用E─P通量和E向量诊断分析夏季东亚阻塞高压过程的建立和维持

用E──P通量和E向量诊断分析了1986年7月一次阻塞形势的建立和维持，有如下初步结果。（1）阻塞高压形成前，从对流层低层有行星波的E──P通量辐合区向上传播，与西风气流相互作用，导致西风气流减弱，形成阻塞高压。（2）E向量的μ分量的散度的负值区有利于西风风速变小，形成阻塞高压。E向量的ν分量散度的正值区有利于南风加速，负值区使北风加速。在阻高区东西两侧出现负、正区，使北、南风加速，建立和维持阻塞高压。     

华南夏季极端降水时空变异及其与西北部太平洋海气异常关联性初探

基于长时间序列的观测和再分析数据,分析了1958-2008年间华南夏季极端降水的时空变异特征及其与西北部太平洋海域的海表温度、潜热通量以及水汽输送异常的联系.华南地区夏季极端降水异常变化的主要模态显示,华南绝大部分地区夏季极端降水异常呈同相变化,并以2～5年的年际变化最为显著.特别是近50年来该地区夏季极端降水趋势变化在20世纪80年代末存在明显转折,即在1989年之前华南绝大部分地区夏季极端降水频次呈减少趋势,之后表现为增多趋势.结果表明,西北部太平洋同期海气异常与我国华南地区夏季极端降水显著关联的关键区主要位于南海海域及其邻近的西太平洋暖池区.该海域的海表温度、潜热通量的异常变化可能是影响华南夏季极端降水的重要因素,而南海北部水汽经向输送的异常变化可能是引起华南夏季极端降水变异的关键因素之一.这可为我国华南地区夏季极端降水变异规律、机理及模拟预测研究提供一定的参考依据.     

一次东移型西南低涡的数值模拟及位涡诊断

利用非静力中尺度模式WRF对2011年6月16-18日引发强降水的一次东移型西南低涡过程进行了数值模拟,结果表明,WRF模式较成功地模拟了此次西南低涡所引起强降水的范围和移动。低涡首先在低层850 hPa形成,9 h之后在700 hPa出现闭合低涡,发展成熟。西南低涡的初生和成熟阶段在对流层低层都维持与正涡度和高位涡中心相耦合的动力结构,并伴有上升运动;在成熟阶段,上升运动、正涡度柱和高位涡柱明显加强、发展至对流层高层(300 hPa)。低层水汽通量散度对降水带的强度和移动都具有较好的指示意义。位涡收支诊断分析表明,非绝热作用项的垂直结构与垂直通量散度项相反,潜热释放造成的非绝热作用项有利于低层位涡增长、抑制高层位涡增长,对西南低涡的生成、发展有重要作用。     

西南低涡东移引发重庆暴雨的综合诊断

利用NCEP/NCAR Reanalysis 1°×1°格点资料和MICAPS实时观测资料,使用水汽散度垂直通量、湿螺旋度等新型诊断物理量,对2009年8月2~4日发生在重庆地区由西南低涡东移引发的暴雨做了综合分析。结果表明:水汽主要在大气低层850hPa附近积聚,上升运动强,水汽的辐合上升区域与降水大值区较吻合。500hPa湿z-螺旋度负值区水平分布与相应时段降水落区和强降水中心的分布对应较好,垂直分布上:暴雨区低层正涡度、水汽辐合旋转上升与高层负涡度、水汽辐散相配合,是触发暴雨的有利动力机制。      

计算非均匀地表通量的一种简化PDF及其应用

提出描述地表非均匀特性的简化概率密度函数（PDF），它可代替各种具体的PDF用于求解次网格尺度平均通量而不影响其精度，这种简化PDF可直接加入陆面过程模式方程组中进行陆－气通量交换的数值试验。它对非均匀地表陆面过程参数化具有一定的普适性。本文仅讨论了对称分布的简化计算（非对称分布另文讨论），列举了非均匀分布的观测事实，并以地表净红外辐射通量计算为例，详细验证了应用这种简化PDF的可行性和可靠性。     

LAS在西北干旱区荒漠均匀下垫面的观测研究

利用“古浪非均匀近地层观测试验”的仪器平行对比观测部分试验数据,首先分析荒漠均匀下垫面大孔径闪烁仪(Large Aperture Scintillometer,LAS)光径线上等间距架设的4台涡动相关仪(Eddy Covariance System,EC)观测的摩擦速度和感热通量的一致性.然后,基于4种不同下垫面建立稳定度普适函数分析,利用4台EC观测摩擦速度平均值,计算了LAS观测区域的感热通量,进而比较了LAS和EC两者观测值的差异.结果表明,4台EC观测的摩擦速度与感热通量一致性好,摩擦速度的差别＜10％,感热通量的差别在10％左右.4种稳定度普适函数计算的LAS区域感热通量在白天、夜晚与EC观测平均值变化趋势一致,但计算值偏大;TAG (Thiermann and Grassl)稳定度普适函数计算值与EC观测平均值较接近.其主要原因除不同下垫面试验所得稳定度普适函数的差异外,Kipp&Zonen LAS所测感热通量的系统性偏高不可忽视.     

大孔径闪烁仪测量戈壁地区感热通量

利用2008年6月11～30日在金塔开展的"绿洲系统非均匀下垫面能量水分交换和边界层过程观测与理论研究"期间第一阶段戈壁下垫面大孔径闪烁仪(LAS)的观测资料,用混合对流方法和自由对流方法分别计算了戈壁感热通量。结果表明,对于利用LAS资料计算地表感热通量的方法中,混合对流方法相对于自由对流方法更加适用,且混合对流方法中Andreas给出的参数相对于DeBruin的参数更加适用于戈壁下垫面。此外,LAS测得的感热通量相对涡动相关方法的值较大,提高了地表能量闭合度。     

长江中游湖泊沉积微结构特征与沉积环境

在长江中游的洪湖、东湖、网湖和大九湖等四个地点取得湖沼沉积物的钻孔样品,用偏光显微镜下和电子显微镜观察微结构特征并以此解释三种湖相粘土的成因和沉积环境的变化。在长江沿岸湖泊中,0.4~ 0.5kaBP以来形成的浅色粘土的微结构类型主要有 :显微层理构造、颗粒的定向性、较大的微孔隙和颗粒粒径,面与面或边与边接触方式。物源主要来自河流带来的泥沙.当时河湖相通,河流入湖水沙量大。 1~ 2.5kaBP期间形成的青色粘土的典型微结构是 :凝胶结构、絮凝结构、细颗粒粒径和小孔隙、低球度和淡水中心冈硅藻。主要是有机质胶体与粘土胶体相互作用形成的。此期间,河流带入湖泊的泥沙少,江汉平原拥有一个开阔、稳定、浮游生物较多的淡水湖泊环境。 0.4~ 1kaBP期间形成的黑色粘土的主要微结构类型是 :凝胶结构、大的圆孔隙和植物纤维的生物框架结构、呈双峰分布的孔隙。它主要是由于维管束植物残体大量积累形成的。当时江汉平原湖泊湖水变浅,大量挺水植物生长,有些湖泊沼已经沼泽化了。鱼骨框架结构证明,在 2.9~ 4kaBP的全新世温暖期山间盆地大九湖出现大量鱼类,但并没有导致喜温鱼类向上游明显迁徙。     

入湖河道生态修复工程对水流流速的影响研究

在河流中开辟生化反应区、直接布设仿生填料净化河流微污染水体可以达到改善入湖水质、减少投资、降低能源消耗的目的。但在河道内直接布设填料势必会对河流的水动力条件及其河流原有的使用功能造成一定的影响。从填料给水流带来的阻力、流速及糙率变化等方面进行河道内直接布设生物填料对河流水动力条件的影响试验分析。结果表明,由于河道流速不大(属于缓流水体),9根/m2的填料布设密度对水流的扰动作用程度不高,填料段的糙率仅为无填料段糙率的1.08倍,不会对河道的泄水能力造成影响。     

20世纪50-70年代的围湖垦殖与江汉平原湖泊湿地演化

利用相关资料并借助RS/GIS方法对20世纪50-70年代的大规模围垦情况进行了初步分析。结果表明:20世纪50年代、60年代、70年代、80年代0.1km2以上的湖泊总量分别是1309个、611个、612个、838个,湖泊总面积分别是8503.7km2、5467.5km2、2934.3km2、2977.3km2。湖泊数量和面积减少与围湖垦殖关系密切,江汉湖区平均面积变化率为65.0%,围垦具有明显的区域差异特征。围湖垦殖与江汉平原湿地演化关系密切,围湖垦殖降低了江汉平原湿地演化的可持续性。