一次夏季大风天气过程分析及其临近预报

利用地面、高空及云图、雷达资料对2005年8月22日晚一场袭击农六师各地的大风天气过程进行了分析总结,并得出一些对临近预报有意义的结论。     

中亚低涡背景下一次短时强降水过程MCS成因分析

为了深入了解天山山区中尺度对流系统（MCS）的触发和变化,对发生在新疆伊犁河谷一次中亚低涡背景下的短时强降水过程MCS成因进行了分析。通过利用自动站小时降水数据分析得出此次降水时空分布特征,并基于FY-2G卫星TBB产品、多普勒天气雷达数据对MCS的云图和雷达特征进行分析,得出该地区中-β尺度MCS(M_βCS)具有明显的夜发性和后向传播特征,且分别在山区、平原上空发展和增强并长时间维持,雷达图上强回波带、逆风区和超低空急流的持续出现说明局地对流增强。此外,选取代表站雨强与对应TBB、雷达回波进行分析,发现强降水时段雨强的空间分布与TBB梯度大小成正比,时间分布与回波顶高和垂直液态含水量成正比。利用探空、地面风场以及ERA Interim再分析资料对MCS形成的大尺度环流背景和中尺度特征进行分析,得出深厚中亚低涡前部局地对流活动的加强触发MCS的生成,中低层多通道水汽输送和局地长时间水汽辐合、大气不稳定层结、中低层的风场辐合和垂直切变、高低层θ_se梯度增大以及低层暖平流增强为MCS的发展和维持提供了动热力和水汽条件。     

MGEX广播星历轨道和钟差的精度评估

为了对MGEX提供的广播星历产品进行精度评估,本文推导了广播星历计算卫星在地固坐标系下位置的数学模型,归纳了精密星历对广播星历进行评估的基本原理和方法,借助MGEX系统提供广播星历产品,对比分析了MGEX系统提供的GPS卫星广播星历轨道及钟差的误差平均值和RMS值。试验结果表明:除个别卫星轨道误差RMS超过4 m,钟差误差平均值大于8 ns外,MGEX提供的7 d和27 d的广播星历产品的轨道精度都优于3 m,钟差误差小于6.5 ns。本文为使用MGEX广播星历的用户提供了参考依据。     

南疆西部暴雨的动力热力特征分析

采用NCEP1°×1°再分析资料,对2012年南疆西部3次暴雨过程中的锋生函数和湿位涡特征的对比,分析南疆西部降水的动力、热力条件与降水的关系,结果表明:锋生函数和湿位涡与南疆西部的降水有很好的对应关系,并能较好地反映降水的动力、热力机制。西部翻山的和东部"东灌"冷空气与南疆盆地的暖空气冷暖交汇,形成锋生。低层锋生达6×10~(-9) K·s~(-1)·m~(-1)以上时,低层辐合叠加地形强迫提供动力作用,触发降水。锋生的强度与降水强度成正比。低层辐合,暖气团被抬升,中层锋生强度达4×10~(-9) K·s~(-1)·m~(-1)以上时,冷暖交汇的热力作用和水汽凝结,使降水维持,形成暴雨。暴雨时有3 PVU的正湿位涡叠加于负湿位涡之上,低层负湿位涡-3.0 PVU时易出现短时强降水。垂直分布上前倾结构形成对流性降水,后倾结构形成持续性降水。     

新疆雷暴的统计特征

2017年6月7日阿克苏地区出现一次强对流天气过程,其中2个α中尺度对流系统（MCS）及其合并发展造成多站大风、冰雹和短时强降水。为探明该过程地闪分布及其与云顶亮温（TBB）、雷达回波和对流系统发展的关系,加深对新疆强对流天气中地闪活动规律和特征的认识,利用新疆地闪监测定位系统数据、卫星TBB资料、C波段多普勒天气雷达资料等,分析了此次强对流天气过程地闪活动特征。结果表明：（1）对流层低层和中层明显增湿,低空中尺度切变线稳定维持,使得地闪集中分布在低空切变线暖平流一侧。（2）该过程以负地闪活动为主,地闪强度由西向东呈增强趋势,地闪强度与地闪密度分布存在一定的负相关,地闪次数跃增和正地闪占比下降与地面大范围强风有着较好的相关性。（3）地闪多发生在TBB≤-40℃云区内,地闪次数与TBB≤-40℃云团面积和最低TBB分别呈正相关和负相关。（4）MCS影响期间负地闪和正地闪多发生在5~20 dBz和10~15 dBz回波区内;对流发生发展和成熟阶段垂直积分液态水含量（VIL）峰值较地闪次数剧增提前12~20 min出现。地闪次数与回波顶高对流发生发展阶段呈正相关关系,成熟阶段呈负相关关系。

     

青河1961-2008年气温变化特征分析

对青河近48 a气温变化特征进行了分析,结果表明:青河年平均气温在1989年开始发生暖突变。从20世纪80年代末以来夜间气温显著升高,白天气温也明显升高,从而导致气温暖突变。在各个季节中,冬季和夏季气温的明显增暖对年平均气温暖突变的贡献最大。在各种温度升高过程中,升幅最大的是最低气温,尤以冬季最低气温升温最大,升温率达1.1℃/10 a。而最高气温的升温幅度小于最低气温,从而日使较差表现为减小的趋势。     

一次冰雹天气成因及雷达回波分析

利用气象单收站和新一代天气雷达资料对2006年4月23日发生在兵团农六师境内一次冰雹天气的成因进行分析,结果表明:当日北疆地区的气压分布有利于冷空气入侵,充足的水汽、下垫面的快速增温以及局地的气流辐合为对流云的形成提供了热力和动力条件,雷达回波径向速度场中的垂直风切变也有利于强对流云的产生和维持。这些结论对今后的强对流天气预报具有一定的指导意义。     

三维激光扫描技术在城市隧洞形变监测中的应用

三维激光扫描技术具有易操作、高精度、低成本的优势,逐渐广泛的应用于各项工程测绘及监测领域。本文以广东省广州市地铁1号线某段为监测对象,经过两期次监测,通过计算、分析,认为隧洞水平方向最大位移量为6.1 mm,垂直方向最大位移量为2.6 mm,且具有垂直方向形变量大于水平方向形变量的特征。实践表明,将三维激光扫描技术应用于城市隧洞形变监测中,不仅可以获得隧洞整体形变特征,而且能够获得精确的形变量信息,为城市隧洞形变治理提供可靠的依据。     

利用典型Stokes参数的油菜物候期识别

油菜关键物候期信息的获取对于油菜的田间管理、观赏时间预测及产量估测等具有重要意义,是精准农业实施的重要组成部分。极化合成孔径雷达技术不仅可以实现对作物全天时监测,而且对作物的结构信息敏感,在物候期提取中极具潜力。首先,以覆盖油菜整个生长期的5景时间序列全极化Radarsat-2数据为基础,基于Stokes矢量提取了平均强度g₀、归一化平均强度g_0m、平均极化度ρ_m、零度方向路线球面度P_dor、零度孔径路线倾斜度I_dap和零度孔径路线弧对称度A_adap6个典型Stokes参数;然后,对比分析了这6个参数对油菜整个生长期动态变化的响应特征,并以此为基础采用决策树(decision tree,DT)算法对油菜的物候期进行了识别。研究结果表明,6个Stokes参数中,除ρ_m和A_adap外,其他4个参数均对油菜物候期变化敏感,在油菜物候期识别中具有极大的潜力。DT算法能有效识别油菜的各关键物候期,其分类结果与样地实测数据具...     

巴丹吉林沙漠夏季大气边界层结构

利用国家自然科学基金项目“巴丹吉林沙漠陆-气相互作用观测试验和研究”于2009年7—9月在巴丹吉林沙漠取得的系留气球、GPS探空等加强观测资料,分析了沙漠夏季大气边界层位温、比湿及风等的日变化特征。研究表明：（1）巴丹吉林沙漠近地面气温日较差较大,比湿的变化与气温相反,白天风速变化大。（2）昼（夜）不平衡能量差额R_d>0（R_d<0）,莫宁-奥布霍夫长度L<0（L>0）,大气层结趋于不稳定（稳定）;白天大部分净辐射能量转换为感热通量,为深厚大气边界层的发展提供热力条件。（3）午前稳定边界层经历了从重建到消退的过程,其上残留层较厚;午后混合层打通残留层发展迅速,近地面层出现明显的超绝热递减层;夜间稳定边界层迅速发展,最大厚度达900 m;（4）从整个边界层来看,午前出现的5层结构在午后变为3层,稳定边界层消失,混合层迅速发展,厚度达到3 000 m。夹卷层厚度最大值为1 500 m,近地面的超绝热层最大达200 m。