一次对流云人工消减雨作业云条件预报和作业预案合理性分析

为做好固定目标时段和区域的人工消减雨作业,利用云降水显式预报系统(CPEFS_v1.0)对云系性质和结构、移速移向及演变、降水机制等云条件进行预报.预报结果显示,2017年8月8日影响呼和浩特的云系性质为分散性对流云,具有冷暖混合云结构,云中上升气流强,对流单体水平尺度约为几十千米,生命史约为1.5～3 h,云顶高度约...     

雨生红球藻β-胡萝卜素酮化酶基因克隆、分析及叶绿体表达载体构建

β-胡萝卜素酮化酶(BKT)是雨生红球藻虾青素合成途径中的关键酶。根据GenBank中所收录的雨生红球藻BKT的cDNA序列设计特异性引物,以高光照处理的雨生红球藻细胞的总RNA为模板,采用RT-PCR的方法克隆出了β-胡萝卜素酮化酶基因(bkt)。序列测定结果表明,bkt全长960bp编码320个氨基酸。克隆的bkt序列与GenBank收录的BKT的cDNA(AY603347)序列只相差一个碱基。并对其编码的氨基酸进行了二级结构的预测和疏水性分析。同时将所克隆的bkt构建入衣藻叶绿体表达载体p64Dbkt,为基因的进一步表达研究及探索其作用机制奠定了基础。     

基于地形指数的混合产流关键土壤变量空间离散方法及其空间尺度效应

下垫面作为产流过程发生的载体,其空间异质性表达会极大的制约流域水文模型的模拟效果.河北雨洪模型作为我国北方半湿润半干旱地区混合产流的代表性流域水文模型,对关键土壤变量的处理方法(即以土壤蓄水容量和下渗能力分布曲线概化流域分布的空间异质性),使其难以发展为基于网格的概念性分布式模型.研究基于TOPMODEL中的地形指数概...     

山东夏季两次极端雨强暴雨的滴谱特征研究

利用Thies激光雨滴谱仪观测的两次极端雨强暴雨的雨滴谱资料，结合CINRADA/SA多普勒雷达观测资料，分析了极端雨强对流降水雨滴谱和积分参数特征、以及地面雨滴谱的形成机制，主要结论为：(1)两次过程都是受副热带高压外围西南气流与西风槽共同影响，具有高温高湿的特点，有利于强降水的产生。(2)强对流降水(雨强R>20 mm h^-1)雨滴谱参数lg N_w、D₀与雨强R关系显示，2015年8月3日参数D₀随着R增大很快增大，线性拟合线的斜率较大，lg N_w随着R增大逐渐减小，线性拟合线的斜率为负值；2017年7月26日D₀和lg N_w与R都是正相关，但D₀和lg N_w随着R增大较缓慢地增大，线性拟合线的斜率较小。强对流降水雨滴浓度NT与雨强R之间的关系可以用幂函数拟合，8月3日有较大系数和较小指数，7月26日有较小系数和较大指数。(3)不同雨强的对流降水平均雨滴谱分布显示，8月3日随着雨强...     

云南省农业生长季热量资源的时空特征

云南省是中国典型的湿润型雨养农业区，农业发展受热量资源变化影响显著。然而，当前对湿润型雨养农业区热量资源的研究较为缺乏，尤其是对区域内不同海拔梯度下各界限温度的积温研究仍有待深入。本研究基于云南省27个气象站近50年逐日气象数据，采用气候倾向率、小波分析以及Mann-Kendall检验等研究方法，分析了云南省不同海拔地区生长季≥0℃、≥10℃及≥20℃积温的时空特征，并探讨了各积温的周期演变特征与气候变化的响应。结果表明：(1)近50年，云南省不同海拔地区的各类积温均表现出稳定增加的趋势，峰值都出现在近5年，谷值出现在20世纪70年代中期。(2)除滇中城市群区域内呈现出显著性增温现象之外，不同海拔地区的各类积温呈现出高海拔地区增温趋势高于低海拔地区的特征。(3)在海拔因素、城市热岛效应和气候变暖的协同影响下，云南省气温增长多发生在≥10℃的天数上，≥20℃积温在不同海拔地区的空间分布差异性极大，增温趋势显著大于0℃积温和10℃积温。(4)不同海拔地区各类积温都存在15～25 a和40～50 a两个变化周期，且各类积温基本在20世纪90年代出现突变点，即各类积温在近20 a的增温趋势得到...     

河南中东部强降雪物理量特征统计分析

利用高空、地面资料以及NCEP 1°×1°再分析资料，对2010—2019年河南中东部强降雪个例的热力、水汽、动力等物理量特征进行统计分析。结果表明：强降雪前0—6h，对流层中下层的暖湿气流越厚，对应降雪量越大，且低层需要一定强度的冷空气。大气可降水量（TPW）对于预报降雪量的大小有较好的指示意义，大雪、暴雪和大暴雪的必要水汽条件分别是TPW不小于10mm、10.5mm、16mm。400hPa以下最大垂直上升速度的均值和降雪量级呈近似线性关系，最大垂直上升速度越强，对应降雪量越大。雨转雪时，对流层中下层温度层结可分为常规型、低层强冷型和低层直温型。     

巴音布鲁克山区夏季罕见极端雨转暴雪成因分析

利用常规气象观测、加密自动站、FY-2G卫星云图以及NCEP的FNL 1°×1°和欧洲中心的ERA5 0.25°×0.25°再分析资料,对2020年6月28—29日巴音布鲁克山区一次罕见雨转暴雪天气环境场特征进行分析,结果表明：(1)此次雨转暴雪发生在对流层高层南压高压双体型呈西强东弱向东强西弱转换和中层两脊一槽的大尺度背景中,由中高纬度同位相叠加低槽锋区南段强冷温槽掉入南疆盆地东移北抬造成。(2)咸海北部、阿拉伯海水汽从中高层、北疆和河西走廊的水汽从中低层向南疆盆地汇合堆积,沿偏南气流向中天山集中辐合,并在中高层增强,偏西路径水汽输送持续时间长,偏南路径水汽仅存在短暂接力输送。(3)南疆盆地冷温槽前西南湿暖气流风速脉动辐合与中低层伊犁河谷冷湿气流和南疆盆地东南侧干暖舌在中天山附近叠加触发β中尺度对流云团发展,与α中尺度云团合并增强,在中天山高海拔地形作用下与低槽冷锋叠加影响,形成长时间维持的＜-50℃TBB中尺度对流云团,降温明显致使雨转暴雪。(4)雨转暴雪区位于副热带西风急流分流区、地面冷锋后部负变温区和南疆盆地700hPa东南低空急流出口区顶端辐合区的叠置区域,高空强烈发展的倾斜锋区致使暴雪区垂直涡度显著发展。(5)中天山东西两边的暴雪落区与600hPa中尺度涡旋锋生对应,低层偏北气流为暴雪发生提供“冷垫”并与中层西南暖湿急流形成强的垂直风切变增强斜升运动,水平方向上冷暖、干湿气团的局地锋生造成中尺度次级环流与大尺度锋面次级环流叠加发展,致使上升运动更强、向上伸展高度更高,对降雪强度起增幅作用。     

2023年春末黄淮海麦区“烂场雨”极端性特征及大尺度大气环流场北大核心CSCD

基于中国气象局逐日降水和日照资料及NCEP/NCAR再分析数据集,分析了2023年5月下旬黄淮海麦区高影响“烂场雨”事件的极端性特征及其大气环流配置型,发现:就旬平均而言,黄淮海麦区寡照的极端性要强于降水;但各省份间差异明显,其中河南省最为严重。为和历史事件对比,首次提出了河南“烂场雨”事件的客观定义指标,并由此筛选出1981年以来全省18次最为典型的“烂场雨”事件。此次“烂场雨”事件在所有事件中,雨量为第六多,日照为第二少。因此,对河南省而言,寡照时长的极端性亦更为明显。对1981—2022年所有事件合成结果显示,造成“烂场雨”的大尺度大气环流形势为西太平洋副热带高压偏西偏强且西段脊线偏北,欧亚中高纬地区为“西低东高”环流型。对比发现,2023年5月下旬“烂场雨”事件的大气环流型在中高纬度和历史事件相似,但热带地区受超强台风玛娃的影响,副热带高压西段发生挤压形变,西北侧的西南风水汽输送明显偏强。同时因“玛娃”长时间稳定维持在菲律宾以东附近,台风东北侧引导的东南风气流较副热带高压西北侧的西南风距平更为强盛。两支水汽在黄淮海地区汇合叠加,造成小麦产区的持续降水和寡照。     

基于火箭和高炮真实催化轨迹的一次对流云消减雨的数值模拟

效果评估仍是人工影响天气研究面临的困难问题，数值模式在催化效果的评估方面有望发挥更大作用，建立能够模拟真实催化过程的数值模式是一条可行的途径。本文对一套三维中尺度催化模式进行了改进，采用了新的碘化银核化计算方案，在模式中增加了人工冰晶预报量及相关微物理过程，并实现了对地面火箭和高炮作业方式的仿真模拟。使用改进后的模式，采用500 m的水平分辨率，模拟了2019年9月1日华北地区一次对流云系的人工消减雨作业过程，对催化作业的消减雨效果进行了数值评估，并对碘化银在对流云中的核化特征及其催化作用机制进行了分析。结果表明：（1）催化作业对目标云系的雷达回波强度产生了一些影响，催化导致较多降水粒子滞留在高空，使得云体上部的回波强度略有增加，云体中下部的回波强度减弱，但催化作业并未改变目标云系雷达回波的自然演变趋势。（2）催化作业达到了一定的消减雨效果，作业区下游出现大面积减雨区，降水总量减少，降水强度减弱，局地最大减雨量为0.27 mm，主要影响区的平均减雨率为5.1%。（3）碘化银催化剂主要的核化方式为凝结冻结核化，其次为接触冻结核化。（4）催化作业造成了过量播撒，人工冰晶的成长占据竞争优势，...