农业气象灾害影响评估和防御技术研究进展

为解决我国16亿人口的食物安全问题，最根本的措施是进行一次新的农业科技革命，依靠科技创新使农业生产力水平实现质的飞跃，开展农业气象灾害的影响评估和防御技术研究，提高其技术水平，便是一项必不可少的措施之一。为此，通过对农业气象灾害影响评估的分析，找出其相应防御技术和措施。     

我国东部4-9月大尺度南北旱涝的特征及变化

研究了我国东部4—9月逐月、逐季降水的跷跷板结构和气候特征,结果表明:不同时段跷跷板结构的位置和强度不同。当时间尺度加大时,南北旱涝特征更明显。定义并计算了1951—2003年我国的南北旱涝指数。对夏季和8月典型南北旱涝年进行差异的显著性t检验,表明南北旱涝年的划分是合理的。研究了1951—2003年我国南北旱涝特征的长期趋势和年代际变化;研究了南北旱涝指数与冷暖事件年的关系。结果表明,冷暖事件年对6月、6—7月以及夏季大尺度南北旱涝有影响,暖事件年有利于发生北旱南涝;而冷事件年则相反。结果还表明,冷暖事件仅是我国南北旱涝分布的一个影响因素。     

包头山区流域面雨量的实现及最大洪峰流量的估计

利用T213数值预报产品建立包头市短期降雨预报方程,通过地理信息系统,在Citystar4.0版本软件的支持下,实现大青山区降水随高度的分布模式,计算出主要山区沟河的流域面雨量和降水总量,估计洪峰流量。在GIS(地理信息系统)环境下,研究山区面雨量的预报,通过建立包头市大青山区山体高度降雨量分布的经验公式,得到实现山区沟河流域面的面雨量,最终得到各个沟河流域的最大洪峰流量的估计。     

基于小时雨量的泥石流滑坡降雨特征分析

利用2007～2010年6～9月四川加密自动气象站雨量监测资料,分析了小时雨量特征,并结合其间的泥石流、滑坡地质灾害个例,对泥石流、滑坡发生时的降雨特点进行了分析。结果表明,1500m以下小时平均雨强较大时段出现在1～7时,1500m以上小时雨强较大时段出现在夜间10时至次日8时,短历时强降雨是诱发泥石流的关键因素,而滑坡的发生受降水的累计和滞后效应影响。海拔1500m以下,发生泥石流、滑坡一般需要50mm的降水,1500～3500m海拔,6小时降水有15～20mm,就有可能引发泥石流、滑坡,而在3500m以上,6小时降水有10～15mm即可。     

辽宁雾预报区的划分初探

分析了1997—2006年辽宁境内能见度小于1000 m雾的时空分布特征。结果表明：就雾发生的频率而言,辽宁存在两个高值区和两个低值区,高值区分别位于黄海北部沿岸至辽宁东部山区和锦州北部至阜新一带,低值区分别位于辽宁中北部平原以及朝阳地区。从雾的日变化上看,近86%的雾出现在夜间,近69%的雾出现在02-08时,且多为辐射雾。地域不同但气候条件相近时,雾的日变化与雾发生的次数存在极其相似的特点。依据相似的地理环境和气候条件、雾的日变化特征以及雾发生次数等,将辽宁划分为5个预报区,对雾采取分区预报,以提高雾预报的准确率。     

Modeled Sverdrup flow in the North Atlantic from 11 different wind stress climatologies

In studies of large-scale ocean dynamics, often quoted values of Sverdrup transport are computed using the Hellerman–Rosenstein wind stress climatology. The Sverdrup solution varies, however, depending on the wind set used. We examine the differences in the large-scale upper ocean response to different surface momentum forcing fields for the North Atlantic Ocean by comparing the different Sverdrup interior/Munk western boundary layer solutions produced by a 1/16° linear numerical ocean model forced by 11 different wind stress climatologies. Significant differences in the results underscore the importance of careful selection of a wind set for Sverdrup transport calculation and for driving nonlinear models. This high-resolution modeling approach to solving the linear wind-driven ocean circulation problem is a convenient way to discern details of the Sverdrup flow and Munk western boundary layers in areas of complicated geometry such as the Caribbean and Bahamas. In addition, the linear solutions from a large number of wind sets provide a well-understood baseline oceanic response to wind stress forcing and thus, (1) insight into the dynamics of observed circulation features, by themselves and in conjunction with nonlinear models, and (2) insight into nonlinear model sensitivity to the choice of wind-forcing product.The wind stress products are evaluated and insight into the linear dynamics of specific ocean features is obtained by examining wind stress curl patterns in relation to the corresponding high-resolution linear solutions in conjunction with observational knowledge of the ocean circulation. In the Sverdrup/Munk solutions, the Gulf Stream pathway consists of two branches. One separates from the coast at the observed separation point, but penetrates due east in an unrealistic manner. The other, which overshoots the separation point at Cape Hatteras and continues to flow northward along the continental boundary, is required to balance the Sverdrup interior transport. A similar depiction of the Gulf Stream is commonly seen in the mean flow of nonlinear, eddy-resolving basin-scale models of the North Atlantic Ocean. An O(1) change from linear dynamics is required for realistic simulation of the Gulf Stream pathway. Nine of the eleven Sverdrup solutions have a C-shaped subtropical gyre, similar to what is seen in dynamic height contours derived from observations. Three mechanisms are identified that can contribute to this pattern in the Sverdrup transport contours. Along 27°N, several wind sets drive realistic total western boundary current transport (within 10% of observed) when a 14 Sv global thermohaline contribution is added (COADS, ECMWF 10 m re-analysis and operational, Hellerman–Rosenstein and National Centers for Environmental Prediction (NCEP) surface stress re-analysis), a few drive transport that is substantially too high (ECMWF 1000 mb re-analysis and operational and Isemer–Hasse) and Fleet Numerical Meteorology and Oceanography Center (FNMOC) surface stresses give linear transport that is slightly weaker than observed. However, higher order dynamics are required to explain the partitioning of this transport between the Florida Straits and just east of the Bahamas (minimal in the linear solutions vs. 5 Sv observed east of the Bahamas). Part of the Azores Current transport is explained by Sverdrup dynamics. So are the basic path of the North Atlantic Current (NAC) and the circulation features within the Intra-Americas Sea (IAS), when a linear rendition of the northward upper ocean return flow of the global thermohaline circulation is added in the form of a Munk western boundary layer.     

巴楚-伽师6.8级地震地质灾害及未来地震地质灾害

2003年2月24日新疆巴楚—伽师交界地区发生了MS6.8地震。地震的发生除了对建筑物及构筑物与水利、交通、电力、电信设施造成了不同程度的破坏外,在地震烈度Ⅶ度以上(包括Ⅶ度)地区产生了不同程度的地震地质灾害。地震地质灾害主要为场地砂土液化、地裂缝与河流陡岸滑塌等类型。随后在新疆巴楚—伽师6.8级地震灾区开展了地震小区划工作,对Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ度区进行了场地工程地质条件勘测与综合评价,判定该地区未来可能产生的主要地震地质灾害为场地砂土液化、河流陡岸滑塌。     

“7.15”宜昌大暴雨的地形影响特征

湖北地形复杂,受地形影响产生的局地强降水造成的灾害很多。2010年7月15日宜昌地区的强降水是在满足大尺度降水条件下受地形作用加强的局地暴雨。本文利用实况高空、地面、加密自动站、雷达以及LAPS再分析资料对背景场、低层流场、雷达回波等几个方面进行了分析。得出：冷空气南下和副热带高压的加强促进低层风场的调整,在大尺度降水条件下,地形对低层风场的辐合作用触发了局地强降水的发生。此次过程中地形对降水的触发主要有两方面的作用：一方面为地形迎风坡抬升触发作用,另一方面为地形对近地层流场的影响造成的辐合触发。     

供水管网渗漏分析研究

渗漏管网的流分析是进行供水管网震后功能评价，从而实现在系统层次进行抗震设计的基础。在正常使用阶段，渗漏也是供水管网设计必须考虑的问题。本文介绍了供水管网渗漏分析的两类基本模型，在此基础上，给出了考虑渗漏模型的供水管网流分析的实施步骤。为了比较无渗漏模型和渗漏模型的差异及不同渗漏模型对计算结果的影响，对一典型供水管网进行了无渗漏管网模型的流分析和不同渗漏模型的带渗漏管网的流分析。分析结果表明，合理的渗漏模型是正确评价供水管网服务能力的基础。     

大连“11．28”翻船事故风浪分析

利用自动气象站资料、常规气象观测资料、NCEP全球再分析资料及WAVEWATCH III模式预报资等料对2012年11月28日大连翻船事故的大风大浪实况、事故成因及演变情况进行分析。结果表明：大连此次翻船事故高空的强冷空气促使冷涡加强,西部大陆高压和蒙古气旋不断加强东移,东南部海上高压稳定少动,蒙古气旋底前部与海上高压顶后部梯度加大,梯度密集区正好位于渤海海峡,造成黄海和渤海偏西大风;低层辐散和中层辐合的垂直结构加强了低层以下的上下扰动,构成南北垂直环流,中层以下动力强迫下沉气流将北侧中层的动量下传至辽东半岛南部地面及黄海、渤海海面,使其不断获得动能,有利于偏西大风的加强;西南向岸大风有利于浪高增长,偏西大风及与其同时增长的大浪是大连地区此次翻船事故的主要原因。