长江口枯季北港淡水向北支扩展的动力机制

2011年12月至2012年1月长江口的现场观测资料表明,大潮和大潮后中潮期间,北港的淡水向北支口门和下段扩展,减小了北支下段的盐度,而小潮及其后的中潮期间无此现象。为了确证淡水的来源,采用验证良好的三维数值模式再现了上述观测现象,并通过数值试验和淡水通量机制分解方法分析其动力成因。数值试验结果表明,大潮及其后的中潮期间,北港主槽流经北港北汊及其周围浅滩的水体是北支淡水的主要来源,拉格朗日余流输送是其向北支扩展的主要动力机制。北港北汊的增深增加了进入北支的淡水通量,减弱了北支的盐水入侵。偏北风风速的增加抑制了北港淡水向北支的扩展,增加了北支的盐水入侵。     

吕宋海峡水交换季节和年际变化特征的数值模拟研究

利用ROMS(Regional Ocean Modeling System)建立了一套覆盖西北太平洋的涡尺度分辨率环流模型,并对吕宋海峡附近的环流进行了模拟研究。结果表明,吕宋海峡120.75°E断面净流量季节变化显著,全年均为西向输运,6月份达到最小,为0.40×106 m3/s,然后逐渐增大,在12月份达到最大,为6.14×106 m3/s,全年平均流量为3.04×106 m3/s。在500 m以浅,秋、冬季都有明显的黑潮流套存在,并伴有黑潮分支入侵南海,而春、夏季黑潮南海分支减弱或消失,黑潮入侵不明显。在500 m以深,冬、春季,吕宋海峡以东有非常明显的南向流存在,流速约10 cm/s,而到了夏、秋季该南向流出现明显的减弱,黑潮与南海的水交换主要通过吕宋海峡以北的吕宋海沟进行。在垂向结构上,120.75°E断面浅层呈多流核结构,并且流核的位置和强弱受黑潮的季节性变化影响显著,深层流的季节变化不大。在年际尺度方面,吕宋海峡年际体积输运量异常与Niño3.4滞后6个月相关系数达到41.6%,吕宋海峡水交换与ENSO现象有较为显著的正相关关系,并存在2~3 a和准8 a周期的年际变化。     

1991-2011年东海黑潮PN断面流结构与季节变化分析

基于日本海洋信息中心提供的东海黑潮PN断面CTD资料,本文采用动力高度法计算了1991-2011年间90个航次的断面流速,并对流场结构、最大流速、流幅和流量进行了统计分析。结果表明:东海黑潮PN断面流场存在单核、双核、多核3种结构;其中单核结构出现的概率为50%,双核结构为39%,多核结构为11%。东海黑潮的流结构存在显著的季节变化:秋季多核结构所占的比重为4个季节最大,平均流核数最多;冬季主要为单核结构,平均流核数最少;夏季和春季则没有明显的倾向性,单核、双核、多核3种结构出现概率相近,平均流核数介于秋季和冬季之间。其次东海黑潮的流量也存在显著的季节变化:冬季与夏季最强,秋季最小,春季居中。最后东海黑潮的最大流速和流幅也存在季节变化:夏季最大,秋季最小,春季和冬季居中。     

琉球群岛附近海域中尺度涡的初步研究

采用1977年1月至2006年12月高分辨率全球大洋环流模型OFES输出结果对琉球群岛附近海域的中尺度涡进行了研究分析。结果表明:(1)尺度较大的涡旋的分布密集区主要有台湾以东海域、琉球海沟上层海域和四国以南海域。(2)琉球海流流经海域的反气旋涡旋占优势,有利于琉球海流的发展。(3)琉球海流受中尺度涡的影响十分显著,纬度越低,其受中尺度涡的影响越明显,而黑潮相对比较稳定,受中尺度涡的影响并不显著。(4)四国以南海域暖涡从黑潮脱落之后向西南移动,该涡旋的移动对琉球海流和黑潮产生特别显著的影响。文章的最后还讨论了中尺度涡与黑潮弯曲以及琉球海流可能存在的联系。     

青藏高原周边对流层顶的时空分布、热力成因及动力效应分析

利用多套、多种再分析资料的逐日气候平均场,通过对比分析,揭示了青藏高原周边区域对流层顶分布及其季节演变的独特特征,并分析了其热力成因以及气候学效应。结果表明,与同纬度的落矶山和太平洋地区相比,青藏高原及伊朗高原区域对流层顶高度的冬夏变化幅度更大。冬季副热带对流层顶断裂带（热带对流层顶与极地对流层顶之间高度剧烈变化的过渡带）位于青藏与伊朗两个高原上空,春季开始两个高原上空对流层顶抬升迅速,夏季最高可超过热带对流层顶的高度（超过100 hPa）,成为同纬度甚至全球对流层顶最高点。青藏与伊朗两个高原上空对流层顶的剧烈抬高,对应两个高原上空大气气柱比同纬度明显偏暖,同时伴随着青藏与伊朗两个高原上空位势涡度值的明显降低。因此,在青藏与伊朗两个高原区域,由春至夏等熵面强烈下凹,同时等位涡面剧烈抬升;夏季时等位涡面及对流层顶断裂带在青藏高原北部成近乎上下垂直分布,与南北倾斜分布的等位温面接近正交分布。这种特征与夏季同纬度其他地区相对平缓的对流层顶断裂带、等位涡面以及等熵面的经向分布形成强烈对比。进一步研究发现,青藏与伊朗两个高原上空由春至夏迅速发展的强大热源是引起上述对流层顶变化特征的主要原因。不同的是,青藏高原上空主要由发展强烈的对流凝结潜热所主导,而伊朗高原上空则主要由绝热下沉加热引起;此外,由春季至夏季,随着青藏高原地区对流层顶与等熵面剧烈相交分布的形成,南亚高压也逐步控制青藏高原上空,在南亚高压东缘盛行的偏北气流作用下,中高纬度平流层的高位涡空气得以在青藏高原东缘及东亚地区沿剧烈倾斜的等熵面被输送到较低纬度的对流层。与降水的季节演变对比可知,平流层高位涡输送的出现、加强和减弱与夏季降水的发展、加强与减弱成同步对应关系。从而证实了青藏高原影响夏季东亚地区形成独特气候格局的事实,说明在这种影响过程中,平流层-对流层动力相互作用过程不可忽视。      

固定沙丘风蚀坑风沙动力学观测研究

风蚀坑是固定沙丘活化的标志,也是沙漠化的首要环节。本文利用三杯风速仪、风向标及阶梯式集沙仪,对浑善达克沙地南缘固定沙丘风蚀坑的气流及输沙进行了观测。结果表明,气流进入风蚀坑后,经历了扩散减速—辐合加速—分离减速—逐渐恢复的过程。入风方向的微小变化、地形及植被导致风蚀坑气流结构、强度及输沙模式趋于复杂。与轴线平行（< 10°）的纵向气流使侵蚀坑内减速区西移,风速及输沙率由坑底向两侧壁及积沙区增加;与轴线斜交（≥ 10°）的气流使减速区东移,气流沿两侧壁向东加速及输沙。积沙区顶部的气流汇集与植被的作用使其加积增高。气流—形态相互作用使风蚀坑加深和纵向延伸并伴随侧向扩展。     

中国县域交通优势度与农村发展的空间协同性及影响机制解析

利用综合评价、耦合协调度、空间滞后模型（SLR）等模型,对2000~2010年的中国分县农村综合发展水平及2010年的分县道路交通优势度进行综合测度,解析其两者的空间耦合协同特征,并探索道路交通对农村发展的影响机制。结果表明：① 2000~2010年,中国分县的农村综合发展水平的东、中、西差异格局未突破,农村综合发展水平整体提升了33.20%。东部地区的农村发展进入优化整合提升阶段,中、西部地区在政策、产业转移、城镇化、工业化等驱动下农村综合水平提升较快,乡村多维空间历经转型重构。② 2010年,县域道路交通优势度呈现出典型的“点-轴”的地域结构特征,存在东、中、西部和交通枢纽中心地与外围地区之间的地域差异,其与农村发展水平耦合协同性整体较差,处于轻度失调以下状态占县（区）总数的88.25%,西部地区协调度普遍低于0.40,交通发展与农村发展协同性较好地域集中于东部沿海地域和道路交通优势极核及轴带的县（区）。 ③ 道路交通等级、密度、可介入性等影响农村综合发展。道路密度对农村发展正向影响较大,国道、省道、县道沿途邻近可进入性强,对农村综合发展有积极促进作用;高速公路和铁路有景观生态学“廓道”性质,空间上起连通作用,结构的不可穿越性,封闭性影响可介入性,高速公路的出入口和火车站空间布局对农村发展影响显得尤为重要。④ 地级市交通中心地对农村发展带动影响明显,大城市的强聚集能力易促成周边县区的农村发展“灯下黑”的地域结构特征。道路交通设施建设的等级、阶段对农村发展的传导效应及区域交通建设的超前或滞后的科学判断核心理论,将是人文经济地理学及乡村地理学亟待关注的重要领域。     

NUMERICAL SIMULATION OF THE RELATIONSHIP BETWEEN THE MAINTENANCE AND INCREASE IN HEAVY RAINFALL OF THE LANDING TROPICAL STORM BILIS AND MOISTURE TRANSPORT FROM LOWER LATITUDES

The NCEP/NCAR reanalysis, Japan Meteorological Agency(JMA) tropical cyclone tracks and intensive surface observations are used to diagnose the features of moisture transport of tropical storm Bilis(No. 0604), which is simulated by the WRF(weather research and forecasting) mesoscale numerical model. It is shown that the Bilis was linked with the moisture channel in the lower latitudes after its landing. Meanwhile, the cross-equatorial flows over 80°-100°E and Somali were active and brought abundant water vapor into the tropical storm, facilitating the maintenance of the landing storm with intensified heavy rainfall along its path. The simulation suggested that the decreased water vapor from lower latitudes prevents the maintenance of Bilis and the development of rainfall. While the cross-equatorial flows over 80°-100°E and Somali were in favor of keeping the cyclonic circulation over land. If the moisture supply fro m the Somali jet stream was reduced, the strength and area of heavy rainfall in tropical cyclone would be remarkably weakened. Consequently, the decreased water vapor from lower latitudes can remarkably suppress the deep convection in tropical storm, then Bilis was damped without the persistent energy support and the rainfall was diminished accordingly.     

京津冀地区冬半年污染传输特征及传输指数的改进

文章通过轨迹聚类、潜在源区分析等方法对京津冀地区冬半年污染物传输特征进行了分析,在此基础上对传输指数的构建方法进行了改进,并结合一次重污染天气过程分析了其作用。结果表明,对于北京、天津和石家庄,其重污染轨迹出现概率从高到低均为偏南路径、偏西路径、偏东路径和西北路径;在近地面高度上,西南和东南风的增强在大多时候成为北京的污染物传输通道,其中东南方向的污染物来源主要集中在大气低层;改进后的传输指数能够更好地反映外来传输作用对本地污染物浓度的影响,京津冀及周边地区的传输作用对北京、天津和石家庄等大城市的污染物浓度影响较明显,其中城郊及周边地区的近距离传输影响最为显著;合理应用传输指数可以对重污染天气的成因进行初步判断。     

Difference of urban development in China from the perspective of passenger transport around Spring Festival

Because cities have different attractions for laborers, people migrate from city to city, which may widen the gap between cities. Analyzing the fluxes and directions of migrant flows can help us clarify the regional difference of urban development. Using migration data inferred from passenger travels during 2016 Spring Festival from Tencent Location Big Data, this paper analyzed the unbalanced migration between cities and the spatial difference of urban development. Network analysis methods are employed to evaluate interactions among cities. A community detection method identifies 19 city communities, and the directions of migrant flows in the communities are explored. The PageRank algorithm is employed to evaluate the importance of cities on the migration network and divide the cities into 5 grades, and then the hierarchical structure of the migrant network is illustrated and analyzed. Indices based on migrant populations indicate that the most attractive cities for laborers are along the east coast and that cities in the central region export a significant number of laborers. PageRank and attractiveness values are compare with socio-economic data, and the results indicate that both PageRank and attractiveness are positively correlated with the economic and development level of cities, while PageRank works better. It suggests that Spring Festival travel data in China can be used as migration data, however, it should be facilitated with network methods to disclose the relationship between Spring Festival travel and urban development.