粤东暴雨中心的降水气候统计特征和成因分析

基于广东省1967—2018年气象观测站和2003—2018年自动监测站降水数据,以及ERA-Interim每日4次的再分析资料,分析了粤东暴雨中心降水气候统计特征和形成原因。结果表明:根据年降水量≥1 800 mm且年强降水日≥8.0 d的标准,粤东暴雨中心的范围为莲花山脉附近的惠州惠东,汕尾全市和揭阳市揭西、惠来、普宁以及汕头市潮南,区域内易出现极端强降水;粤东暴雨中心降水具有明显的月和季节变化特征,汛期降水量和强降水日分别占全年的84.3%和90.0%,且前汛期略多于后汛期。月变化为单峰型分布,年变化总体趋势较为平稳;粤东暴雨中心的形成与莲花山山脉及附近地形和海陆分布息息相关,在有利的大气环流配置下,当低空暖湿急流在粤东沿海脉冲、辐合时,易在莲花山山脉附近出现强降水过程。     

湖南水系：“四水一湖”

湖南省的水系可以概括为“四水一湖”,湘、资、沅、澧四水是湖南省的四大河流,从东南到西北依次贯穿于湖南省境,四大水系又串起各自的大小支流,四水都汇于洞庭湖,然后导入长江。四水一湖犹如湖南体内的经络,串起湖南的寸寸土地,它们对湖南的意义不言而喻。湖南省的这种水系分布,是它的地形地势所造就的。湖南东面有罗霄山脉,南方是南岭,西部为武陵山脉和雪峰山脉,北部是地势低平的洞庭湖平原,中部为丘陵和盆地,整个地势向北倾斜,呈马蹄形。因而,发源于湖南东、南、西三面山脉的河流最终流入洞庭湖,汇入长江。     

2010年青海玉树地震(Ms7.1)同震地表破裂及其与山脉隆升的关系

野外调查发现,2010年4月14日青海玉树Ms7.1级地震同震地表破裂带长约65km,破裂带走向为310°,破裂面向NE陡倾,地表破裂带由2部分组成,其中西侧部分长约19km,东侧部分长约30km,两者之间存在约15km的无破裂区。地表破裂以右阶雁行状破裂分布为主要特征,呈现左旋走滑性质,伴随有垂直位移。统计结果显示,同震地表破裂垂直位移 (dv)与水平位移 (dh)的比值在0.13~0.53之间,地貌累积dv与累积dh比值为0.27~0.63。同震dv/dh与地貌dv/dh的相似显示玉树南山的形成和玉树地震具有同样的运动学和动力学性质,玉树南山的形成是地质历史上沿玉树断裂多次类似于玉树地震的地震活动的结果,计算出需要1800~2600次地震才能造成玉树南山的隆升。前人研究本段断层地震复发周期为120~200年,计算出断层开始活动时间不晚于20万~40万年以前。     

玉秀挺拔壮丽装点欧洲大陆 世纪冰川冰峰点缀大自然宫殿 山脉绵延起伏 牵起六个国家--欧洲最高大的山脉 阿尔卑斯山极大的冲击着世人的视野

阿尔卑斯山是欧洲最高大,最宏伟的山脉。位于欧洲中南部,是西欧自然地理区域中最显要的景观。总面积约22万平方千米,长约1200千米,宽120～200千米,东宽西窄,平均海拔3000米左右。     

大高加索山脉冰川反照率时空分布及与物质平衡的关系

利用MOD10A1和MYD10A1冰雪反照率数据, 分析了大高加索山脉地区加拉巴西冰川和德扬库特冰川的反照率时空分布特征, 并使用五种反照率聚合方法, 对这两条冰川2002—2019年夏季反照率与物质平衡关系开展相关性研究.结果表明, 加拉巴西冰川和德扬库特冰川反照率随年份增加而明显减小, 两条冰川在夏季都出现了最低反照率, 加拉巴西冰川在冬季出现最高反照率, 而德扬库特冰川则出现在春季; 加拉巴西冰川夏季高海拔和低海拔区域的反照率差异较德扬库特冰川更为明显; 两条冰川夏季反照率均与夏季物质平衡表现出一定的正相关性, 其中加拉巴西冰川的相关性更加显著, 使用平均最小反照率方法时两者相关系数最大可达0.874(p＜0.05), 德扬库特冰川使用加权平均反照率方法时两者相关系数最大为0.765(p＜0.05).德扬库特冰川反照率与物质平衡相关性较低的原因可能是坡向和低海拔导致了其更易受暖湿气流影响, 冰川消融中短波辐射能占比较低, 反照率对其消融的影响小.

     

北京香山“7.29”γ中尺度短时局地大暴雨过程综合分析

利用区域加密自动气象站、雷达、风廓线及卫星等观测资料,分析了2022年秋季山东一次极端大暴雨事件中泰山山脉周围的降水分布及其产生这种分布的可能原因。结果表明：（1） 这次山东大暴雨事件发生在对流层中、低层为强盛偏南气流的背景下,强降水时段集中在2022年10月1日23时至2日02时（北京时,下同）,100 mm等雨量线呈“反弓形”横亘在泰山北侧与西侧,并各自伴有超170 mm的降水中心,而泰山南侧降水反而明显偏弱。（2） 大暴雨分布带与地面上的中尺度涡旋-辐合线对应：泰山西侧的中尺度涡旋是山脉北侧冷性绕流与南侧暖性绕流相遇而形成的,导致泰山西侧出现强降水中心,降水呈单峰型;山脉北侧的辐合线长时间维持与重建过程,造成泰山北侧降水时间更长,累计降水量更大,小时降水量呈双峰型。（3） 泰山北侧观测站的两个降水峰值与雷达反射率因子的两条平行回波带对应：位于泰山北坡处于长时间准静止状态的第一条回波带,与泰山北侧水平涡度环流的上升支气流对应,其形成机制是夜间具有强垂直切变特征的越山西南低空急流和近地面层受到山脉阻滞的东北气流构成的水平涡度强烈发展和维持的结果;第二条降水回波带与弱冷空气云系对应,当其靠近泰山北侧时受到越山西南低空气流背风坡上升支的影响,出现雷达反射率因子增强现象,与之对应的地面风场特征表征为辐合线的重建过程。（4） 在泰山西侧,地面辐合线在低空冷空气的驱动下向东南方向移动,致使回波带逐渐演变成“反弓形”,造成强雨带也呈“反弓形”分布;而泰山南侧处于具有强烈垂直切变低空急流形成的水平涡度的下沉支控制下,因而降水量相较泰山北侧和西侧明显偏小。

     

台风圣帕的空心现象分析

详细分析"圣帕"的空心现象,发现登陆时"圣帕"的气压仍然较低,理论上仍然可以达到台风强度,但由于台风眼结构被破坏,近中心风力并不大."圣帕"临近登陆时,雷达回波图上气旋中心的空白并不是台风眼,没有对流发展旺盛的眼壁回波存在,圣帕的台风结构上已经不完整.台湾山脉对穿越的热带气旋造成低层结构性破坏影响巨大,同时也导致干舌的出现."圣帕"产生空心现象主要是受到台湾中央山脉的影响及干舌的卷入、海温较低的共同影响.     

青藏高原东北部龙首山晚新生代剥露历史:来自磷灰石(U-Th)/He的证据

龙首山位于阿拉善地块南缘,也是青藏高原东北部最外围的山脉之一。揭示龙首山新生代构造变形与隆升过程对于理解青藏高原东北部的隆升与向外扩展及其动力学机制具有重要意义。文中利用磷灰石(U-Th)/He方法,对青藏高原东北部龙首山南、北两侧岩石的侵蚀与隆升过程开展研究。采集自龙首山南缘的11个磷灰石的(U-Th)/He年龄结果显示,在其南缘断层的控制下,龙首山约于14Ma BP发生了强烈隆升或剥蚀,导致上部岩石快速冷却。而在龙首山北缘采集的3个样品的年龄较老(220～240Ma),但年龄非常相近,表明其北侧活动较弱,龙首山整体表现为掀斜模式。龙首山中中新世由南向北的掀斜式抬升不仅揭示了青藏高原东北部挤压应变可能由南向北扩展,同时也限定了青藏高原在中中新世已向NE扩展至阿拉善地块南缘,使龙首山成为高原东北部现今构造与地貌的边界。     

华南沿海暖区辐合线暴雨地形动力机制数值模拟研究

华南沿海暖区暴雨是单一暖气团降水。本文采用客观分析方法确定暖区暴雨主要影响系统为两类辐合线低值系统:偏南向辐合线与西南向辐合线;此类辐合线系统具有强烈的辐合上升层次与暖心结构,是一类强烈的暖区暴雨天气系统。偏南向辐合线多出现在粤西沿海,而西南向辐合线多出现于粤东沿岸,分别具有短时团状与持续带状两类强降水。华南沿海地区山脉河口众多,其中珠江口以西的团状云雾山正面阻挡偏南向辐合线,河口以东的带状莲花山侧面阻挡西南向辐合线。利用WRF数值模式分别研究粤东和粤西山脉对两类辐合线及其暴雨的地形影响,包括正面阻挡和侧面摩擦。结果显示,将偏南向型辐合线所遇云雾山范围地形降低80%后,因正面阻挡缺失,辐合线及其降水向北推进,雨带强度减弱,形状改变。地形的正面阻挡促使低层辐合气流迅速抬升触发强降水。降水释放的凝结潜热,又加强系统的上升运动和暖心结构强度与层厚,进而增强暴雨。填充偏南向型狭管地形的试验显示,狭管效应构成对强降水位置和强度的直接强迫影响,加之与云雾山正面阻挡配合,两项作用造成粤西暴雨频繁特征。测试粤东西南向莲花山脉对西南向辐合线的侧向阻挡与摩擦效应,通过对比莲花山两种地表粗糙度环境模拟效果,获得显著的局地垂直上升速度差,显示粤东沿海山脉的侧向摩擦不仅增强西南辐合线强度也加强垂直上升运动强度,由于西南气流的持续,山脉走向与气流的配置,维持了降雨时长及雨带范围。同时对粤西近海西南辐合气流及河口的暴雨雨带也有连带增强与维持作用。进一步地山脉地形抬升以其抬升迅速,范围集中,层次深厚,而有别于锋面气团抬升。加之近海水汽充沛,抬升后中层凝结释放的配合,增强了辐合线低值系统强度,造成暖区降水雨强远高于华南锋面降水。