海洋环境大数据系统建设研究进展

海洋环境大数据是诸多学科研究领域的基础,也是实施海洋强国战略和建设海洋强国奋斗目标的先决条件。文章从全球海洋环境观测计划及系统出发,探讨现阶段全球海洋环境大数据观测、国家数据库建设、数据质控方法以及数据应用现状,阐明了海洋环境大数据在国家发展中的重要性,客观地分析了目前海洋环境大数据发展在基础设施、数据处理及数据质控能力建设等方面面临的关键问题与挑战,以期为将来海洋环境大数据在多尺度、多学科、多行业的深入发展与深度融合提供可靠的资料与建议。     

A further investigation of the decadal variation of ENSO characteristics with instability analysis

Based on instability theory and some former studies, the Simple Ocean Data Assimilation （SODA） data are analyzed to further study the difference between the propagation of the ENSO-related oceanic anomaly in the off-equatorial North Pacific Ocean before and after 1976. The investigation shows that after 1976 in the off-equatorial North Pacific Ocean, there is a larger area where the necessary conditions for baroclinic and/or barotropic instability are satisfied, which may help oceanic anomaly signals propagating in the form of Rossby waves to absorb energy from the mean currents so that they can grow and intensify. The baroclinic energy conversion rate in the North Pacific after 1976 is much higher than before 1976, which indicates that the baroclinic instability has intensified since 1976. Prom another perspective, the instability analysis gives an explanation of the phenomena that the ENSO-related oceanic anomaly signal in the North Pacific has intensified since 1976.     

四维尺度范畴公共气象服务同构模型研究

公共气象服务"同构"出公众、决策、专业气象服务。然而,同构尚未得到重视,带来公共气象服务系统一些缺欠:难以满足多时空、多内容、多表现Web服务需求;省际间系统对接困难;区、县局部系统难以集成到省、市乃至全国系统。该文以范畴论为指导,设计气象服务同构模型,以"全面覆盖","统一平台"和"易于推广"为理想,构建基于软件重用的气象服务系统。以国家公共气象服务分类规范为依据,将规范蕴含的时间、空间、内容和表现特征进行尺度量化得到四维气象服务空间;进而引入数据库邻接表模型、图形种子填充算法、气象地理信息系统、本体知识管理系统、气象内容管理系统、Google在线地图服务、面向服务架构等多个软件平台,并作用于维度内各个对象,从而完成模型设计。目前,模型已应用于中国天气网四川站,四川省市县三级气象服务网等203个不同行政级别的网站,同时提供各自公众、决策、专业气象Web在线服务。     

自驾天气服务系统的设计与实现

自驾、客运和货运活动中,行驶路段天气状况已成为关系安全行驶的关键要素,使得个性化、精细化的自驾天气信息服务作为专业化气象服务的新需求越发强烈。为满足该需求,提出一套自驾天气服务系统模型。该系统模型以计算机Google Maps地图方式定制路线,手机客户端接收服务短信为目标完成设计。该设计以"数据→信息→知识→产品"的思路处理气象数据,获得的客观分析格点场气象服务信息作为气象服务基础;路线处理以Google Map API解析用户定制路线的JSON为基础,采用PrimeFaces的Decoder方法和分布函数过滤得到途经点路线的地理坐标集;最后对定制用户以短信方式提供途经点的气象信息服务。基于本模型开发的自驾天气服务系统已经投入试运行,开拓了新的短信气象服务业务方式。     

鸟类乐园——河南省罗山县董寨鸟类自然保护区

<正> 董寨鸟类自然保护区地处豫鄂两省交界的大别山北坡,罗山县最南部,总面积4.68万公顷。保护区内群山连绵起伏,地形复杂多变,地势南高北低,平均坡高15°,海拔从100米至840米,以主峰王坟顶(840米),灵山金顶(827米)为中心形成的两大山体群系构成了保护区的核心。 保护区在气候带上属暖温带向北亚热带过渡地带,具有典型的过渡性气候特征,其特点为:气候温和,雨量充沛,夏无酷署,冬无严寒。全年无霜期227天,年降水量1100—     

台风眼壁的云结构与降水形成机制分析

使用带有详细微物理过程的ARPS模式,对台风韦帕（Wipha）进行三重嵌套细网格模拟,利用模式结果,对台风眼壁强降水中心的云结构和降水形成机制进行分析,结果表明：冰相微物理过程是启动和形成台风眼壁暴雨的主要降水形成机制。在9000～14000 m高空,云水在很低的温度下经均质核化产生冰晶,或经非均质核化形成云冰;冰晶通过凝华增长（psfi,贝吉龙过程）、雨水收集云冰产生雪（praci）和冰晶粘附雨水成雪（piacr）过程生长为雪;霰产生主要包括4个过程：冰晶接触雨水使其成霰（piacr）、雪撞冻云水使其成霰（psacr）、雨水收集云冰转化成霰（praci）或雨水冻结为霰（pgfr）;霰粒子通过收集云冰干增长（dgaci）,霰撞冻云滴增长（dgacw）等过程生长;霰融化（pgmlt）和雪融化（psmlt）成雨水后再通过碰并云水等暖云生长过程,最后形成雨水。霰过程的强弱在雨水形成机制中很重要。（29.5°N、121.8°E）和（28.3°N、120.4°E）强降水中心冰晶转化率没有太大差别,但是（29.5°N、121.8°E）强降水中心上空冰晶通过贝吉龙过程快速成长为雪和霰,霰粒子增长过程远远强于（28.3°N、120.4°E）强降水中心,低空又有较高的云水转化率,使降水粒子在暖云中继续快速生长,冷暖云过程的有利配置使（29.5°N、121.8°E）出现较强雨水转化率。     

Factorial analysis of annual erosion-accretion cycles of tidal flats in the front area of the southern Changjiang river delta

Based on surveyed data from seven coastal sections and the collected data of wind, sea level, tide, nearshore suspended sediment concentration and river flux from adjacent stations, this paper deals with regressive correlation between monthly average flat elevation and monthly average figures of the influential factors. All sections except one which is located within the river mouth showed negative correlation between flat elevation and sea level and between flat elevation and tidal range, with correlation coefficients being −0.53 – −0.91 (−0.77 on the average) in the former condition and −0.56 – −0.97 (−0.80 on the average) under the latter. Each of the sections with available suspended sediment concentration (SSC) data shows a positive correlation between flat elevation and SSC, with correlative coefficients being 0.35 – 0.97 (0.66 on the average). Only two sections (one in the Changjiang River Estuary and the other in the Hangzhou Bay) which are similar to beaches in sediment grain-size and slope gradient showed a negative correlation between flat elevation and onshore wind frequency and between flat elevation and average wind velocity, with correlative coefficients being respectively −0.57 and −0.69 (−0.63 on the average) in the former situation and −0.61 and −0.75 (−0.68 on the average) in the latter. Other sections did not show uniform relationship between flat elevation and wind conditions. Due to local marine factors the nearshore SSC in the studied area is negatively correlated with the Changjiang River sediment flux (r=−0.78), which results in false negative correlation between flat elevation and river sediment flux. The paper also gives sediment dynamic and morphodynamic explanation for the above correlations. Sea level rise results in the spread of breaker zone from subtidal area to intertidal area and then increases the intertidal water energy. The larger the tidal range, the stronger the tide currents and the easier for the flat to be eroded. The higher the SSC of flood water, the easier for the sediment to deposit down. Because of correlations among the influential factors, it is difficult to give the prime one which dominates the erosion and accretion processes in tidal flats.     

太行山东麓层状云微物理特征的飞机观测研究

本文利用“太行山东麓人工增雨防雹作业技术试验”的飞机和地面雷达观测数据,重点研究分析了2018年5月21日一次典型西风槽天气系统影响下的层状云微物理特征。结果表明,?5°C层的过冷水含量低于0.05 g m?3,冰粒子数浓度量级101～102 L?1。冰粒子数浓度高值区主要以针状和柱状冰晶为主。这可能低层是Hallett-Mossop机制和其他冰晶繁生机制共同作用下所产生的冰晶碎片在冰面过饱和条件下凝华增长所形成的。冰粒子数浓度低值区的冰晶形状基本以片状或枝状为主。?5°C层的冰雪晶增长主要以凝华和聚并增长为主,凇附过程很弱。零度层附近云水含量峰值区的液态水占比达到70%以上。云水含量峰值区的粒子主要以直径10～50 μm的云滴为主,伴随着少量聚合状冰晶。零度层其他区域的过冷水含量维持在0.05 g m?3左右,冰晶形态主要以聚合状、凇附状及霰粒子为主。液水层则主要以球形液滴及半融化状态的冰粒子为主。垂直探测表明:零度层以上的冰雪晶数浓度呈现随高度递增的趋势。在发展稳定的层状云内,混合层的过冷水含量很低,冰粒子主要通过凝华和聚并过程增长,云体冰晶化程度较高。而在发展较为旺盛的层状云区里过冷水含量也较高,大量液滴的存在也表明混合层冰-液相之间的转化不充分。不同温度层的粒子谱显示,冷水含量高值区的冰粒子平均浓度比过冷水低值区高,但平均直径比过冷水低值区小。     

四川盆地南部早古生代海相页岩微观孔隙特征及发育控制因素

利用环境扫描电镜(ESEM)、原子力显微镜(AFM)、比表面积分析仪对四川盆地南部早寒武世筇竹寺组以及早志留世龙马溪组页岩气储层的微观孔隙类型、结构特征进行了系统研究。四川盆地南部筇竹寺组和龙马溪组页岩气储层微观储集空间类型多样,包括黏土矿物层间孔、有机质孔、晶间孔、矿物铸模孔、次生溶蚀孔等基质孔隙。ESEM和AFM两种方法结合,能客观地反映页岩气储层的微观孔隙结构特征,具有互补性。本区筇竹寺组和龙马溪组页岩气储层以极为发育的微孔为主,为页岩气储层提供了大量孔体积和表面积,但是筇竹寺组页岩比表面积和孔体积都较龙马溪组的小。笔者认为有机碳含量、黏土矿物类型及其含量、干酪根类型及其热演化程度是控制本区筇竹寺组和龙马溪组页岩气储层微观孔隙结构的主要因素,其中,热演化程度的影响最为明显。在一定范围内,热演化程度与比表面积、孔体积与黏土矿物中伊/蒙间层含量具有正相关性,随着热演化程度、有机碳含量、Ⅱ型干酪根含量的增加,表现为微观孔隙数量增加,比表面积和孔体积增大。     

Magento在自驾天气服务中的应用

为满足用户对公共气象服务更精细化、个性化的要求,研制了自驾天气服务系统.该系统采用Magento系统作为门户网站,利用JMS完成各服务器之间的通信,使用GMAP API获取路线信息,应用Mysql数据库和NC文件存储库存储服务信息和气象信息.通过SSL安全认证,支付宝,GMAP API和JMS与门户网站集成的方法,完成用户定制自驾天气服务产品的功能.目前,该系统已经进入试运行阶段.试运行状况表明,自驾天气服务系统能够满足公众对气象服务的个性化和差异化要求,有利于气象服务事业的发展.