ElNio夏季太平洋上空垂直环流特征及我国汛期降水

本文利用NCAR(美国国家大气研究中心)1976年太平洋各层风场资料,计算了0°—50°N,105°E—110°W范围内,7月850hPa,700hPa,500hPa,300hPa,250hPa和200hPa各层上的垂直运动,并与叶笃正等所作的太平洋上空夏季平均环流特征作比较得出:(1)常年Walker环流明显,而E1 Ni(?)o发生年热带西太平洋上升运动减弱,东太平洋空气下沉区变成了强上升区,Walker环流下沉区东移至110°W以东;(2)常年热带西太平洋Hadley环流不明显,沿160°E以东Hadley环流越来越清楚,呈向东递增的趋势,而E1 Ni(?)o年Hadley环流东西变化甚为复杂,Hadley环流的上升支并不在赤道附近,而移至10°N左右,明显较常年偏北,Hadley环流也变成自热带向副热带倾斜的环流圈;(3)E1 Ni(?)o发生年,夏季以淮河为中心的空气上升区变成下沉区,而37°N以北的华北地区仍是上升区,华北多雨,所以出现Ⅰ型降水。     

一次暴雪天气过程的螺旋度分析

2009年3月19—20日新疆中天山出现暴雪天气,本文采用NCEP再分析资料计算和分析了这次暴雪天气过程的850～200 hPa范围内的垂直、水平螺旋度和总螺旋度,结果表明:暴雪区上空垂直螺旋度呈上负下正分布,有利于暴雪的发生;暴雪发生在低层水平螺旋度负值中心和整层螺旋度正值中心的东南边缘;总螺旋度强弱的变化反映了暴雪天气系统的趋势。分析表明螺旋度能较好地反映新疆暴雪天气的发展、维持状况及强弱程度,并对暴雪落区的预报有一定的指示意义。     

宁波地震台地倾斜模拟与数字观测对比分析

通过对宁波台地倾斜数字VS垂直摆与模拟JB水平摆倾斜仪2002年一年时间的并行观测和研究,认为在观测资料的连续性、稳定性、可靠性和观测精度上,VS垂直摆倾斜仪明显优于JB水平摆倾斜仪;在数据传输上,数字化仪器实现了远距离快速传输,有利于及时捕捉地震的短临信息,有利于资料共享。     

2022年1月8日青海门源MS6.9地震前地磁垂直强度极化异常变化特征

基于甘青川地区的14个地磁台站秒采样资料,对2022年1月8日青海门源M_S6.9地震前地磁垂直强度极化异常的时空变化特征进行分析研究。计算结果显示,在2021年10月底出现了地磁极化超阈值高值异常变化,异常台站主要分布在青海、甘肃和四川地区,异常出现后73天发生了门源地震,震中位于极化高值异常阈值线附近。研究还发现,此次地磁极化异常具有一定的时空变化特征,时间上,不同台站极化异常具有较好的时间同步性;空间上,极化异常高值区呈现出沿震中附近出现后不断扩展最终再向震中收缩的特点。此外,各地磁极化异常台站的归一置零极化值、异常持续时间与震中距存在较好的负相关性,异常台站距离地震震中越近,其归一置零极化值越高,异常持续时间也越长,这一特征符合地震电磁扰动信号的衰减特征。根据极化异常和地震的时空关系分析认为,此次地磁极化高值异常对应了之后在异常高值区边缘发生的门源M_S6.9地震。     

2005年10月西藏高原特大暴雪成因分析

利用常规观测资料、NCEP1°×1°的每6小时分析等资料,对2005年10月西藏高原特大暴雪(115.3mm)过程进行了天气动力学分析。结果表明:在西藏高原特定地形的作用下,山脊坡引起中低层气流下沉,抬升上升气流与高层冷空气形成不稳定大气层结、高层强辐散的抽吸效应对特大暴雪发生起了重要作用;特大暴雪的水汽源于孟加拉湾和南海,主要以两条通道输入西藏高原上空;高原上空Z-螺旋度"下正上负"垂直结构和湿位涡异常区均与强暴雪有密切的关系。     

利用Ka波段毫米波雷达功率谱反演云降水大气垂直速度和雨滴谱分布研究

利用中国气象科学研究院2016年华南云降水试验中Ka波段毫米波雷达探测一次层状云降水过程,开展了云内大气垂直速度和雨滴谱的反演研究,并与地面激光雨滴谱仪和微降水雷达的测量雨滴谱结果进行对比分析。首先,采用小粒子示踪法从功率谱密度中反演大气垂直速度以得到静止空气条件下的功率谱密度,进而利用粒子下落末速度-粒子直径关系反演出雨滴谱,最后进行标准化的Gamma分布拟合。研究表明:(1)云降水从零度层到地面1 km,主要由下沉气流主导,近地面大气浮游粒子和直流干扰造成的晴空杂波会影响雷达的功率谱分布;受动态范围限制,回波强度过饱和现象会影响近地面大气垂直速度的反演结果;(2)毫米波雷达CR、微雨雷达MRR和地面雨滴谱仪测量回波强度存在一定差异,MRR相较于CR与地面雨滴谱仪测量偏差较小;在稳定降水时CR和MRR功率谱密度对比较为一致;(3) CR和MRR反演雨滴谱对比实验中,雨滴谱反演对大气垂直速度十分敏感,大气垂直速度的变化,会使CR反演雨滴谱随着高度增加数浓度量级变大、粒子平均半径变小。CR反演的雨滴谱与M RR反演结果基本一致,验证了CR功率谱反演雨滴谱方法的可靠性;(4) CR与地面雨滴谱仪雨滴谱拟合参数的对比表明,CR大气垂直反演的雨滴谱与地面雨滴谱相比粒子平均直径Dm较小,数浓度则较为一致。     

The impact of different vertical diffusion schemes in a three-dimensional oil spill model in the Bohai Sea

Vertical transport is critical to the movement of oil spills in seawater. Breaking waves play an important role by developing a well-defined mixing layer in the upper part of the water column. A three-dimensional （3-D） Lagrangian random walk oil spill model was used here to study the influence of sea surface waves on the vertical turbulence movement of oil particles. Three vertical diffusion schemes were utilized in the model to compare their impact on oil dispersion and transportation. The first scheme calculated the vertical eddy viscosity semi-empirically. In the second scheme, the vertical diffusion coefficient was obtained directly from an Eulerian hydrodynamic model （Princeton Ocean Model, POM2k） while considering wave- caused turbulence. The third scheme was formulated by solving the Langevin equation. The trajectories, percentages of oil particles intruding into water, and the vertical distribution structures of oil particles were analyzed for a series of numerical experiments with different wind magnitudes. The results showed that the different vertical diffusion schemes could generate different horizontal trajectories and spatial distributions of oil spills on the sea surface. The vertical diffusion schemes caused different water-intruding and resurfacing oil particle behaviors, leading to different horizontal transport of oil particles at the surface and subsurface of the ocean. The vertical diffusion schemes were also applied to a realistic oil spill simulation, and these results were compared to satellite observations. All three schemes yielded acceptable results, and those of the third scheme most closely simulated the observed data.     

夏季青藏高原对流层温度与西北太平洋副热带地区降水的关系

利用1979—2016年CMAP(CPC Merged Analysis of Precipitation)和GPCP(Global Precipitation Climatology Project)的降水数据以及ERA-Interim再分析资料,通过统计方法研究了夏季青藏高原地区对流层中上层温度年际变率与同期西北太平洋副热带地区降水的关系及其相关的物理过程。结果表明,在年际变化尺度上,夏季高原对流层温度与同期西北太平洋副热带地区降水存在显著的正相关,即当高原对流层温度偏高时,西北太平洋副热带区域的降水偏多,反之亦然。分析研究指出,当夏季高原对流层温度偏高时,高原上空南亚高压显著增强并且向东扩展至日本地区,高原北部对流层出现异常的上升运动,这一异常上升气流随着高度增加逐渐北偏,并在中高纬度地区沿着异常西风气流向东扩展至日本地区,随后向南下沉至日本南部;受该异常下沉运动影响,日本南部对流层低层出现异常反气旋,其东侧的异常北风与西北太平洋低层的异常气旋、反气旋环流存在紧密联系。西北太平洋地区这种异常环流特征为西北太平洋副热带区域的降水提供了有利的动力和水汽条件,从而使该区域降水增多。     

Response of vertical deformation on faults to remote strong earthquakes

Vertical coseismic deformation on non-causative fault caused by remote strong earthquakes(epicentral distance≥1500 km,MS≥7.0)are observed by fault-monitoring instruments of new type during recent two years.The monitor-ing result shows,delay time,maximum amplitude and duration of vertical deformation on the non-causative faulthave remarkable close relationship with earthquakes magnitude and epicentral distance.The delay time of verticalcoseismic deformation have positive linear relationship with epicentral distance.The velocity of coseismic defor-mation is 5.5 km/s,close to the velocity of surface wave in granite.The logarithms of maximum amplitude of co-seismic deformation and epicentral distance have remarkable linear relationship with magnitude.The greater themagnitude and the closer the epicentral distance are,the bigger the maximum amplitude of coseismic deformationon non-causative fault will be.Relative to the epicentral distance,the magnitude is the most important factor to theduration of coseismic vertical deformation on the non-causative fault.Stronger earthquake causes longer vibrationduration of coseismic deformation.The experiential equation of co-seismic deformation faults obtained by thiswork is significant on the coseismic deformation research.