All-Sky Direct Radiative Effects of Urban Aerosols in Beijing and Shanghai,China

Aerosol particles can directly alter the radiation balance by scattering and absorbing incident solar radiation, thus decreasing the amount of light reaching the surface and increasing the fraction of diffuse radiation—the so-called ‘aerosol direct radiative effect'. Using the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer aerosol products, the aerosol direct radiative effects under all-sky conditions in Beijing and Shanghai in 2007 were explored in this study. The total shortwave radiation was calculated using the Fu-Liou radiative transfer model, with the influence of clouds taken into account through sunshine-duration data, and the diffuse radiation was calculated with radiation decomposition models. Good correlation between measured and calculated total radiation was obtained at both cities, with an R greater than 0.9, and thus this calculation method was adopted to derive aerosol direct radiative effects. The presence of aerosols caused the mean total and diffuse solar radiation reaching the surface to change by-19.9% and +27.4% in Beijing, respectively, and by-18.4% and +6.5% in Shanghai. It was also found that, despite the strong negative correlation between aerosol optical depth and total radiation change, the diffuse radiation changes were determined predominantly by clouds. The effects of such changes induced by aerosols on plant productivity should be further studied.     

青海地区雷暴、冰雹空间分布及时间变化特征的精细化分析

基于青海地区1981—2011年的地面天气现象月报表记录,整理出雷暴、冰雹天气的逐小时数据集和持续时间数据集,并利用该数据集对青海地区雷暴、冰雹的时空分布及变化特征进行分析。结果表明:青海地区雷暴、冰雹的发生频率受地形影响显著,呈现出"南多北少"的分布特征,雷暴过程的平均持续时间一般不超过40 min,冰雹过程的持续时间一般不超过10 min;雷暴、冰雹具有显著的年变化与日变化特征,一年之中主要集中出现在5—9月,一日之中主要出现在午后,但雷暴、冰雹峰值的出现时间表现为一致的由北向南逐渐推迟,平均而言北部比南部提前3 h左右;不同持续时间的雷暴、冰雹出现概率不同,随着持续时间的增长,雷暴过程数呈现出指数递减的变化特征,而冰雹过程的发生次数呈现出先增加后减少的特征;近31年来青海地区的雷暴、冰雹均呈明显的下降趋势,雷暴频数的下降速率为15.0次·(10 a)~(-1),冰雹频数的下降速率为2.3次·(10 a)~(-1),雷暴、冰雹多发地区/多发时段的下降趋势明显大于少发地区/少发时段;虽然雷暴天气过程在减少,但天气过程的平均持续时间却在缓慢增加,持续时间增加的站点主要位于人口较密集的青海中部和东北部,意味着每次雷暴过程带来的潜在危害在增大,冰雹天气过程与雷暴不同,冰雹天气过程数及其持续时间均呈现出减少的趋势。     

湖南省短历时降水极值分布拟合与应用

选择适宜的极值分布模型有助于提高极值序列再现期极值的准确度。基于1981—2010年湖南省97个地面气象观测站逐时降水观测资料,构建逐站年和季1 h、3 h、12 h最大降水量序列,运用Pearson-Ⅲ型、Gumbel、对数正态、Cauchy和Weibull 5种分布函数对湖南省3种短历时最大降水量序列进行极值分布拟合。结果表明：1981—2010年湖南省中北部地区3种短历时降水极值分布符合Gumbel分布模型,Weibull分布次之;湖南省南部地区3种短历时降水极值分布则仅符合Gumbel分布模型。在此基础上,应用Gumbel分布模型估算湖南省各站重现期为百年的降水极值,结果表明1 h、3 h、12 h的年降水极值高值中心分别位于湘东南地区、湖南省西部地区和湘西北地区;各季降水极值中心与年极值中心略有不同。     

近50年成都市日照时数变化规律

对近50年成都日照时数的年、季和月变化特征及其与云量的关系进行了分析.并用气候突变理论对日照时数进行检测分析.结果表明:近50年成都市年日照时数总体呈减少趋势,其气候变化率为每10年减少69.41 h,日照时数年际变化幅度较大,峰值点(1963年)与谷点(1989年)相差可达662.8 h.日照时数存在明显的季节差异,各季季日照时数年际变化减少的趋势从大到小依次为:夏季>冬季>春季>秋季;相应的气候变化率分别为每10年-29.77,-20.17、-9.91、-9.56 h.各月的日照时数均呈减少趋势,其中8月减少的趋势较为显著,4月减少的趋势较弱.日照时数与日照百分率的年际变化基本保持一致.年日照时数在1978年附近发生突变,表现为日照的急剧减少,从气候多日照时段转变成少日照时段.     

Factors in the resilience of electrical power distribution infrastructures

One measure of the resilience of any dynamical system is the speed of return to equilibrium following perturbation. In electrical power distribution systems this may be approximated by the duration of unscheduled outages due to failure of the distribution system (i.e., excluding outages due to failure of the generation or transmission systems). We hypothesize that the resilience of power distribution systems depends on two main factors. One is the power distribution infrastructure, the biophysical environment within which it operates, and interactions between the two. The other is the priority given to restoration by the power company, and the effectiveness of the power company’s response. To test this we modeled outage duration in the residential electrical power distribution system in part of the City of Phoenix, Arizona between 2002 and 2005. We found that while the type of infrastructure did not have a significant effect on outage duration, the interaction between infrastructure (overhead lines) and the biophysical environment (vegetation) did. We also found strong evidence that proximity to particular high priority emergency assets (i.e., hospitals) confers resilience on residential distribution systems. More generally, residential outage duration was found to be most spatially dependent up to around 1000 feet from an outage location. Overall, a spatial outage duration model provided a better fit to the data than a non-spatial model.     

江苏省高影响性大雾天气演变特征及综合影响评估

利用江苏省分布较为均匀的59个台站1961—2006年的大雾日数资料,分析了大雾日数的年际变化特征;利用1961—2006年南京、淮安、徐州、赣榆、射阳、东台、吕泗、溧阳8站的资料重点研究了大雾的生成、消散及大雾持续时间变化特征。结果表明,年雾日数呈先升后降的分布形势,80年代前中期为大雾的鼎盛期,之后呈较快的下降趋势。大雾持续时间呈显著增长趋势,主要表现为雾消时间的推迟。考虑大雾日数和大雾持续时间2个因子的综合作用,设计了大雾综合影响指数,该指数的年际变化表征了江苏区域大雾天气的高影响性趋强。     

试论峨眉山玄武岩的地球动力学含义

峨眉山大陆溢流玄武岩是中国唯一被国际学术界认可的、地幔柱成因的大火成岩省。峨眉山玄武岩的主相喷发时间约为260Ma,与二叠纪晚瓜德鲁普期生物灭绝事件的时间相当。地球动力学模拟结果显示,地幔柱活动不仅与超静磁带的产生和结束有密切联系,而且地幔柱活动可能引发生物大灭绝。文中讨论了前人对峨眉山玄武岩的来源、成因以及喷发与持续时间等重要研究进展,并基于新的古地磁研究结果,探讨了峨眉山玄武岩与Kiaman负极性超静磁带(KRS)和二叠纪晚瓜德鲁普期生物灭绝事件的联系以及相应的地球动力学含义。     

登陆中国热带气旋台风季参数的气候特征分析

 利用1949-2006年登陆中国的热带气旋（TC）资料,分析登陆TC台风季参数的气候特征,结论如下：1) 登陆中国的初旋①以南海生成为主（占5成半）,终旋以西太平洋为主（高达8成）,近50多年来初、终旋源地分别呈现向东北、西北移动的趋势;2) 广东（浙江）初旋最早（晚）,广西、浙江（广东、海南）终旋较早（晚）,广东（浙江）台风季最长（短）。近50多年来除浙江台风季呈延长的线性趋势外,其余各省台风季变短或变化不明显。     

2006—2016年池州地区短时强降水天气类型特征分析

利用国家基本站、区域站资料,分析了2006—2016年池州市短时强降水时空分布特征,建立3种天气学概念模型,并总结了短时强降水的中尺度系统、相关物理量和雷达回波的一般特征。结果表明：池州市短时强降水主要发生在汛期（5—8月）,其中7月最活跃,其次分别是6、8月。强度≥20 mm/h和≥30 mm/h的短时强降水日变化呈现双峰型特征,强度≥50 mm/h的短时强降水则呈现单峰型特征。东至县中南部是短时强降水的易发区域,其次是贵池南部山区和九华山东、西两侧区域。池州市短时强降水天气类型可分为副热带高压边缘型、西北气流型和台风型,其中副热带高压边缘型是短时强降水的易发天气类型。中小尺度天气系统在不同天气类型中的作用存在差异,但相关物理量差异不明显。副热带高压边缘型、台风型强降水过程中雷达反射率因子多表现低质心结构特征,西北气流型呈现高质心结构特征。     

都江堰短时强降水时空分布统计分析

根据气象观测站逐5 min雨量资料的统计结果,分析了四川都江堰地区短时强降水的时空分布变化特征,结果表明：①都江堰各年1 h雨量极值均出现在较高海拔的地区,且1 h雨量极值在当次降水过程总雨量中所占的比重很高,说明都江堰短时强降水的强度非常集中;②受地形与夜间云顶辐射冷却作用,都江堰短时强降水的夜雨特征突出,且后半夜比前半夜多;③都江堰地区夏季的对流过程一般是沿西北山脉迎风坡生成与发展的,随后对流系统发展到东南平原地区;④都江堰短时强降水主要集中在60～130 min,最长可持续210 min。