2021年10月山西一次罕见持续性强降水过程物理机制分析

利用气象观测资料、NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料以及GDAS资料,对2021年10月2-7日山西持续性强降水天气过程进行分析。结果表明：稳定的乌拉尔山低槽后部冷空气扩散,中纬度短波槽东移,与副热带高压外围西南暖湿气流持续交汇,同时高低空急流耦合形成强烈上升运动,低层切变线和地面辐合线稳定维持,及低层水汽不断输送并形成辐合,为持续性强降水的发生发展提供有利动力和水汽条件。此次强降水过程分为对流性降水和稳定性降水2个阶段,2阶段水汽输送通道的源地、路径、高度均有明显差异,但水汽输送贡献率均以对流层中低层山西南侧的水汽输送占主导地位。降水开始前,对流层中上层存在对称不稳定,大气可降水量明显跃增;对流性降水阶段,干空气不断入侵,对流不稳定快速建立与释放,对流层中低层水汽辐合区与强上升气流配合,导致山西出现强对流天气。地形的阻挡、抬升及地形收缩作用,对局地极端强降水具有增幅作用。     

电磁波信号在对流层中路径弯曲改正的级数展开式

大气折射延迟是空间大地测量中的一个主要误差源。本文严格地给出了中性大气路径弯曲改正的原理性公式。通过对各种因素量级的分析,在亚毫米量级的精度上给出了一个以视天顶距正切和正割乘积为参数的级数展开模型。新模型在球对称大气模型下,级数展开模型的精度达到了毫米量级,理论上可以展开到任意阶次,且可允许观测高度角小到5°。     

成都地区大气平均温度建模及其在GPS/PWV计算中的应用研究

地基GPS气象学的关键技术是在于通过垂直方向上GPS信号的湿分量延迟值来确定大气可降水量-PWV,而这两个物理量间进行转换时需要用到一个关键性的参数——大气加权平均温度。本文首先讨论了估算加权平均温度的几种方法,然后利用成都地区2005年全年的大气探空数据,采用回归分析方法,建立了适合成都地区的大气加权平均温度模型,精度为±2.21K。最后将该公式应用到成都地区PWV的计算中,得到了非常理想的效果。     

航空重力测量数学模型及其测量精度分析

基于数学和分析力学角度分别推导了航空矢量重力测量的数学模型,得到了一致的模型公式;给出了矢量模型的3个分量形式,其中垂直方向的分量就是标量重力测量的数学模型;简要介绍了我国研制成功的航空标量重力测量系统CHAGS的数据处理的过程,分析了标量重力测量中测线交叉点和重复测线的重力异常的精度;根据实测数据计算的结果表明:测线交叉点重力异常不符值的标准差约为5×10-5ms-2左右,重复测线的内符合精度优于5×10-5ms-2,达到了预期的要求。     

根据多卫星高度计海面高数据推算南中国海及菲律宾海域重力异常(英文)

t Gravity anomalies on a2.5 ×2.5 arc-minute grid in a non-tidal system were derived over the South China and Philippine Seas from multi-satellite altimetry data. North and east components of deflections of the vertical were computed from altimeter-derived sea surface heights at crossover locations, and gridded onto a 2.5 × 2.5 arc-minute resolution grid. EGM96-derived components of deflections of the vertical and gravity anomalies gridded into 2.5 × 2.5 arc-minute resolutions were then used as reference global geopotential model quantities in a remove-restore procedure to implement the Inverse Vening Meinesz formula via the 1D-FFT technique to predict the gravity anomalies over the South China and Philippine Seas from the gridded altimeter-derived components of deflections of the vertical. Statistical comparisons between the altimeter-derived and the shipboard gravity anomalies showed that there is a root-mean-square agreement of 5.7 mgals between them.     

高空大气温度变化趋势不确定性的研究进展

IPCC第4次评估报告指出：近50年来,全球对流层温度趋于升高、平流层趋于下降;同时强调了研究结果中普遍存在的不确定性,造成不确定性的主要原因是原始资料、台站选取和不同均一化方法。从理论基础入手,系统地总结了国内、外近年来高空大气温度长期变化趋势的研究成果及其不确定性产生的主要原因,详细介绍了高空大气温度序列的质量控制和均一化方法,并对我国探空台站温度序列的不确定性进行了探讨。利用静力学方法进行质量控制,以最大资料缺测率30%作为序列取舍标准,用两相回归法和再分析序列均一化处理116个中国探空站高空温度序列。研究结果表明,1958年以来我国对流层中低层趋于升温,其中1980年以后升温尤为明显;而平流层下层显示降温。      

相控阵技术在大气探测中的应用及面临的挑战

摘要： 近年国际上相控阵技术在大气探测领域中的应用有了重要进展,成为雷达气象学研究的又一新热点,并可能成为今后天气雷达发展的重要方向。介绍了相控阵技术在大气探测中应用现状和研究进展,以及近年在气象应用中所获得的最新研究结果,展望了相控阵技术的应用前景,进一步讨论了开展相控阵技术研究所面临的技术挑战和未来发展的方向。为我国开展相控阵天气雷达的研制提供参考。     

水体势能的大气复氧法——势能增氧生态床法

天然河流水质受到污染,但水能依然存在且可以利用。研究了利用水体的势能进行大气复氧的方法,并将其引进污水生物处理领域。被污染的河水通过势能增氧生态床法进行原位生态修复后,其水质可达到地表水Ⅲ类标准,而且大大降低了污水处理费用。该研究革除了鼓风曝气进行大气复氧(利用动能),突破了污水生物处理的"障碍",充分发挥利用水体势能进行大气复氧的运行费用低的优点,开辟了水能利用的新领域。     

车镇凹陷套尔河洼陷地层超压成因机理

从超压成因机理研究的各种分析方法入手,依据压实不均衡、成烃及裂解成气作用两方面对车镇凹陷套尔河洼陷地层超压成因机理进行了研究.结果表明,泥岩声波时差及其对应的泥岩密度曲线表现为两段式演化,趋势线变化点在3 250 m附近.一方面从古近系沉积速率看,沙三期沉积中心的沉积速率高达450 m/Ma,可形成高幅度的异常高压,反映了压实不均衡作用对该地区地层超压的贡献作用;另一方面,套尔河洼陷地层超压分布范围与该地区生烃中心范围一致,且沙三中下段烃源岩的镜质体反射率Ro值在0.8%～1.1%之间,说明生烃作用对套尔河洼陷地区地层超压的发育亦具有一定的贡献.由此认为,压实不均衡和生烃作用是套尔河洼陷地区地层超压发育的主要机理.     

火山沉积岩及其矿床研究中伽马测井曲线解释的误区

根据酸性凝灰岩和酸性火山事件粘土岩的自然伽马测井曲线,对当前流传的"沉积岩层的放射性强度(或放射性核素的含量)随泥质含量的增加而增高"的概念和用自然伽马值及经验公式求泥质含量提出质凝。酸性凝灰岩的自然伽马曲线有高异常响应,若解释为泥岩显然是误解,故将沉积岩伽马曲线高异常一律解释为泥岩是片面的。各类火山事件粘土岩的伽马值相差悬殊,但其泥质含量几乎相等,用它们的伽马值计算泥质含量误差甚大。最后对铝土矿层的伽马曲线稍加解释,指出核测井应用的远景。