凝结潜热释放和地表热通量对一次飑线过程的影响

针对2013年7月4—5日一次产生大风、短时强降水强对流天气的飑线过程进行数值试验,研究了凝结潜热释放和地表热通量在中尺度对流系统的发生发展过程中的影响。结果表明:(1)凝结潜热释放对飑线系统有重要的作用,对飑线发展维持、移动及成熟阶段的垂直结构都有着一定影响。(2)当飑线系统进入成熟阶段后,小尺度的积云对流中的凝结加热作用于中高层大气,加强了高层辐散低层辐合的配置,而对流系统内垂直上升运动的加强又导致凝结加热作用更强。(3)凝结加热作用极大地促进了飑线的低层入流、高层出流的垂直结构,以及系统前方中层入流和高层出流之间形成的间接垂直反环流,促进高空动能下传的同时,使系统前方对流不稳定性增加,新的对流单体易于触发。(4)潜热释放间接增强了对流内部的冷性下沉气流,进而加强了低层的阵风锋,使得新的对流单体能在飑锋处触发,飑线以新老对流单体交替的方式向前移动。(5)在高低空急流的垂直耦合促进飑线发展的同时,成熟阶段飑线中较强的凝结加热对高低层急流有反馈作用,一定程度上增强了这种垂直耦合。(6)地表感热、潜热通量等边界层非绝热过程在对流系统的触发和发展中起到了较为重要的作用。地表热通量在白天加强了对流边界层的湍流混合作用,由此产生的特征维持到了夜间,形成了适合飑线触发的层结条件。另外,在对流形成之前,与地表潜热通量相关的边界层加湿作用为对流的爆发贮存了丰富的水汽和不稳定能量。     

CINRAD/SA雷达标定技术研究

从雷达数据质量需求出发,在4个方面对CINRAD/SA标定技术进行了研究。1结合雷达回波强度定标原理,分析了目前回波强度定标过程中存在的问题,在此基础上详细制定了回波强度定标测试方法、操作步骤和技术要求,实现了SA雷达回波强度定标方法和操作流程的规范化、标准化,从而消除将人为因素或测试原因引入雷达系统造成定标误差。2对全省雷达波导长度进行实际测量,并修正了各雷达发射支路馈线损耗出厂测试数据;研制了能注入微波信号的专用测试波导,实现台站准确测量出SA雷达收、发支路馈线的实际损耗数值,应用于雷达回波强度定标中。3将太阳作为微波信号源,根据发布的太阳能流密度等数据,结合实际测量接收到的太阳射电功率,来检验全链路雷达接收系统回波强度。4取相邻雷达等距离线(中点)的低仰角同步观测反射率因子数据,开展两部雷达、多部雷达对比观测检验等。从而提高了回波强度定标的客观性和一致性,更好地为组网雷达提供一致性的雷达数据。     

Diagnosis of the forcing of inertial-gravity waves in a severe convection system

The non-hydrostatic wave equation set in Cartesian coordinates is rearranged to gain insight into wave generation in a mesoscale severe convection system. The wave equation is characterized by a wave operator on the lhs, and forcing involving three terms—linear and nonlinear terms, and diabatic heating—on the rhs. The equation was applied to a case of severe convection that occurred in East China. The calculation with simulation data showed that the diabatic forcing and linear and nonlinear forcing presented large magnitude at different altitudes in the severe convection region. Further analysis revealed the diabatic forcing due to condensational latent heating had an important influence on the generation of gravity waves in the middle and lower levels. The linear forcing resulting from the Laplacian of potential-temperature linear forcing was dominant in the middle and upper levels. The nonlinear forcing was determined by the Laplacian of potential-temperature nonlinear forcing. Therefore, the forcing of gravity waves was closely associated with the thermodynamic processes in the severe convection case. The reason may be that, besides the vertical component of pressure gradient force, the vertical oscillation of atmospheric particles was dominated by the buoyancy for inertial gravity waves. The latent heating and potential-temperature linear and nonlinear forcing played an important role in the buoyancy tendency. Consequently, these thermodynamic elements influenced the evolution of inertial-gravity waves.     

一次飑线过程的雨滴谱特征研究

利用4台Thies激光雨滴谱仪组成的观测网和CINRADA/SA多普勒雷达观测资料,通过单点雨滴谱和积分参数时间序列分析、以及γ谱拟合参数和Z-R关系等的统计分析,研究成熟平行层状飑线不同部位雨滴谱和积分参数的演变特征。结果表明,不同部位雨滴谱和积分参数演变特征存在明显差别,但有一致的基本特征,即在雨强增大阶段为较小的小粒子数浓度,较大的大粒子数浓度和谱宽,而雨强减弱阶段为较大的小粒子数浓度,较小的大粒子数浓度和谱宽,所以,雨强增大阶段具有较低的雨滴浓度和较大的雷达反射率因子,以及较小的γ谱斜率参数λ和形状参数μ。但有时雨强减弱阶段存在较大的大粒子数浓度和谱宽,因此,具有较大的雷达反射率因子;统计表明,γ谱三参数N0、μ、λ与雨强的关系可以用幂函数拟合, N0随雨强增大而增大,μ、λ随着雨强的增大而减小。λ-μ关系可以用二次多项式拟合,对流云Z-R关系为Z=324R1.60。不同部位雨滴谱演变特征的差异对Z-R关系等统计关系影响明显,但对λ-μ关系影响较小。平行层状飑线不同部位雨滴谱和积分参数演变特征与拖曳层状飑线对流带典型雨滴谱演变特征类似,但也存在一些明显差别,这些差异是否与平行层状飑线动力结构的不同有关,尚需进一步的研究。      

一次华北飑线的阵风锋天气过程分析

利用常规气象观测资料、加密自动站观测资料和雷达探测等资料,对2013年8月4日晚上华北一次飑线的阵风锋引发的雷暴、大风等强对流天气的特征和成因进行了分析,结果表明:地面冷锋与前倾槽的配置构成了有利的大尺度环流背景,地面中尺度高压外流冷空气与环境风场形成的中尺度辐合线,使得对流活动加剧,促使新的雷暴生成或加强。飑线成熟阶段具有明显的波动特征,并向右向发展。阵风锋首先产生于飑线的强雷暴群前,并随着飑线的增强而增强;阵风锋的维持主要依靠风暴持续的下沉气流,下沉气流减弱后阵风锋会随之减弱。飑线及阵风锋过境时均伴有气象要素的剧烈变化,在系统发展强盛时,阵风锋过境气象要素的变化幅度大于飑线的变化,其余时段则偏弱。飑线减弱以后,阵风锋还会维持一段时间,这需要加强系统的监测。     

改进两步移动搜索法的焦作公共交通可达性

针对大部分城市公交发展滞后、公交站点和公交线路供需不平衡等问题,该文采用统计数据与实调数据相结合的方式,利用两步移动搜索法,从供需的角度研究分析城区公交站点服务的空间可达性。以河南省焦作市为例,以城区街道办为基本研究单元,分别采用固定阈值的简单两步移动搜索法和基于实测数据拟合的增强两步移动搜索法,对焦作市公交设施可达性的空间布局和差异性进行研究。实验结果表明:焦作市城区公交站点服务可达性整体上比较差;城区公共交通资源发展不平衡,空间差异比较明显,公交站点供需相对平衡区域主要集中在城区中心城区,低值区主要集中在城区边缘;增强两步移动搜索法考虑了距离衰减对人们公交出行的影响,更能反映焦作市真实的公交状况。     

提高无定向导线可靠性的新方法

当在孤立点间进行控制点加密时可选择布设成无定向导线。无定向导线的粗差主要来源于孤立点的粗差、观测量的粗差和计算的粗差。孤立点粗差或计算粗差会在全长相对闭合差中表现出来,但若因孤立点本身有粗差而不加检核地被利用则会浪费大量的时间和人力,影响工程进度,即便孤立点和计算没有粗差,且相对闭合差在允许范围内,还是会出现观测量含有粗差的情况。目前,测绘专业对提高孤立点的可靠性都未提出实质性的解决方案,提高无定向导线观测量和计算的可靠性不够全面或工作量较大。本文提出通过增设"通视点"的方法,只需在增加较小工作量的情况下提高无定向导线粗差所有主要来源的可靠性,具有较大的实用价值。     

基于GIS的山地城市建筑高度控制方法及其应用

将自然山体景观的维护作为山地城市建筑高度控制的目标,以研究区域的地表模型(不规则三角网,简称TIN)为基础数据,基于GIS 10.2技术平台,将瞭望点视野中的山脊线下降20%后的高度作为视线高度控制线计算研究区域内建筑高度控制值,以期为山地城市的控制性详细规划和城市设计中的建筑高度控制提供技术参考。最后,以河南省登封市新区为例,应用此方法来绘制该地区的建筑高度控制栅格图。通过设置像元分辨率的大小,本方法也可用于山地城市修建性详细规划中建筑设计方案的比较。     

某矿区井架移动变形监测方法探究

针对某矿区井架的变形问题,首先用Leica TCA2003高精度全站仪以精密导线及三角测量方法恢复了井筒十字中线,设计了合理的井架观测站,进而详述了对地面、井架及天轮轴的观测方法,通过分析观测数据,即可得到井架移动的方向、沉降大小及天轮轴的偏移。     

浅谈辽宁盘锦沿海滩涂开发利用变化监测

伴随着沿海大规模的开发利用,自然生态系统景观格局出现了巨大的变化。在此形势下,对近年来沿海滩涂的规模及开发利用方式进行动态监测具有重要意义。本文就辽宁盘锦沿海滩涂开发利用变化监测的内容、技术方案进行了简要论述,旨在为后期其他城市的监测提供技术参考。