一定的差别。     

台风“温比亚”影响山东期间GPM资料的降水分析

为研究GPM（Global Precipitation Measurement）资料对台风雨带降水结构的探测能力,利用GPM卫星资料、地基雷达资料和地面降水实况对2018 年第18号台风“温比亚”影响山东期间的降水结构进行分析。结果表明：台风螺旋雨带造成的降水远大于台风外围云系产生的降水;台风螺旋雨带的雨顶高度大于外围云系的雨顶高度,基本在7 km以上,最大雨顶高度达到15 km;台风螺旋雨带及其外围云系都以层云和对流云降水为主,其中螺旋雨带中对流云降水所占比例高于外围云系,对流云的平均降水率是层云的3倍左右,对流云降水对应近地面降水率和雨顶高度的大值区;台风螺旋雨带的降水柱与外围云系中的降水柱相比,具有数量多、密度大、高度高的特点,这与台风螺旋雨带中对流发展旺盛有关;2A DPR数据产品对降水估测具有较好的指示意义。研究结果为用GPM产品估测降水结构提供了参考依据。     

宁夏不同强度沙尘暴环流差异特征的对比分析

利用宁夏1970—2003年沙尘暴过程资料及NCEP/NCAR(1971—2000年)逐日全球再分析资料,依据沙尘暴强度划分标准,对同期宁夏不同强度沙尘暴过程的环流差异特征进行合成对比诊断分析。结果表明:在不同环流背景下,特强、强及一般性沙尘暴过程频次明显不同,一脊一槽、西北路径冷空气是宁夏区域性特强和强沙尘暴过程最主要的环流和冷空气类型;而在基本相同的大尺度环流背景下,由于乌拉尔山高压脊、贝加尔湖冷低压、蒙古气旋及地面冷高压等的强度和位置不同,造成的沙尘暴强度有显著差异。同时,200 hPa高层西风急流的不同分布,与宁夏沙尘暴的强度也有密切关系。     

降水过程中多普勒天气雷达风廓线产品特征

利用南京多普勒天气雷达资料,在对VWP风廓线产品可靠性研究和表征"湿度"变化能力研究基础上,对南京地区春季大面积积层混合云降水过程中风廓线产品的特征进行了细致研究.研究表明,在降水前夕、维持增强和降水消亡的不同时段风廓线产品都呈现出相应的图像特征:在图像上ND区域呈现一楔形,快速减少,预示着降水在2个小时内发生;暖平流、切变层和大风区的存在有利于降水的维持和加强;VWP最高位置风向标的突降和中层ND区域的出现预示着降水即将结束.     

2017年1月大气环流和天气分析

2017年1月大气环流主要特征如下：北半球极涡呈绕极型分布,中心气压较常年偏低,欧亚中高纬度环流呈两槽一脊型;南支槽强度与常年接近,平均位置位于90°E以西附近,副热带高压较常年接近。1月,全国平均降水量为12.4 mm,较常年同期偏少6%。全国平均气温为-3.4℃,较常年同期（-5.0℃）偏高1.6℃,为1961年以来历史同期第三高值。月内,我国出现主要冷空气过程、主要降水过程以及雾 霾天气过程各2次,其中2016年12月30日至2017年1月6日雾 霾天气过程是1月范围最广、持续时间最长、强度最强的雾 霾天气过程。     

A Theoretical Explanation of Anomalous Atmospheric Circulation Associated with ENSO Modoki during Boreal Winter

Based on a linear model, the present study provides analytical solutions for ideal triple forcing sources similar to sea surface temperature anomaly （SSTA） pat- terns associated with El Nino-Southern Oscillation （ENSO） Modoki in winter. The ideal triple pattern is composed of an equatorially symmetric heat source in the middle and equatoriaUy asymmetric cold forcing in the southeast and northwest. The equatorially symmetric heat source excites low-level cyclonic circulation anomalies associated with Rossby waves in both hemispheres, while the northwest- ern and southeastern equatorially asymmetric cold sources induce low-level anomalous anticyclones associated with Rossby waves in the hemisphere where the forcing source is located. Low-level zonal winds converge toward the heat sources associated with Kelvin and Rossby waves. Due to unequal forcing intensity in the northwest and southeast, atmospheric responses around the equatorially symmetric forcing become asymmetric, and low-level cyclonic circulation anomalies in the Southern Hemisphere become greater than those in the Northern Hemisphere. Ascending （descending） flows coincide with heat （cold） sources, resulting in a double-cell structure over the regions of forcing sources. Ideal triple patterns similar to SSTA patterns associated with La Nina Modoki produce opposite atmospheric responses. The theoretical atmospheric responses are consistent with observed circulation anomalies associated with ENSO Modoki. Therefore, the theoretical solutions can explain the dynamics responsible for atmospheric circulation anomalies associated with ENSO Modoki events.     

复杂地形DSM的地面点识别及DEM提取

目前,基于数字地表模型(DSM)提取数字高程模型(DEM)的研究多以平坦地区为研究对象,且精度较低。本文提出了一种基于区域生长的DEM提取算法,该算法以区域生长算法为基础,采用最大类间方差法(OTSU)实现区域生长中种子点、生长准则和终止条件的自适应选择。该方法不仅可从平坦地区和地形复杂的山区的DSM中识别地面点和提取DEM,且能有效解决区域生长算法将地面和地面附着物(本文中地面附着物以高架道路为例)识别为同一类的问题。与附近最小值法进行试验对比,结果表明,本文算法能够较好地提高DEM提取精度,识别地面点的制图精度达90%以上,可靠性和稳定性较强。