论f-和β-坐标系

旋转着的地球周围的大气和海洋中的行星尺度流场的描述，固然可以采用较精确的球坐标系统[1]，但是，更方便、更经常采用的却是所谓“f-平面”和“B-平面”坐标系[2]。譬如大气中Rossby波的引入[3]、大洋环流的西向强化的揭示[4]都是利用了B-坐标系。     

济南市南部山区热力景观空间格局

将分形几何学基本理论引入热力景观空间格局分析,借鉴景观生态学研究方法,使用包括济南市南部山区的2013-05-21的landsat-8数据和同时间段MODIS数据,利用劈窗法反演地表温度。在反演地表温度的基础上,采用均值-标准差法,将反演地表温度分为高温、次高温、中温、次低温及低温5个等级,分别对应热力景观的5个景观类型。采用景观生态学中破碎度、分维数、多样性、均匀度和优势度等评价指标。结果表明:济南市南部山区高温区、次高温区、中温区、次低温区及低温区占南部山区面积分别为12.07%、14.64%、36.47%、15.12%、21.70%,各热力景观指数存在明显差异,表明南部山区在热力空间分布上的差异性。     

春季西亚地表热力异常与初夏东北冷涡活动年代际变化的联系

基于1979~2015年中国月平均站点温度资料,计算了初夏东北冷涡指数,分析了初夏东北冷涡活动的年代际变化特征。在此基础上,进一步探讨了东北初夏冷涡活动与春季西亚地表热力异常之间的可能联系,并初步讨论了前期西亚地表热力异常影响东北初夏冷涡活动的可能过程。结果表明:（1）1979~2015年间,初夏东北冷涡强度表现出明显的年代际变化特征,2000年前,冷涡活动总体偏强,之后总体减弱。（2）春季西亚地表热力状况在2000年前后也发生了明显的年代际转变:2000年前总体偏冷,之后明显偏暖。（3）春季西亚地区的地表热力异常与东北冷涡活动的在年代际尺度上联系密切。西亚地表异常偏冷,东北冷涡活动偏强;而西亚地表异常偏暖对应了偏弱的冷涡活动。初步分析发现,西亚地表热力因子可能通过影响大气环流分布并通过遥相关型影响我国初夏东北地区冷涡,当然相关的机理还有待深入分析。     

江苏秋冬季重度霾的分型研究

利用常规观测资料、探空资料和NCEP再分析资料对江苏秋冬季重度霾的环流背景、边界层特征、热力条件、动力条件及气流轨迹进行了分析,探讨重度霾的形成机制。结果表明,2014年秋冬季纬向环流较常年显著增强,500 hPa转西北气流对重度霾缓解有6-12 h的提前指示意义。重度霾发生时的地面形势可分为3类:均压区型、冷锋前部型和低压倒槽型。东路冷空气驱霾效果优于西路冷空气。重度霾发生时主要是贴地逆温,风速在4 m/s以下,霾消散前一致转北风,日变化明显,下午霾常有所减轻。逆温强度方面,低压倒槽型强于西路冷锋前部型,强于均压区型;逆温持续时间方面,低压倒槽型长于西路冷锋前部型,长于均压区型;逆温厚度方面,3种类型基本相当;东路冷空气影响时逆温消失。不同类型逆温强度不同可能与925 hPa和近地面的风向风速、锋前升温及气团源地有关。逆温层多在300 m以下,逆温强度为1-5℃/(100 m),近地层有浅薄湿区,相对湿度为40%-90%。动力条件方面,低层辐合下沉区域霾常加重,并伴有明显气流停滞区,区域过程累积风矢量和很小,在100-500 m/s范围内,不利于污染物的水平扩散。冷锋前部型气流输送的气溶胶主要来源于西北-华北地区,低压倒槽型则主要来自华南,均压区型主要来源于本地。通过研究江苏秋冬季重度霾的天气特征得到了一些有意义的结果,可为今后预报提供更多参考依据。     

江苏一次冬季强浓雾天气持续和消散诊断分析

本文利用常规气象观测资料、NCEP再分析资料及加密自动气象站资料对2006年12月24—27日江苏省持续了4 d的大雾天气进行分析,重点对强浓雾天气的持续和消散特征进行了诊断研究。结果表明:此次雾在辐射降温条件下形成,在暖平流作用下辐射雾转为平流雾并且增强;暖湿平流为雾的发展提供了有利的水汽和热力条件;中高层辐合下沉增温和低层弱上升运动,使得逆温层稳定维持,是浓雾持续不消有利的动力条件;雾消散阶段,低层正涡度平流南下,使大气层结出现位势不稳定,伴随着冷空气入侵,辐散下沉,垂直运动相应增大,逆温层彻底被破坏,动力和热力条件相配合最终导致雾消散。     

我国霾日和API分布特征及典型大城市中它们与气象条件关系

利用全国756基准站1994—2013年MICAPS地面常规观测资料和47个城市2002—2012年国家环境保护总局公布的空气污染指数(the Air Pollution Index,API)数据,对北京、南京、重庆沙坪坝、广州4个大城市霾日和API的气象条件进行分析。结果表明:1)我国霾日和API的高值区主要分布在中东部地区,年霾日自1998年开始上升,并持续增长,到2013年达到最多。1月霾日最多,8月霾日最少。2002—2012年期间,与年霾日不同,年API呈下降趋势,12月API最高,8月API最低。四大城市的霾日和API的年际变化和月际变化均存在较大差异。2)一般情况下,霾发生时,北京、南京、重庆沙坪坝、广州对应的相对湿度较高;霾发生时,北京西南风占主导作用,南京和广州均东南风占主导作用,重庆沙坪坝西北风占主导作用,风速多集中在1~4 m/s,负变压及低层大气稳定时更易产生霾日。3)低层稳定度(γ850)对四大城市的API的影响各不相同,北京和重庆沙坪坝与γ850呈负相关,即越稳定,API值越高,南京和广州与γ850呈正相关,即越不稳定,API值越高。4)多元线性回归方程的结果表明:热力因子(相对湿度、γ850)和动力因子(地面风速、24 h变压)对四大城市冬季霾日能见度和冬季API各有贡献。     

Relationships Between Anomalies of Land-Sea Thermal Contrast in North Africa and Summer Flood and Drought Across the Jianghuai Region of China

The flood and drought across the Yangtze and Huaihe River(Jianghuai)areas are frequent in summer,especially in June and July.Therefore,predicting the summer flood and drought in the Jianghuai region is always one of the key topics concerned by meteorologists in China.Previous studies focused more on the skin temperature anomalies in a local area,and paid less attention to the connections between the anomalies of land-sea thermal contrast in remote continents and the summer flood and drought in Jianghuai areas of China.By using the US NCEP/NCAR monthly mean reanalysis data and the rainfall data at 743 stations in China,based on the interdecadal variation characteristics of the flood and drought index(FDI)during 51 yr(1954-2004)in the Jianghuai region of China in summer,the North African areas have been selected as the key regions for the correlation analysis.The results show that the surface temperature anomalies in the key regions have good continuity in winter,and the winter North Atlantic Oscillation(NAO)is perhaps one of the important factors that bring about the continuity of the anomalies.By a singular value decomposition(SVD)analysis between the skin temperature in the previous winter in North Africa and the summer rainfall in the Jianghuai region,it is found that when the North African continent is colder(warmer)and its northwestern sea is warmer(colder),the rainfall increases(decreases)in the Jianghuai region in summer generally.Further analysis finds that the anomaly of the surface temperature contrast between sea and land in North Africa has a good indication for the summer flood and drought in the Jianghuai areas of China.Therefore,a sea and land thermal contrast index(SLTCI)is defined to reflect the intensity of the large-scale land-sea thermal contrast.A positive correlation between the SLTCI in North Africa and the summer FDI in Jianghuai areas is identified,and it can well indicate the extreme flood and drought situations in the Jianghuai region of China.     

甘肃河西季节冻结深度年代际变化特征及其气候成因分析

根据甘肃河西1958-2003年17个气象站的土壤冻结上、下限记录和最长连续冻结的初、终日资料,采用小波分析方法研究了甘肃河西季节冻结的年代际变化特征.结果表明:甘肃河西最大冻土冻结深度的变化存在8~10a的周期振荡,20世纪80年代中期是其变化的转折期,反映了甘肃河西冬季气候自80年代中期以来变暖的事实.气候成因分析说明,气候变暖对河西季节冻结影响显著.冬季最低气温与甘肃河西季节冻结深度和冻结时间关系密切,特别是冬季地气温差和气温日较差与其关系尤为密切.     

我国海上油田开采模式与强化采油技术研究

与陆上油田相比,海上油田的开采难度大、设备维护费用高,这就决定了海上油田必须以最短的时间产生最大的经济效益,获得最大采收率。因此,该文研究了海上油田的开采模式和三次采油的配套技术,提出了加快一次采油,模糊二、三次采油界限的新模式,并对适合海洋油田的聚合物的性能进行了分析,为油田的增效提供了参考。