"03.7"江淮梅雨锋暴雨中尺度系统的数值模拟研究

应用非静力中尺度数值预报模式MM5,对2003年7月4～5日的江淮梅雨锋暴雨过程进行了24h模拟,结果较好地再现了中β尺度暴雨系统的发展过程.进而利用时空分辨率较高的模式输出资料,对与这次暴雨过程相伴随的中β尺度系统的结构、生消变化状况及其可能的形成机制进行了研究.研究结果表明,梅雨带上强烈发展并东移的多个中β尺度对流系统,是造成这次江淮暴雨最直接的影响系统.在对流系统发展初期,锋生强迫下的次级环流加强了锋生区附近大气低层的风向风速辐合,它与对流活动有正反馈作用.对称不稳定可能是中β尺度系统发生发展的一种重要机制,在中β尺度系统发生的弱对流不稳定区,湿位涡的斜压项mpv2起了主导作用.     

重庆暴雨面积估测技术应用

运用距离权重反比法对重庆市气象自动观测站的雨量资料进行格点化处理,采用地球椭球体梯形面积的计算方法计算出暴雨面积,对重庆市2007—2016年的各次区域暴雨天气过程进行暴雨面积估测,计算出的暴雨面积能真实反映暴雨的影响范围,并充分证实了重庆市2014年的"9·17"区域暴雨是该年重庆市影响范围最大的暴雨。通过对暴雨面积的估测,分析重庆市近10 a的暴雨面积变化趋势,反映出其总体呈增大的趋势。     

山东荣成马山里海域大型藻类群落结构时空变化研究

山东半岛东端以岩基海岸为主,而浅海多为岩礁底质,适宜大型藻类生长。为探究该海域的大型藻类群落结构特征,于2018年11月(秋)、2019年2月(冬)、5月(春)和8月(夏)对山东荣成马山里海域的3个典型生境(草床区、天然礁区和泥沙区)中的大型藻类进行了调查。结果显示:3种生境共鉴定出大型藻类23种,其中红藻门15属15种,褐藻门3属4种,绿藻门3属4种。物种数最高值出现在天然礁区(22种),最低值出现在泥沙区(12种)。生物量最高值为春季草床区(1 567.44±21.29) g·m^-2、最低值为秋季的泥沙区(594.45±107.06) g·m^-2。大型藻类优势种在不同生境、不同季节不同:草床生境为小珊瑚藻(Corallina pilulifera),在4个季节中均占绝对优势;礁区为绿藻向红藻、褐藻变化;泥沙区为从红藻到褐藻变化。Pielow均匀度指数的最高值在3个生境中相近且均出现在冬季;多样性指数最高值、最低值分别出现在礁区与泥沙区; Margalef丰富度指数的最高值出现在秋季的礁区,而最低值出现在夏季的泥沙区;聚类与排序结果表明,大...     

基于GWR模型的喀斯特地区产流量与土壤侵蚀权衡的时空特征——以贵州省三岔河流域为例

喀斯特地区的土壤保持服务及产流服务对区域可持续发展至关重要,明晰二者之间的权衡/协同关系是制定生态系统服务管理策略的基础。当前,针对喀斯特生态系统服务权衡与协同关系的研究多为定性描述,对于相互关系的定量研究亟待加强。本文以典型喀斯特地区三岔河流域为研究区,使用In VEST模型、RUSLE模型分别模拟了研究区2000—2015年16年间的产流量及土壤侵蚀量数据,借助地理加权回归方法对产流量及侵蚀量的多年均值进行权衡/协同关系的定量刻画与空间分析。结果表明:(1)流域尺度上产流量与土壤侵蚀量呈现权衡协同关系并存的分布格局,研究区63. 3%的面积为权衡关系,36. 7%的面积为协同关系,上游、下游大部分地区为权衡关系,中游呈现协同关系;(2)土地利用类型的空间分布是导致产流量与土壤侵蚀量权衡/协同关系空间分布的主要原因;(3)产流量与土壤侵蚀量的空间权衡/协同关系具有较高的空间异质性,因不同地貌类型区而存在差异,其中中海拔平原、中海拔台地地区土壤侵蚀与产流量整体上表现为协同关系,中海拔丘陵、小起伏中山、中起伏中山地区表现为权衡关系。本研究深入剖析了土壤侵蚀及产流量的空间权衡关系,其结果可为该地区生态系统服务管理提供借鉴意义。     

基于CT图像分析建立岩土材料数值模型的方法研究

根据材料内部真实结构建立数值计算模型是岩土力学研究的一个热点。本文针对不同材料内部结构特征,介绍了等效图形法与边缘矢量化两种建模方法,并以自制孔隙岩土材料和混凝土的CT图像为例,说明了两种建模步骤。分析表明:当图像的灰度直方图具有明显双峰或多峰结构时,特征区域易分割;而当灰度直方图为单峰结构时,可以通过数学形态学的top-hat方法进行图像增强,以方便特征区域的提取。对于孔隙结构,可以利用等效圆或等效椭圆表征,建立相应的数值模型;而当内部结构复杂时,可利用特征边缘矢量化方法进行建模。本研究为如何建立反映岩土材料内部真实结构数值模型提供了方法。     

应变控制下深层黏土动弹性模量与阻尼比试验研究

为研究天津滨海新区深层黏土动力特性,借助GDS动三轴仪器对应变控制条件下天津滨海新区深层黏土的动弹性模量及阻尼比的变化规律进行研究。每组试验中将相应深度土体上覆土层压力作为试验围压,其间只改变控制应变进行循环三轴试验。试验结果表明,土体动弹性模量、阻尼比受围压影响有一个限值,超过这个限值(约3倍参考围压),围压对土体动弹性模量、阻尼比影响很小,但土体动应变对其影响较大。     

1961-2018年华南年和各季极端降水变化特征的比较分析

利用中国气象局0.25°×0.25°的CN05.1逐日气温(TM)和降水(PRE)资料,分析比较了华南地区9种年和各季极端降水的变化特征及其气候背景,按照空间分布和变化趋势,将9种华南地区极端降水归为4类:第1类为极端湿日降水量(R99P)、非常湿日降水量(R95P)、最大日降水量(RX1day)和最大5日降水量(RX...     

云图定量降水估测研究

分析了降水的云图特征。找出了与降水关系密切的云顶温度,云顶温度变量及水汽通道灰度等因子。在此基础上建立了云图定量降水的统计模式,于1998年5～8月投入业务试用,效果较好。     

基于锥束CT的小型部件检测系统设计

利用锥束CT成像的先进理论,设计了一套小型部件检测的系统。该系统能对单个小型部件进行检测,检测时间短,成像分辨率高,并能最终实现三维显示;该装置具有小型化和可移动性的特点,能用于野外作业。