河南省森林火险月季尺度定量客观化预测

基于火灾资料和气象资料,利用数理统计方法和百分位法,分析了河南省林区火灾的气候特征及防火关键期高火险日数的月、季气候特征。结果表明,林区火灾次数年际波动较大,主要出现在每年的冬春季(12月次年4月),3月出现的次数最多,2月的次之。火灾峰值主要出现在13-16时。3月高火险日数存在显著增加的线性趋势,12月和1月高火险日数呈现先减少后增加的趋势。2月和4月高火险日数处在偏少的年代际背景下。林区春季高火险日数存在显著增加的线性趋势,在桐柏-大别山林区尤其明显。选取河南省防火关键期各月、季高火险日数与海温、积雪、环流场等130项环流指数的相关关系最好的因子,利用最优子集回归分别建立基于林区内各个气象站点的预测方程。通过回代检验和趋势异常综合评分(Ps),对回归方程预测效果进行检验,结果显示,回代曲线和历史曲线吻合好,表明预测方程预测结果接近实况。     

2014年7月14日新乡强对流过程成因分析

利用常规和区域自动站观测资料、卫星和多普勒雷达监测产品及NCEP再分析资料,对2014年7月14日新乡强对流过程进行了综合分析。结果表明：高空东移冷槽与低层暖脊叠加使新乡上空形成明显的不稳定层结,而中低层暖湿空气在午后表现出明显的北抬和向高空扩展的趋势,使大气对流不稳定度进一步加强,有利于雷暴大风和冰雹强对流天气的出现;同时,强对流天气发生前0—6 km垂直风切变达到中等偏强程度,有利于对流系统的形成和维持。地面中尺度辐合线起对流触发作用,辐合线尾部前侧的对流云团发展更强更快。云团合并导致对流云团迅猛加强,对流单体合并有利于对流回波的暴发性发展及回波顶快速抬升。过程中雷暴外流边界也是强对流的重要触发机制,太行山脉东侧的雷暴外流边界受地形抬升作用,触发大范围分散的对流单体,导致了局地短时强降水天气。风灾主要是由多单体风暴中的下击暴流和雷暴外流边界造成的,下击暴流造成的大风比由雷暴外流边界导致的大风更强。此外,强回波中心强度增强、质心高度迅速升高,回波顶高和VIL值跃增等对强对流过程中局地冰雹预报有较好的指示意义。     

日长的十年尺度变化研究

用高精度的日长资料和由人卫激光测距（ＳＬＲ） 解算出的地球引力场系数Ｊ２ 的变化序列ΔＪ２ ,证明地球各圈层的物质迁移对日长１０ 年尺度变化贡献仅占日长１０ 年尺度变化的４ ％ ,可以忽略;认为１０ 年尺度变化主要来源于地球各圈层的内力矩或相对角动量部分,其优点是可以不顾及地球各圈层物质迁移复杂的物理机制     

地球磁场偶极子和非偶极子分量变化特征及其相关的地球深部过程

通过分析１９００年以来每５ａ地球磁场各阶球谐系数的相关系数发现,地球磁场偶极子分量的ρ值在１９０５-１９７０年基本保持不变,１９７０-１９８５年下降,１９８５-１９９５年又上升,呈Ｖ字型变化。而非偶极子分量的　值则具有周期性变化,在１９１５年、１９４５年和１９８０年出现峰值,在１９３５年和１９６５年则处于低谷,变化周期约为３０ａ。通过分析地球磁场非偶极子分量　值周期变化与日长周期变化的相关性,得出两点新的认识：１．非偶极子分量的周期性变化与核幔边界耦合过程相关,而偶极子分量的变化对应外核的深部过程;２．外核顶部流体具有周期性的变化,其变化周期与日长及非偶极子分量的变化周期一致。     

“6·23”江苏阜宁EF4级龙卷超级单体风暴中尺度结构研究

2016年6月23日14—15时,江苏省阜宁县突遭"增强藤田"4级龙卷、强风、短时强降水和冰雹等强对流天气,致使99人罹难,800多人受伤,属极其罕见的极端天气事件.本文利用加密自动站数据、探空数据、单部雷达观测数据以及双多普勒雷达三维风场反演数据,研究了此次龙卷发生的天气背景、龙卷超级单体的三维结构及其演变特征.研究表明：（1）龙卷发生期间,阜宁处于地面暖湿舌内、地面有γ中尺度气旋和辐合线;环境大气抬升凝结高度很低、中低层有很强的水平风的垂直切变;这有利于龙卷的生成.（2）此次龙卷超级单体左移风暴的低层有钩状回波和入流缺口,有界弱回波区位于垂直剖面中低层、悬垂回波位于风暴前部高层.（3）龙卷发生前,风暴质心高度、最大反射率因子高度和风暴回波顶高度均持续增加,风暴垂直累积液态含水量激增;龙卷发生在上述参数的数值首次同时减小时.（4）双多普勒雷达反演的三维风场揭示,超级单体形成之前的对流风暴内部中低层已经有中尺度气旋形成,中尺度气旋伴随着超级单体的生成、发展和强化的各个阶段.中尺度气旋位于钩状回波顶端、其南端有反气旋,此涡旋偶对于中层动量下传、龙卷生成、发展、加强和触地具有重要作用.     

晴天及阴天条件下WRF模式中几种边界层参数化方案的对比分析研究

利用WRF模式中5种常用边界层参数化方案(ACM2、YSU、BouLac、MYJ和MYNN2.5)及美国能源部大气辐射观测试验(ARM)寿县综合观测数据(2008年8—12月),对比分析了晴天及阴天条件下,不同参数化方案对典型农田下垫面气象要素及边界层结构的模拟效果,结果表明:(1)模式对于云层状况的模拟,非局地方案ACM2和YSU方案优于局地方案.(2)对于近地层气象要素,晴天和阴天条件下均是ACM2方案对于2 m温度和比湿的模拟效果最好,MYJ方案对于风向风速的模拟效果最好.(3)对于位温及比湿垂直廓线的模拟,晴天和阴天条件下均是非局地方案(ACM2和YSU)对白天的模拟效果优于局地方案;ACM2方案对夜间弱稳定层结和逆湿结构的模拟最优;(4)对于风速垂直廓线的模拟,白天不稳定条件下,晴天条件MYJ方案最优,阴天MYNN2.5方案的模拟效果最好;夜间弱稳定条件下,晴天条件ACM2方案与观测值之间的偏差最小,阴天YSU方案模拟效果最好;(5)总体而言,在对典型农田下垫面进行模拟时,晴天和阴天条件下均是ACM2方案更具优势.     

广东省雷暴天气气候特征分析

分析了广东省86个站1971-2004年历年平均雷暴日数、初终雷日资料,以及南雄、增城、汕头、电白平均逐日气温资料的气候变化规律,并通过分析雷暴与气温的相互关系,揭示出广东省的雷暴主要由热力条件引起。     

理解前兆异常变化机理和地震短临前兆

本文概要介绍了国内外近几年在地壳形变一地球自转日长变化十年尺度相关性、静寂地震、前驱波三方面的重要研究发现,并分析了这三项研究发现在地震前兆异常机理认识中的作用。初步分析表明：深部核幔耦合作用引起的地壳形变、地球物理场十年尺度波动,是数年至十年尺度地震场兆波动性变化的重要调制因素之一;源于断层脆韧转换带(过渡层)的静寂地震一慢地震缓慢破裂过程,是数天至数月尺度地震短期异常变化产生的重要原因;源于脆韧转换层上部或弹脆性层薄弱部分慢地震过程所辐射出来的低频前驱波(慢地震波),是目前已发现的可重复出现的短临前兆信号,具有数小时至7天左右的地震短临预报指标意义。     

论雷暴风化作用

在位于冀东地区海拔１８４０多米的都山顶峰，笔者首次发现了雷暴风化作用，并目睹了雷暴风化作用的进行。在都山顶部，发现了雷暴风化砾石堆，分析了雷暴风化作用的物理依据，估算出一次雷暴作用所释放能量的０．０７％－０．００７％就可使１ｍ＾３的花岗岩断裂。阐述了雷暴风化作用的时空分布规律，指出雷暴风化作用主要发生在低纬度近山地地区。气候比较温暖且降水量较多的地史时期是雷暴风化作用较发育阶段。对于中国东部中低山     

消除EMD 边界效应的四中点估计方法

为了快速高效地实现信号的本征模态分解,消除分解过程中边界效应,在 Directly-Mean EMD方法的基础上,通过引入左、右待估中点和左、右延拓中点,并根据信号首尾两端各种可能的情况给出了四中点估计公式,建立了可完全消除边界效应的Directly-Mean EMD四中点估计方法。该方法不仅减少了样条插值次数,提高分解速度,而且还可以有效避免因插值节点过于稀疏所产生的大幅波动,使分解结果更加准确。将新方法应用于日长数据序列的本征模态函数分解,得到了满意的分解结果。