大气能量传播及不同纬度间大气相互作用的研究进展

早期的理论分析认为大气中临界纬度的存在使得热带-热带外的大气活动互不影响。然而,大量的观测事实表明中低纬度大气运动存在着明显的动力联系。为了帮助人们更好地理解大气中的遥相关现象,在大量文献的基础上,综述了几种波能量传播理论:(1) 大圆理论指出了罗斯贝波在球形大气中的传播特征;(2) 西风通道理论发现了中纬度瞬变扰动越赤道传播的“走廊”;(3) 能量堆积-波列发射理论揭示了热带扰动影响到更高纬度大气活动的可能过程;(4) 赤道波侧向膨胀理论则利用转折纬度的概念更进一步解释了这种中低纬度大气相互作用的物理机制;(5) 经向基本流理论则认为在一定的条件下定常波可以穿过热带东风带传播到另一半球。此外,文中还回顾了在波-流相互作用诊断方面的研究进展,尤其是关于罗斯贝波、惯性重力波和赤道开尔文波。大气能量的经向传播具有显著的年变化和年际变化,这与ENSO、西风急流、大洋中部槽等的变化密切相关。     

夏季念青唐古拉峰地区云结构分析

利用2006—2010年夏季6~8月CloudSat资料对念青唐古拉峰地区云水分布和云类型特征进行分析,从而为研究高原天气过程与其水循环过程的相互作用提供理论依据。结果表明,云水含量垂直分布结构与云类型有关,而冰川区和非冰川区云类型差异主要为降水云类型不同,其中有冰川覆盖的高山上空降水云以深厚对流云为主,无冰川覆盖的高山降水云类型以雨层云为主。念青唐古拉峰南坡冰川区云水平均含量为0.14 g/m3,非冰川区云水平均含量为0.18 g/m3,一定程度说明来自孟加拉湾的水汽在经过冰川附近时,多会产生降水,反映了冰川对水汽传输的阻碍作用。     

时序InSAR技术在三峡库区特高压输电通道滑坡隐患识别的应用

位于三峡库区的特高压输电线路是我国电力供应的重要一环,由于三峡库区以滑坡为主的地质灾害频发,严重威胁了特高压输电线路的安全,因此滑坡的监测和识别对特高压输电线路的安全运行尤为重要。针对三峡库区复杂的地形和气候条件,本文提出自适应优化构网的方法,并应用于时序InSAR处理流程,对三峡库区万州—巴东的84景Sentinel-1数据进行处理,实现特高压输电通道的地表形变监测。使用同步观测的北斗卫星导航系统观测数据和金鸡岭滑坡的实地考察数据,验证了时序InSAR监测结果的可靠性。根据时序InSAR的监测结果,在输电通道内识别出8处明显的滑坡隐患,进一步对监测的金鸡岭滑坡时间序列形变进行分析,发现该滑坡的形变特征与降雨、库水位和工程扰动有一定的关联。     

在线浪流监测浮标研制及其在深中通道施工海域的应用

深中通道是现代综合运输体系中的重大交通基础设施项目,也是国家“十三五”重点工程。深中通道每节沉管在50km的浮运过程中需要经历7次航道转换,作业海域来往船舶繁多,流系规律复杂多变,需要高精度、高频次、高到报率的实时水文数据以保障沉管浮运安全。基于此需求,南海调查技术中心设计研制了在线浪流监测浮标,浮标系统由浮标体、系留...     

滇西北高原一次暴雨过程诊断分析

利用常规资料、自动站降水资料和卫星云图资料分析了2014云南省丽江市首场区域性暴雨过程。结果表明此次过程是高空槽东移引导弱冷空气南下,同时受500 h Pa两高辐合区和700 h Pa切变线共同影响所致;孟加拉湾水汽为此次暴雨过程的主要水汽来源,同时强水汽辐合中心的存在和移动过程经过丽江是此次区域性暴雨形成的主要特征;强降水时段低层辐合高层辐散且有强烈的斜压上升运动;中尺度对流云团的合并及加强,TBB值小于220 K是此次强降水的一个特征。     

中国南方夏季低频雨型特征及其年代际变化研究

为了揭示南方低频降水的季节内及年代际变化规律,利用1961—2011年夏季中国南方逐日降水资料和大气环流再分析资料,运用经验正交函数分解(EOF)与聚类分析相结合方法,将南方地区10 d以上的低频尺度降水划分为5个异常雨型.分析表明,各雨型具有较好的持续性,与同期的环流场有很好的对应关系,彼此间水汽异常输送特征有明显差别.通过对雨型的统计特征进行分析,指出不同于以往的季节平均雨型,低频雨型可在季节内交替出现,反映了大尺度异常降水的低频演变特征.进一步研究发现,近50年来各低频雨型的多项统计特征存在显著的年代际变化:20世纪80—90年代各多雨型均相继出现峰值,进入21世纪偏旱型的各项统计特征存在明显上升趋势,而大部分低频多雨型出现次数减少,这可能预示着中国南方地区正在进入一个季节内尺度降水减少的阶段.     

马六甲海峡安全问题探究

马六甲海峡是世界上最重要的海上通道之一,有重要的地缘价值、经济价值、军事价值和战略价值。因此,该海峡也成为各海洋大国博弈的焦点,它的安全畅通与否也得到各国的关注。虽然目前马六甲海峡安全形势相对稳定,但其仍然面临着传统安全威胁和非传统安全威胁两方面的挑战,局势不容乐观。     

清水沟、刁口河流路联合运用方案比选

按照"从上到下"的方法,分析刁口河再次启用的四种定位:备用流路、生态供水、同时行河和分洪通道的流路运用规模;设计了该流路与现状清水沟流路联合运用的6个方案。根据各方案分流口上下游的河道冲淤特性,对黄河下游的反馈,工程投资,生态环境,经济社会的影响等进行综合比选。最后推荐在2030年以后利津流量超过4 000 m3/s时将刁口河作为分洪通道、其余时间使用清水沟流路和工程投资方案。     

基于局部维纳滤波的交通图像去雾霾算法

为了提高雾霾天退化交通图像的色彩保真度和清晰度,基于局部维纳滤波并结合暗通道先验理论提出一种快速去雾霾算法。传统的基于暗通道先验理论的去雾霾算法对单一户外场景图像取得了不错的效果,但在处理较高分辨率交通图像时,需要消耗大量的计算和存储资源;同时,不能很好处理图像中的一些白色区域,会导致该区域色彩失真。针对这两个问题展开研究:首先,基于局部维纳滤波并结合暗通道先验原则优化大气散射光,进而得到细化的透射率;其次,通过动态调节参数的大小以适应天空等明亮区域地去雾霾处理;最后,将所提算法用于实例验证,结果表明算法不但可以保证交通图像白色区域的色彩不失真,而且去雾霾效率提高4~25倍。     

诊断分析技术在山西强降雪预报中的应用

利用常规探测资料和诊断分析方法,对2009年11月9 12日山西大范围持续强降雪天气过程进行了综合分析。结果表明:(1)500 hPa阻塞形势和低空低涡切变线稳定维持,700 hPa西南急流、850 hPa偏东急流、850 hPa和925 hPa强偏东北气流等三支强气流稳定维持,地面回流形势与河套倒槽共同强烈发展并稳定维持,是造成此次大范围持续强降雪的重要原因。(2)强降雪出现前,低层中纬度持续有暖湿空气向山西地区输送,暖湿中心强度持续增强;从其水平结构变化看,可将此次过程分为锢囚降雪、回流降雪、暖倒槽降雪和持续降温四个阶段,各个阶段降雪特点不同。(3)强降雪区上空垂直热力结构为上冷、中暖、下冷,低层冷平流强度为普通暴雪的3倍;对流层中低层持续存在对流性不稳定,不稳定区内存在空气辐散,且持续有暖湿平流输入,导致对流性不稳定及其降水不断增强。(4)此次强降雪天气过程中,山西上空大气可降水量累计达到35~88 mm;随着低层和近地层风场的加强和辐合,大气可降水量不断增加,强降雪也呈现持续增加的趋势。(5)强降雪前及整个强降雪期间,强降雪区上空300 hPa以下为水汽散度通量正值区,其强度在500~600 hPa达到最强,且强度为普通暴雪的6倍,而高层和低层均存在弱的辐散。