亚洲季风区不同形态中尺度对流系统的特征分析

利用16 a的TRMM卫星观测资料,分析了亚洲季风区准圆状、线状和拉长状中尺度对流系统(MCSs)的空间分布、对流属性及其区域变化特征。结果表明:拉长状MCSs的数量最多,准圆状的其次而线状的最少。自西向东,准圆状(线状)MCSs数量占各区域MCSs总数的比例逐渐减小(增加),线状MCSs在副热带和洋面地区的产生几率相比更大。MCSs的发生频次呈现以暖季(5—9月)为峰值的单峰分布,准圆状和拉长状MCSs的暖季峰值比线状MCSs的大。MCSs主要发生在下午—傍晚时段,但线状MCSs在午夜—凌晨出现的概率比其它两种大。3种类型MCSs的整体强度基本表现为副热带地区弱于近热带地区,但不同类型MCSs的强度差异在各区域不尽相同,如中国中东部地区和西北太平洋地区的准圆状MCSs强度最强,但东海及其以东洋面的线状MCSs强度最强。     

FY-2G地表温度反演产品改变模式初值对一次台风暴雨模拟的影响

为探讨地表温度初始场在台风暴雨模拟中的重要性,以2015年第13号台风"苏迪罗"为例,分别用FY-2G卫星反演的陆表温度、海表温度产品替换NCEP资料初始场,进行数值模拟试验。对模拟结果进行分量级降水TS评分和预报正确率检验,并对比分析了各试验方案2 m温度场、感热通量和潜热通量场、900 h Pa流场和850 h Pa垂直速度场间的差异。结果表明:使用FY-2G卫星反演的陆、海表温度产品作模式初始场均能不同程度地改善降水模拟效果,但改善程度随时间降低,24 h后其改善作用已较小;陆表温度试验对小雨和中雨量级的预报质量均有提高,而海表温度试验仅提高了小雨量级的预报质量。进一步分析表明,陆表温度试验主要通过改善陆表温度初始场影响感热通量和潜热通量的分布,进而减小台风东北部低层温度正异常,使该区域气旋性环流减弱、垂直速度减小,有效抑制了虚假对流出现,最终达到改善降水预报质量的效果;海表温度试验原理与陆表温度试验类似,但对降水预报质量改善不明显,仅在广东南部沿海地区降水模拟效果较好。     

河南义马煤矿矿区生态系统服务价值动态演化过程分析

基于联合国千年生态系统评估的基本理念和评价框架,从供给服务、调节服务、支持服务和文化服务4个方面对河南省义马矿区单位面积的生态功能价值进行测算,并分析了义马矿区生态系统服务价值在2005—2012年间的演化过程及敏感因素。结果表明:(1)义马矿区单项生态服务价值在2005—2008年间,废弃物处理、水源涵养、娱乐活动和控制侵蚀呈正向变化,食物生产、生物多样性、空气净化、土壤保持、气候调节呈负向变化,在2008—2012年间,仅有土壤保持功能价值为负向变化,其他均为正向变化;(2)矿区生态系统服务总价值呈现出降低—上升—缓慢下降的趋势;(3)农田和水域为义马矿区生态系统服务价值最敏感的因素,即矿区实现可持续发展的关键举措是进行土地与生态修复和水资源保护。     

贵州绥阳阴河洞洞穴壶穴的演化过程

通过对贵州绥阳寒武系中上统娄山关组中发育洞穴之阴河洞地下河河床基岩面上49个壶穴进行详细测量和统计学定量分析,对其形态特征及空间分布进行描述,并探讨其形成演化过程和影响因素。主要结论为：阴河洞壶穴的整体形态以极浅的倒“Ω”型和“锅”型壶穴为主,并且壶穴发育相对较年轻;壶穴长短轴具有一定的相关性,但平均口径与深度的相关性较差,说明壶穴在发育的过程在洪水期以口径增大为主,枯水期以溶蚀深度加深为主,且表现为地下河河床下切的形式之一;从发育阶段看,阴河洞壶穴的形成演化主要分为3个阶段：“碟型”壶穴形成阶段;倒“Ω”型壶穴发育阶段;“锅”型壶穴发育阶段,其形成主要受水动力条件、构造条件、推移质、基岩性质和溶蚀作用等因素耦合的作用;洞穴壶穴主要是流水的侵—溶蚀作用形成的,并非冰川作用的结果,与“冰臼”的发育存在本质上的区别。     

大气气溶胶中的铁及其溶解度研究综述

生物活性铁(Fe) 进入生物地球化学循环中能够调节碳循环,影响海洋初级生产力,间接影响全球气候变化。决定 Fe生物可利用度的关键因子是可溶Fe含量,其中大气气溶胶的长距离传输是上层海洋获取生物可利用Fe的重要来源。近年来,对气溶胶中的Fe及溶解度的研究取得了重要进展,包括对不同区域Fe质量浓度和溶解度的观测以及对Fe溶解度影响因素的讨论。基于以上研究成果,汇总了近二十年全球部分陆地和海洋站点观测所得的不同粒径气溶胶颗粒物中的Fe质量浓度及其溶解度数据;重点介绍了气溶胶沉降入海洋前影响Fe溶解度的主要因素,包括Fe的来源、大气物理过程以及大气化学和传输混合过程等,并就各影响因素间的关联及相对重要性展开讨论;对未来气溶胶 Fe的研究方向和方法提出建议。     

2020年5月17日和6月1日山东强冰雹风暴双极化特征分析

利用济南、青岛和烟台S波段双偏振多普勒天气雷达资料和常规观测资料以及天气实况,对2020年5月17日和6月1日两次强对流天气过程的关键环境物理量和风暴低层强冰雹区偏振量、三体散射、强冰雹衰减等偏振特征等进行了分析。结果表明:1)两次强对流天气都具有大的温差和强垂直风切变,中层较干。5月17日山东半岛0～6 km垂直风切变更强,低层湿度更大,湿球0 ℃层高度较低,是产生多个超级单体风暴并出现特大冰雹的关键物理量。2)5月17日城阳风暴低层强冰雹区具有适中的差分反射率（ZDR）和偏小的相关系数CC及偏大的差分相移率（KDP）。ZDR多在0.30～2.60 dB之间,平均为1.50 dB;CC多在0.900～0.965之间,平均为0.931;KDP多在2.0～6.3(°)·km-1之间,平均为4.1 (°)·km-1。少量融化的冰雹粒子和大的雨滴导致适中的ZDR和偏大的KDP。3)6月1日长清风暴低层强冰雹区具有偏小的ZDR和偏小的CC及大的KDP。ZDR多在-0.12～1.50 dB之间,平均为0.68 dB;CC多在0.925～0.970之间,平均为0.950;KDP多在4.0～7.6 (°)·km-1之间,平均为5.8 (°)·km-1。高浓度的液态雨滴和融化的小冰雹粒子导致大的KDP。4)三体散射、旁瓣回波、衰减及波束非均匀填充(nonuniform beam filling,NBF)等特征可作为冰雹识别判据。衰减特征在ZDR产品上表现较为明显,风暴核后侧较长径向上出现负值区,显著衰减可作为特大冰雹的判据。NBF仅在CC产品上有明显特征,风暴核后侧较长径向上CC明显较小。     

GIS互操作的实现途径评述

文中主要探讨了开放式GIS的规程和关键技术,促进数据、系统和机构的互操作,总结了世界上著名公司最近GIS产品实现互操作的技术途径,给出了国际上有关GIS互操作、开放式GIS研究的最新进展以及近期发展方向。     

南极长城站酸雨监测的样品采集与分析

进行南极酸性湿沉降（降水ｐＨ值＜５．６）的监测研究是为开展全球环境大气化学动态监测、评价区域环境质量、制定环境标准,研究环境中化学元素的迁移、转化、富集规律,以及南极资源的保护和合理开发利用提供第一手的科学依据。利用１９９８年１～９月在中国南极长城站采集监测的酸雨资料综合分析得出,南极确有酸雨存在,在１０４个水样中,有１９个样品的ｐＨ值小于５．６,占总样品的１８．３％。根据南极环境背景值和出现酸雨时的风向,认为由于大气环流把远离南极的污染源传输到南极上空,遇降水即冲刷降至地面形成酸雨     

用钾-氩法求地质事件真实年龄的方法探讨

钾-氩法所测出的地质事件的表面年龄一般小于地质事件发生的真实年龄,其中很多没有地质意义。本文利用随机过程理论,在对地质体内⁴⁰Ar的逸散作用进行分析的基础上,推导出如下年龄计算公式: 在一定条件下,利用这些公式,可以据钾-氩法测试资料求出地质体形成时代t+t⁰、热扰动结束时代t⁰及热事件所持续的时期t’。据所导出的公式,对冀东迁西群地层的年龄进行讨论,求得2500Ma左右结束的那期热事件所持续的时期t’为4.76亿年,迁西群形成时代为3000—3300Ma。检验表明,公式有效。     

On the identification of ship coupled heave–pitch motions using neural networks

This paper outlines a procedure for the derivation of the differential equations describing the free response of a heaving and pitching ship from its stationary response to random waves. The coupled heave–pitch motion of a ship in random seas is modelled as a multi-dimensional Markov process. The partial differential equation describing the transition probability density function, known as the Fokker-Planck equation, for this process is derived. The Fokker-Planck equation is used to derive the random decrement equations for the coupled heave–pitch motion. The parameters in these equations are then identified using a neural network approach. The method is validated using numerical simulations and experimental results. The experimental data was obtained using an icebreaker ship model heaving and pitching in random waves. It is shown that the method produces good results when the system is lightly damped. An extension for using this method to identify couple heave–pitch motion in realistic seas is suggested.