一个创新研究——大气数值模式变量的物理分解及其在极端事件预报中的应用

大气温度、湿度、位势高度和风等数值模式变量可以物理分解为纬圈-时间平均的对称部分和时间平均的非对称部分,以及行星尺度瞬变扰动和天气尺度瞬变扰动等四个部分.区域持续性干旱、暴雨、热浪、低温和雨雪冰冻等极端天气事件与前期及同期数值模式中的行星尺度和天气尺度大气扰动系统之间呈现出密切的关系.瞬变扰动天气图可成为预报极端天气事件的新工具.本文在归纳本期9篇原创性文章的基础上,探讨大气变量物理分解后需要进一步研究的理论问题和应用前景.     

如何提升防大灾抗大灾能力?——极端天气事件“常态化”背景下的地灾防治思考

近几年来,"几十年一遇"、"百年一遇",甚至"几百年一遇"这些本该躲在角落里的字眼,却经常见诸报端。特大暴雨、罕见强风暴、台风,以及由此引发的洪水、泥石流、滑坡、崩塌,这些极端天气和灾害离普通大众如此之近,使越来越多的人们惶恐于极端天气和重特大灾害的威力。当极端天气正以越来越高的频率到来,人们不禁追问:我们是否具备了抵御极端灾害的能力?我们该如何提升防大灾抗大灾的能力?     

罗非鱼鱼鳞胶制备降血压胶原肽的工艺及酶解物活性

以罗非鱼鱼鳞胶为原料,制备对血管紧张素转换酶(ACE)有抑制活性的降血压肽。以水解度(DH)及ACE抑制率为指标,筛选水解鱼鳞胶的最适酶种,并对其水解工艺条件进行优化;采用超滤技术对所制备的降血压肽进行分离纯化,比较不同组分的ACE抑制率,测定高ACE抑制率组分的氨基酸组成,并运用MALDI-TOF-MS法分析其分子质量分布。结果表明,复合蛋白酶是水解鱼鳞胶最适酶种,在50℃、pH7.5、料液质量体积比1∶5、酶与底物质量比(mE/mS)1.5%条件下,酶解6 h,酶解液的ACE抑制作用最强,其水解度DH 73%,ACE的抑制率76.15%。酶解液经超滤分离所获得的分子质量小于2 000 u的组分对ACE抑制率最高,达83.15%;该组分的氨基酸主要含有Gly和Pro,含量分别为22.04%和11.40%;该组分分子质量范围为1 300~2 000 u。     

极端干旱区胡杨宽卵形叶水分变化影响因子分析

以新疆塔里木河下游极端干旱环境下胡杨宽卵形叶为研究对象,结合对气象因子、土壤水盐和胡杨叶片气体交换、水势特性的实地监测资料,研究了影响胡杨叶片气体交换特性和水势变化的主导环境因子,揭示了反映胡杨生长发育期叶片水分变化的环境因子的指示性和指示阈值。结果表明,空气相对湿度、气温等气象因子是影响极端干旱区胡杨叶片水势和气体交换特性变化的主要因素;（48.19±1.06）%的空气相对湿度是影响胡杨叶片气体交换特性变化的临界阈值,可作为反映胡杨生长与否的指示指标,不能反映胡杨叶片水分变化状况。在极端干旱的塔里木河下游,空气相对湿度在10.69%~48.19%时利于胡杨叶片气体交换和生长。该研究可为减轻胡杨受旱程度、维持胡杨正常生长及时补充水分提供理论依据。     

华南沿海近100年来2月份的极端气温事件

采用IPCC AR4规定的极端天气事件划分标准,分析1908-2008年广州、香港、澳门和澎湖气象站2月份平均气温序列的变化趋势、极端冷/暖月的时空变化及其与全球气候变暖的关系,得出近100 a来华南沿海2月份各站平均气温存在准同步性和0.7～1.6 ℃/100 a的上升趋势;其间还存在7个极端冷月和6个极端暖月.极端最冷、最暖月分别为1945年2月和2007年2月.受全球气候变暖的影响,近10 a来2月份极端气候事件发生频率呈增大趋势,约2～3a 1次.     

北京极端气温变化特征及其对城市化的响应

应用1960~2009年逐日气象记录,在对观测资料进行均一化处理的基础上,分析北京地区极端气温的时间变化特征及其对城市化的响应过程。结果表明,过去50 a北京极端最高、最低气温分别以0.23℃/10 a以及1.02℃/10 a的线性倾向率显著增加,在1988年前后存在明显的增暖性突变。1997~2009年间北京高温日数最多,霜冻日数最少。1980年起,北京市区极端最高气温及其增温率明显高于近郊和远郊,高温日数维持市区多于近郊,近郊多于远郊的格局。近、远郊极端最低气温温差高于城、近郊温差。     

我国大陆极端高温基于去趋势波动及排列熵法的时空分布特征研究

为进一步掌握我国大陆极端高温的时空分布特征,利用去趋势波动分析法确定全国83 个站点极端高温阈值,通过排列熵方法检测全国10 个区的极端高温周期和突变。结果表明,我国大陆极端高温频数主要以7 年、10～13 年和16～20 年三大周期变化;突变主要发生在1960 年代、1970 年代末和1980 年代初;1950 年代初极端高温频率年值最大,而后急剧下降,直至1980 年代中后期才出现明显的增长趋势;极端高温年频数均值南方较北方大,且大、小频数分布区域集中。      

Cr6+对日本黄姑鱼(Nibea japonica)外周血细胞及抗氧化酶(SOD、CAT)活性的影响

采用半静水生物测试法,开展了Cr6+对日本黄姑鱼(Nibea japonica)的急性暴露试验,研究了暴露6、12、24、72、96h后,Cr6+对日本黄姑鱼外周血细胞微核率、核异常率及肝胰腺超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性的影响。结果表明:不同浓度Cr6+胁迫下,红细胞微核率及核异常率均显著高于对照组(P<0.05);相同浓度Cr6+胁迫下,核异常率普遍高于微核率;对照组CAT和SOD活性无明显变化(P>0.05),不同浓度Cr6+处理组SOD和CAT活性均变化显著(P<0.05),在96h内呈现出先升高、后降低、再升高的变化趋势。     

抗白色念珠菌的海洋来源链霉菌L131的鉴定及活性物质的初步纯化

使用卤化酶简并引物对海洋来源的链霉菌进行了基因筛选,共得到了3株阳性菌株,并发现L131和S077菌株具有抗白色念珠菌活性.其中阳性菌株L131的16S rRNA序列与灰白链霉菌(Streptomyces canescens)DSM 40001T具有99％的相似性,但L131菌株在Bennett培养基上菌落凸起,表面褶皱,产白色孢子和淡黄色可溶性色素,不能以阿拉伯糖、果糖作为惟一碳源,与模式菌株存在着明显差异.L131菌株的抗白色念珠菌活性物质在40℃以下,pH值介于5～10范围内活性稳定,且极性大于乙酸乙酯.以AB-8为吸附树脂,首先使用40％ (V/V)甲醇洗去未吸附的杂质,然后使用100％ (V/V)甲醇进行洗脱,可得到初步纯化的活性物质,其对白色念珠菌的最小抑菌浓度为32.00μg/cm3.上述研究结果可为抗白色念珠菌药物的开发提供参考.     

贵州主汛期极端降水事件及其环流特征分析

利用贵州地区52个测站1961-2006年历年主汛期(6-8月)逐日降水资料,定义了不同台站的极端降水阈值,统计了贵州近46年主汛期极端降水事件发生的频次,并分析了极端降水的时空分布特征、周期振荡特征以及极端降水事件典型多年、少年的环流特征.结果表明:贵州主汛期极端降水自北向南逐渐增大,极端降水事件存在着明显的年际、年代际变化特征,并存在2.9 a、20 a的周期振荡特征,在贵州主汛期极端降水事件偏多和偏少时期,其环流特征存在着显著的差异.