江西两次雷击事件雷达回波特征分析

为了做好江西雷电监测预警和预报服务工作,使用天气图资料、地面气象要素、雷电数据、江西WebGIS雷达拼图、单部雷达产品等资料,采用天气学、统计学和雷达气象学等分析方法,对2021年3月江西两次雷击事件进行分析,结果表明：（1）两次雷击事件是由超级单体和强单体回波系统影响产生。（2）超级单体回波有四个特征：①具有≥60 dBZ回波强度,并存有≥65 dBZ回波核;②强回波面积≥10×10 km2;③强回波梯度≤8 km;④在强回波移动方向的下风方有云砧形成的“前伸”回波结构;强单体回波的回波强度（没有回波核）、强回波面积、强回波梯度和“前伸”回波结构都弱于超级单体回波。（3）超级单体CR回波强度达到65 dBZ,ET回波顶高达到11～12 km,VIL垂直累积液态水含量达到60 kg/m2;垂直反射率因子RCS向移动方向倾斜、55 dBZ强回波顶高达到8 km、65 dBZ强中心悬挂在6 km高度;垂直径向速度VCS在强回波区存在速度对、-5～19 m·s-1 速度达到弱切变的强度。（4）强单体回波CR强度达到60 dBZ,ET顶高达到9～10 km,VIL垂直累积液态水含量达到50～60 kg/m2;强单体回波垂直反射率因子RCS倾斜角度弱于超级单体,55 dBZ强回波顶高达到8 km,60 dBZ强回波高度伸展到6 km,没有65 dBZ强回波中心;垂直径向速度VCS表现为正速度区分成上下两层。研究结果为江西雷电天气的监测预警和预报服务,减轻雷击灾害提供有指导意义的范例。     

“2021-3-30”江西大冰雹超级单体的回波结构与关键机制分析

为了研究江西大冰雹超级单体的结构特征和关键机制,利用江西WebGIS雷达拼图平台、江西省ADTD二维闪电监测定位系统、江西省自动气象站雨量检索平台和MICAPS系统平台资料,对江西2021年3月30—31日冰雹组合反射率CR回波强度、地面雨量、TBB云图与ADTD雷电信息等特征进行分析。(1)2021年3月30—31日大冰雹天气过程,雷暴大风和降水比江西春季历史上出现的强对流天气过程较少且小,但出现冰雹站数、影响范围、维持时间、冰雹直径和回波强度都超过历史上其它强对流天气个例。(2)最强回波和10 min雨量与冰雹大小成正比,10 min雨量变化提前于冰雹的出现;强回波面积和雷电次数成正相关。(3)超级单体回波系统是造成江西冰雹天气的重要回波系统类型：(1)回波中心强度≥60 dBZ,中心出现≥65 dBZ的强回波核;(2)60 dBZ回波面积≥10×10 km²;(3)30～60 dBZ强回波梯度(最密集区域)≤6 km;(4)超级单体具有深厚和蔓延的云砧形成的“前伸”回波结构,形成南北走向的“盾”型回波结构。(4)冰雹超级单体在TBB云图上形成MCS云系,有“...     

特大型精密工程SSC测量投影方式的选择

目前世界上最大的工程超导超级对撞机(SSC)正在建造之中,作者参与这项大型精密工程测量的方案设计和部分咨询工作。根据工程的特点,设计测量投影方式是其中一项工作。本文讨论所设计的双重正形投影(stereographic double conformal projection)以及各种观测量投影归化中的问题。     

基于SMO的德惠农电信息管理系统的设计与开发

将GIS技术应用于传统的电力管理系统中,利用GIS管理空间数据的特点,实现GIS对电力系统的海量空间信息数据的管理,提高电力系统的生产效率、效益以及管理质量。结合德惠农电GIS系统的设计与开发工作,利用SuperMap Objects(SMO)专业软件开发平台,进行了系统的数据库和功能模块的设计与开发。     

超强厄尔尼诺事件海洋学特征分析与预测回顾

2015/2016年厄尔尼诺事件被认为是一次与1982/1983和1997/1998年相当的超强事件。基于多套再分析数据,比较了此次事件的海洋上层变量主要特征与历史上两次超强事件的异同,并利用热带太平洋混合层热收支方程对主要物理过程进行了定量分析。研究认为,2015/2016年事件前期为异常高海温东传特征,且前期形成了一次弱的中太平洋型暖事件;但后期表现为弱西传特征,在成熟位相转换成东太平洋型强厄尔尼诺。此次事件中伴随着多次西风爆发事件和开尔文波东传,但赤道开尔文波在盛期基本维持在中东太平洋而不继续东传,赤道外罗斯贝波西传特征亦不明显。相比之下,此次事件在发展-成熟期前后的赤道“热容量放电”过程更加明显些。此次事件异常暖中心位置偏西,其主要原因很可能与赤道东太平洋的强东风异常和冷海水上翻,以及纬向洋流异常和次表层温度异常分布偏西有关;东边界冷水入侵,削弱赤道东太平洋海温异常程度,可能是此次事件位置偏西的直接原因。在海洋上层热量收支中,此次事件中温跃层反馈是促进海温升高和位相转换的最关键过程,纬向平流反馈项亦发挥了重要作用,两种过程共同形成了超强的升温幅度和偏西的异常暖海温分布型。中国国家气候中心新一代ENSO预测系统（SEMAP2.0）每年两次的实际会商预测中给出了较为合理的预测,特别是考虑前期海洋变化预报因子信息的统计模型更好地预测出了海温异常的波动演变状况,成为多方法集合（MME）的重要成员。      

大气边界层研究进展

大气边界层对云和对流的发展、演变有重要作用.本文回顾了在大气边界层高度计算方法,边界层的时空分布特征、结构和发展机理,以及边界层参数化方案等方面的主要研究进展.大气边界层高度计算方法主要分为基于大气廓线观测数据计算和基于模式参数化方案计算两大类;大气边界层高度频率分布形态具有明显的日变化特征,并且稳定、中性和对流边界层高度的频率分布呈现出不同的Gamma分布特征;地面湿度状况对边界层发展影响明显,对于不同的下垫面热力性质和地形状况,大气边界层高度呈现出明显的空间差异,青藏高原边界层高度明显高于一般平原地区;在强烈的地面加热驱动下,对流边界层与残余层通过正反馈机制循环增长可以形成4000 m以上的超高大气边界层;研制大气边界层、浅对流以及云物理方案的统一参数化框架是未来数值预报模式的发展趋势.

     

基于情景构建的超大型城市地震应急任务研究

如何提高超大型城市地震巨灾应对能力,是我国现阶段地震应急研究的重要内容。在微观分析情景要素及其相互作用的基础上,利用知识元模型构建震害情景。为解决地震巨灾情景中信息的不确定性问题,建立模糊规则来匹配不确定信息,判断情景推演的结果及可能性。最后进行案例分析,将震后情景划分为5个应急响应阶段,通过情景推演实现地震巨灾应急任务的生成,验证了该研究方法的科学性和实用性,同时也为应急能力评估提供参考。     

超大型钨多金属矿床成矿特殊性──以湖南柿竹园矿床为例

柿竹园超大型钨多金属矿床形成具有一系列特殊因素:三期高度分异花岗质岩浆的先后叠加,并同为高热花岗岩,前两期又为BELIF花岗岩。与三期花岗岩有关,形成了三大成矿系统。这三大成矿系统内的多级次接触交代一退化蚀变、多层次裂隙控矿及泥质大理岩的屏蔽作用,导致成矿物质的最大富集和有效保存,以致于形成巨大的含矿矽卡岩体,退化蚀变岩和云英岩。NE和EW向两组深大断裂交织致使热流上涌及花岗质岩浆的多期定位,使柿竹园地区在70多百万年时期保持着高温度环境,这不仅有益于各期岩浆的分异演化和期后成矿,还利于形成热水对流系统,将原分散在地层岩石中的成矿元素活化、运移和沉淀。另外,地球物质分布不均一性及华南地区地质成矿发展历史揭示出燕山期在湘南地区必然形成超大型钨多金属矿床。     

Diffraction‐limited imaging and beyond – the concept of super resolution‡

It is well‐known that experimental or numerical backpropagation of waves generated by a point‐source/‐scatterer will refocus on a diffraction‐limited spot with a size not smaller than half the wavelength. More recently, however, super‐resolution techniques have been introduced that apparently can overcome this fundamental physical limit. This paper provides a framework of understanding and analysing both diffraction‐limited imaging as well as super resolution. The resolution analysis presented in the first part of this paper unifies the different ideas of backpropagation and resolution known from the literature and provides an improved platform to understand the cause of diffraction‐limited imaging. It is demonstrated that the monochromatic resolution function consists of both causal and non‐causal parts even for ideal acquisition geometries. This is caused by the inherent properties of backpropagation not including the evanescent field contributions. As a consequence, only a diffraction‐limited focus can be obtained unless there are ideal acquisition surfaces and an infinite source‐frequency band. In the literature various attempts have been made to obtain images resolved beyond the classical diffraction limit, e.g., super resolution. The main direction of research has been to exploit the evanescent field components. However, this approach is not practical in case of seismic imaging in general since the evanescent waves are so weak – because of attenuation, they are masked by the noise. Alternatively, improvement of the image resolution of point like targets beyond the diffraction limit can apparently be obtained employing concepts adapted from conventional statistical multiple signal classification (MUSIC). The basis of this approach is the decomposition of the measurements into two orthogonal domains: signal and noise (nil) spaces. On comparison with Kirchhoff prestack migration this technique is showed to give superior results for monochromatic data. However, in case of random noise the super‐ resolution power breaks down when employing monochromatic data and a limited acquisition aperture. For such cases it also seems that when the source‐receiver lay out is less correlated, the use of a frequency band may restore the super‐resolution capability of the method.