基于GPS/Pwv资料的上海地区2004年一次夏末暴雨的水汽输送分析

本文应用GPS探测的可降水水汽资料Pwv对上海地区2004年一次夏末暴雨的水汽输送特征进行了分析。结果表明:此次暴雨过程的水汽输送路径有两条,一条是西南水汽输送路径,一条是东南水汽输送路径。指出边界层的偏东急流是此次暴雨过程的主要增雨机制。分析还表明:每30 min一次的GPS/Pwv资料能直观地、及时地反映大气中水汽的时间变化和空间变化;GPS/Pwv资料随时间的演变特征与降水有较好的对应关系;GPS/Pwv的散度资料可以反映大气中水汽的辐合、辐散分布情况。     

南岭大瑶山高速公路浓雾的宏微观结构与能见度研究

南岭山地地处南亚热带湿润型季风气候区,每年9月至次年5月有华南准静止锋活动时均会有浓雾发生,每月浓雾日可高达15-18 d,尤其是中国目前最长的京珠高速公路通过南岭主脉大瑶山的乐昌-乳源段,路面海拔高度从200 m增至800多米,山地的抬升使雾害更加严重.在南岭大瑶山高速公路开展的两次多学科综合野外观测,内容包括目测能见度、器测能见度、雾滴谱、雾含水量、系留探空、双参数低空探空、雾层湍流扩散、气溶胶粒子谱、气溶胶成分谱、雾水样品成分、雨水样品成分.对典型个例进行了天气学分析,雾的宏观结构特征分析,雾的微物理特征分析.认识到南岭山地浓雾发生频率高,雾害十分严重,是典型的平流雾和上坡雾,实质上是出现在相对较高海拔高度上的低云,与华南锋面活动尤其是华南准静止峰的活动密切相关,局地地形的作用也非常重要.其特点是浓雾持续时间长、能见度极其恶劣、团块结构明显、雾滴尺度大、浓度不高、含水量较大、雾层内的湍流扩散能力比晴空区强,与中国过去研究较多的辐射雾差别较大.发现雾含水量与能见度呈明显的反相关关系,含水量较大时能见度较小;南岭山地雾含水量等微结构特征量的起伏变化,除与雾体本身的结构不均匀有关外,一个重要的原因是平流因素的影响,南岭山地下垫面的不均匀性,雾体随环境风的平移过程中,不规则的爬坡、翻越山坡的运动是造成雾体结构不均匀、振荡起伏变化的另一个重要原因.该地气溶胶粒子谱是呈单调下降的幂函数谱,次微米粒子浓度甚高,南岭山地气溶胶中含有高浓度的硫酸盐粒子,是优质凝结核,有利于雾的形成.雾的存在可以清除大气中的微量成分,雾滴可以包含浓度很高的污染物成分.同时,较之云滴而言,雾滴也很容易被地表物体(如植被、建筑物等)的垂直表面所截获,构成另一类清除过程.在南岭这样的大面积森林地区,这类清除过程可能是很重要的.研究本地区雾的特征变化,对建立本地区雾的预警预报系统有很大的现实意义,并为开展消雾试验提供了基本资料.     

谢义炳对大气环流系统研究的贡献

对谢义炳在大气环流系统方面所做出的科学贡献作了简要的全面回顾。其中包括:(1)北美切断低压的生命史;(2)东亚高空锋和急流的多层结构;(3)中国降水系统的结构和演变规律(包括梅雨锋、西南低涡等),热带和中纬度扰动相互作用在暴雨过程中的重要性;(4)西北太平洋的台风形成在ITCZ(赤道辐合带)/季风槽中;印度西南季风的低频变化;(5)降水系统的湿斜压动力学理论及其在天气预报中的应用;(6)大气环流的中期变化理论。谢义炳的这些贡献为我们更好地理解大气环流系统并改善了中国的暴雨预报。     

“07.5”湖北大暴雨的中尺度系统及降水成因分析

利用2007年5月30～31日天气图、物理量场、卫星云图和雷达回波资料及常规观测资料,采取天气学诊断分析方法,对湖北省初夏一次暴雨天气过程的大尺度环流特征、中尺度系统和强降水成因进行了分析。结果表明:高层辐散、冷空气与西南暖     

一次特大暴雨形成中天气尺度和次天气尺度系统的作用

采用中尺度数值模式MM5V2对1998年6月下旬发生在长江流域持续的暴雨过程进行分析研究。通过尺度分离与数值模拟对比试验,着重分析了暴雨过程中天气尺度与次天气尺度各物理量场的结构特征,提出本次暴雨过程形成的物理机制：天气尺度流场与水汽场为降水提供持续的远距离水汽输送通道,次天气尺度流场形成稳定的经向强辐合,为水汽的抬升与凝结提供动力条件;在有利的高、低空急流的配置下,暴雨区落在高空急流轴以南、低空急流轴以北;次天气尺度温度场下暖上冷的热力不稳定层结促进了热力不稳定的发展,促使暴雨增幅;特大暴雨发生地区上空的次天气尺度湿度的高值中心,有利于湿空气在上升运动中释放潜热,形成暴雨的反馈机制。数值试验分离模式初始场不同尺度系统信息,揭示了不同尺度系统在暴雨发生过程中的动力作用,没有中尺度系统的配合,仅有天气尺度系统信息,或只有次天气尺度系统信息,没有大尺度系统的配合,暴雨的强度及范围都将有所消减。分析及数值试验结果表明大暴雨是在天气尺度和次天气尺度系统的共同作用下才得以产生和维持的。     

福建前汛期区域暴雨客观预报模型研究

利用滑动分区切比雪夫展开方法,求取高度场特征分布的展开系数及其时间变量,通过相关分析,从中提取物理意义明确和相关性好的预报因子集和消空因子集,再通过预报因子的多形态组合分析,提炼出物理图像清晰的福建省前汛期区域暴雨预报模型。研究结果表明：以高度场的滑动分区切比雪夫展开系数做为研制前汛期的区域性暴雨预报模型的信息源是合理且可行的。切比雪夫正交多项式能够对要素场的内在特征信息进行定量化提取,生成彼此相互独立的场量因子;滑动分区展开技术可对场信息做极限化的开发,产生多种尺度的特征信息,从而获得对预报对象成因更完备的认识。     

Granulometric selectivity in Liza ramado and potential contamination resulting from heavy metal load in feeding areas

The stomach contents of thin-lipped grey mullets Liza ramado were analysed in terms of granulometric composition and compared to the sediment of potential feeding areas in the Tagus estuary. Total organic matter (TOM) content and heavy metal content were determined in the surface sediment of three areas and eight trace elements were quantified: Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb and Zn. The three sampled areas did not differ in TOM; and the heavy metal content was below Effects Range-Low level for most elements. The mean observed concentrations were present in the following sequence: Zn > Pb > Cr > Cu ≈ Ni > Co > Cd > Hg. Stomach contents granulometric composition provided information about the feeding selectivity of the mullets. Sediment fractions with particle size between 20 and 50 μm are preferred, independently of the fishes' length. Smaller standard length (SL) fishes have a higher positive selection of fine grained sediments than those with a larger SL. Finer fractions usually have higher concentration of heavy metals, which makes younger specimens of the thin-lipped grey mullet potentially more exposed to heavy metal load in the estuary. Metal concentration was not independent from the sampling point, presenting higher values near the margins and the estuary tidal drainage system. This means that during the first period of each tidal cycle, the mullets will feed first on the most contaminated areas, as a consequence of their movement following the rising tide to feed on previously exposed areas.     

Field observations in a small subtropical estuary during and after a rainstorm event

In Australia, a large majority of small subtropical estuaries are narrow, elongated and meandering channels with large width to depth ratio and cross-sections which deepen and widen towards the mouth. Up to date, episodic rainstorm events in such small systems were rarely documented, and this study presents a field data set collected during and immediately after a rainstorm. A number of hydrodynamic and physio-chemical parameters were recorded simultaneously at several longitudinal locations for 12 h. The field measurements demonstrated a significant flushing of the estuarine zone, caused primarily by the rainfall runoff from the nearby shopping malls and roadways. Some strong vertical stratification of the water column was observed at all sampling locations, and the depth-averaged salinity data exhibited a dome-shaped intrusion curve. A solution of the salt dispersion equation provided some agreement with the freshwater flushing conditions during the wet weather.     

2007年8月10～12日青岛地区特大暴雨过程分析

利用常规天气资料和红外卫星云图资料,分析了2007年8月10~12日青岛地区特大暴雨过程的环流背景、物理量场的特征及其演变,表明与本次暴雨过程有关的主要天气系统有三个:一是副热带高压的变化;二是冷空气与高空槽的作用;三是热带气旋水汽对暴雨的影响。本次降水过程是西风带弱冷空气,副热带高压边缘和热带气旋倒槽向北发展共同作用下发生的,是中-低纬度系统相互作用造成的。     

鲁西南2020年两次区域性大暴雨过程形成机制分析

利用常规地面、高空观测和ERA5再分析数据,对鲁西南2020年7月22日（简称“7〖DK〗·22”过程）和8月6—7日（简称“8〖DK〗·6”过程）两次区域性大暴雨及伴随的短时强降水形成机制诊断分析。结果表明：“7〖DK〗·22”过程是一次地面气旋降水过程,大暴雨主要出现在气旋中心至移向右前部的倒槽内,短时强降水是对流不稳定触发后,惯性不稳定的增强造成。“8〖DK〗·6”过程是一次副高边缘暖区降水过程,大暴雨主要出现在低空急流的前端、地面辐合线附近,短时强降水由对流不稳定的触发和释放造成。“7〖DK〗·22”过程暖湿急流较强,水汽通量散度和动力条件显著强于“8〖DK〗·6”过程,超低空强辐合区、水汽通量散度辐合大值区、水平动能大值区边缘的强锋生区以及湿位涡MPV大值区边缘的|MPV2|小值区对短时强降水的出现区域指示较好。两次过程分析均表明垂直上升运动和深厚湿区的配合对短时强降水的出现时间指示较好。