基于环境参数的极端暴雨指数构建及其应用

采用百分位法和1981—2010年30年逐年日降水量资料,设置了河南省极端暴雨阈值和区域极端暴雨标准,据此选取1981—2016年河南省极端暴雨个例13例,使用欧洲中期天气预报中心1°×1°再分析资料(ERA-Interim)对其环境参数进行分析,发现:表征大气水汽、动力及不稳定条件的环境参数,如850 hPa比湿和涡度、700 hPa垂直速度和V风分量,200 hPa散度、整层可降水量、K指数、0～3 km垂直风切变等,在极端暴雨过程中的平均值远远偏离其气候平均值,上述环境参数对极端暴雨预报有指示意义;环境参数的标准差倍数与降雨量具有较好相关性,二者的分位值基本沿y=x的对角线分布,环境参数标准差倍数分位值≥80%时,对异常降水(降水分位≥90%)有明显正相关;而环境参数标准差倍数分位较低时(40%),则更多对应了小量级降水。单一环境参数的异常往往不能体现降水异常程度,基于对极端暴雨有明确指示意义的8个环境参数,组建了极端暴雨指数(ERI),经13例极端暴雨个例回代和预报效果评估,ERI≥0.7时,极端暴雨TS评分达35%,漏报率为27%,空报率为49%,可将其作为极端暴雨预报的参考阈值。2018年"温比亚"台风极端暴雨过程中应用表明,该指数对极端暴雨落区预报有较好参考意义。     

湖北地区云地闪电时空分布特征分析

为揭示湖北地区云地闪电时空分布特征及雷电活动规律,以满足雷电灾害防护和雷击风险评估工作需要,采用湖北不同地理位置的13个雷击探测仪组成的闪电监测定位系统获取的2006年3月至2009年2月的云地闪电资料,从闪电的极性分布、日变化、月变化、强度、闪电密度、累计概率分布等方面进行统计分析。结果表明:云地闪电中负闪电占闪电总数的96.2%;正闪电占闪电总数的3.8%;闪电频次的日变化呈明显的单峰单谷型,一日中,最大值出现在15—16时,最小值在09—10时;一年中,4—8月闪电次数占全年闪电总数的95.9%,其中7—8月闪电次数最多;正、负闪电的强度主要集中在10～50 kA,大于30 kA的累积概率在50%以下,大于60 kA的累积概率8.1%,大于100 kA的累积概率1.6%;拟合出湖北地区大于某雷电流强度累积概率方程,经统计分析,实测值与计算值相关系数达0.99998。闪电密度分布呈明显的地域性差异,鄂东南的嘉鱼县、咸宁、黄石、鄂州市一带为闪电高密度区,鄂西的远安县、当阳市附近为闪电次高密度区。山区与丘陵、平原交接地带,即地表状况发生明显变化的地带,是雷电多发地带。鄂西南山区县市雷电日数较多,闪电密度不一定随之增加,其原因可能是山区县市土壤电阻率较大和山区局地小气候环境共同影响的结果。     

杭州地区地闪活动特征分析

采用2007-2017年浙江省气象部门地闪资料,研究杭州地区地闪活动特征.结果表明,该地区地闪以负闪为主,占总闪的96.5％,负闪与总闪的变化趋势一致;地闪主要集中发生在6-9月,6-8月发生次数逐步增高到最高值,9月开始回落;地闪发生次数具有明显的日变化,总体呈单峰形式,总闪和负闪次数的峰值出现在16时,正闪次数的峰...     

金华市风能资源分析

为了分析金华市风能资源的丰匮及其分布状况,利用2017—2020年金华市8个国家地面气象观测站和169个区域自动气象站的逐小时风向风速资料,统计分析了平均风速、有效风速时数、有效风能密度等风资源评估参数。结果表明：按照风能资源区划标准,武义大莱站和义乌站的风能资源达到可利用区的标准,而其他站点则处在风能资源贫乏区,其中,大莱距地面10 m高度的年平均有效风能密度达107.5 W/m²,有效风速时数为5 481.0 h,年主导风向为WNW,义乌的有效风能密度则为51.5 W/m²,有效风速时数2 571.3 h,年主导风向为N;义乌平均风速的日变化幅度较大,不利于其风电在并网过程中的安全稳定。     

未来极端降水对气候平均变暖敏感性的蒙特卡罗模拟试验

利用Weibull分布拟合逐日降水的原始分布模式,并基于统计降尺度和蒙特卡罗随机模拟方法,对中国东部区域各站逐日极端降水量在未来气候变暖条件下的响应特征进行统计数值试验.结果表明,在全球变暖背景下,区域平均温度的改变即可导致区域极端降水概率分布特征的变动.从两个典型代表区域的预估结果中可见,长江中下游南部平均降水量对平均温度升高有正响应,模拟得到的区域极端降水概率分布曲线有明显的向右平移,导致大量级的极端降水的再现期缩短即概率增大.山东及渤海湾区域平均降水量对平均温度升高有负响应,模拟得到的区域极端降水概率密度分布尺度参数变小更明显,即方差增大,表现为左右两侧概率密度增加,同样导致大量级的极端降水再现期缩短即概率增大.本文仅考察了气候均值改变条件下,未来区域气候极端值的概率预估的可行性方案.对于未来气候方差的变化并未作试验,但理论上已经证明,未来气候极端值的概率对于气候方差变化的敏感性可能更大.由于目前尚未整卵出考察方差变化的较为完整的实际观测资料,该问题还有待进一步深入研究.     

系统抽样方法在典型天然阔叶林调查中的应用

以福建省永安市麻岭村9 hm2的典型天然阔叶林为试验研究对象,应用系统抽样方法,分别200 m×100m、100 m×100 m、100 m×50 m和100 m×25 m四种抽样密度,探讨林分主要测树因子的抽样估计精度.结果表明:试验的天然阔叶林分平均树高、平均胸径、平均密度与平均单位面积蓄积量等主要测树因子的估计精度都分别要求达到70％以上、75％以上、80％以上和85％以上的最小抽样密度分别是100 m×100 m、100 m × 50 m、100m×50 m和10 0m×25 m.试验的天然阔叶林分胸径Ⅲ组林木蓄积量的估计精度分别要求达到70％以上、75％以上和80％以上的最小抽样密度分别是100 m×50 m、100 m×25 m和100 m×25 m.     

省域主体功能区划的理论基础与方法

依据国家"十一五"规划纲要提出的主体功能区划的理念和科学发展观的要求,分析了各类主体功能区的基本特征、省域主体功能区划的前提及基本地域单元的确定.从现有开发密度、资源环境承栽力、发展潜力等方面入手,设计评价指标体系,提出现有开发密度评价法、状态空间法、相对资源环境承栽力和发展潜力模型作为省域功能区划的评价方法.在综合分析评价的基础上,实现对主体功能区进行科学功能定位,从而逐步形成主体功能清晰、发展导向明确、开发秩序规范、开发强度适当,人口、经济、资源环境相协调的空间开发格局.     

基于OMI卫星数据的城市对流层NO2变化趋势研究

利用OMNO2全球产品卫星遥感资料研究科技城市北京、交通城市黄骅港、旅游城市三亚、特区城市深圳和工业城市抚顺的NO2月平均变化情况。通过Beat软件和IDL联合编程对该产品进行处理,得到各城市对流层NO2垂直柱密度的月平均值;对各城市2004年10月至2007年10月的NO2月平均变化进行线性正弦模型模拟,得到月平均变化趋势和月增长率,并评价变化趋势的精度。结果显示,各城市在冬季NO2对流层垂直柱密度较大,夏季较小,季节性循环明显。北京、黄骅港、三亚、抚顺在这段时间NO2总体呈增加趋势,从大到小依次是:抚顺、北京、黄骅港和三亚,深圳呈减少趋势。根据趋势显著性判别准则,各城市的NO2月平均变化均显著。另外相对于2004年10月,月相对增长率从大到小依次是抚顺、三亚、黄骅港、北京、深圳,其中深圳的NO2呈现负增长。     

广东孔江国家湿地公园浮游动物群落结构特征研究

为探明广东孔江国家湿地公园浮游动物群落结构与时空变化特征,采集孔江湿地公园浮游动物样品,并利用镜检法进行物种鉴定。结果表明:孔江国家湿地公园共检测到浮游动物49种,其中轮虫26种、枝角类10种、原生动物9种、桡足类4种。浮游动物密度为3.07～15.45 ind./L,平均为8.43 ind./L。浮游动物种类数夏季最多,冬季最少,春秋两季持平。入库溪流的平均物种数量和密度均小于库区。优势种共23种,台湾温剑水蚤(Thermocyclops taihokuensis)、广布中剑水蚤(Mesocyclops leuckarti)为孔江国家湿地公园的常年优势种,夏秋季各优势种的优势度差异不大,在秋冬季以甲壳动物中的枝角类和桡足类占主要优势。Shannon-Wiener多样性指数为1.73～2.91,平均为2.51;Pielou均匀度指数为0.66～0.91,平均为0.84;Margalef丰富度指数为5.95～13.63,平均为10.03。孔江国家湿地公园水体浮游动物群落结构较稳定,富营养化程度较低,属于寡-中污型水体。     

不同干密度非饱和膨胀土的三轴试验研究

重塑非饱和膨胀土的结构特征是影响其强度和变形等性质的重要因素。在不同初始干密度下击实的试样具有不同的初始结构。吸力和净围压的作用使得试样结构产生变化,从而呈现出不同的剪切特征。进行了一系列的控制吸力的三轴试验,试验结果表明,吸力和净围压的增加使得试样的抗剪强度提高,剪胀性减小;初始干密度大的试样也有更高的强度,且呈现出明显的剪胀现象。