Total ozone decrease in the Arctic after REP events

Eight periods of relativistic electron precipitation (REP) with electron energies of more than 300 keV are identified from VLF data (10/14 kHz) monitored along the Aldra (Norway) / Apatity (Kola peninsula) radio trace. In these cases, anomalous ionization below 55/50 km occurred without disturbing the higher layers of the ionosphere. The daily total ozone values in Murmansk for six days before and six days after the REP events are compared. In seven of eight events a decrease in the total ozone of about 20 DU is observed. In one event of 25 March, 1986, the mean total ozone value for six days before the REP is bigger han that for six days after, but this a case of an extremely high ozone increase (144 DU during the six days). However, on days 3 and 4 there was a minimum of about 47 DU with regard to REP days, so this case also confirms the concept of the ozone decrease after REP. The difference between mean ozone values for periods six days before and six days after the REPs was found also for 23 points in Arctic on TOMS data. The difference was negative only in Murmansk longitudinal sector. Along the meridian of the trace it was negative at high latitudes in both hemispheres and was near zero at low latitudes.     

Stratosphere-troposphere exchange in an extratropical cyclone, calculated with a Lagrangian method

A Lagrangian technique is developed and applied to calculate stratosphere-troposphere exchange in an extratropical cyclone. This exchange is computed from the potential vorticity or PV along trajectories, calculated from ECMWF circulation data. Special emphasis is put on the statistical significance of the results. The computed field of the cross-tropopause flux is dominated by elongated patterns of statistically significant large downward and small upward fluxes. The downward fluxes mainly occur in the lower part of the considered tropopause folds. The upward fluxes are found near the entrance of the folds, in the tropopause ridges. The ratio between the area averaged downward and upward cross-tropopause fluxes increases with increasing strength of the cyclone. Since the largest fluxes are shown to occur in the regions with the largest wind shear, where PV-mixing is thought to cause large cross-tropopause fluxes, the results are expected to be reliable, at least in a qualitative sense. The position of a tropopause fold along the northwest coast of Africa is confirmed by total ozone observations. The results indicate that the applied Lagrangian technique is an appropriate tool for diagnosing stratosphere-troposphere exchange.     

景观生态学在生态旅游景观建设中的应用

阐述了景观学和生态学结合后的景观生态学在生态农业工程、城市景观生态工程、环境工程的应用研究成就,认为应用景观生态学正在萌芽。并从当前国内外生态旅游的发展现状,讨论了生态旅游的含义和特征。提出我国生态旅游的发展有两种不同模式：1）回归大自然的中长线旅游;2）人工自然景观的短线旅游。文中以较大的篇幅结合作者的研究实践,提出了景观生态学在生态旅游景观建设中的4个应用研究领域：（1）自然保护区和森林公园;（2）城市郊野公园;（3）农业观光园;（4）城市生态公园、绿化广场、斑块和廊道。     

双偏振雷达差分传播相移的五种滤波方法对比分析

为了对双线偏振雷达的差分传播相移ΦDP进行滤波降噪处理,提高双线偏振雷达识别粒子、估测降水的能力。通过对C波段双线偏振雷达差分传播相移分别采用滑动平均、中值滤波、FIR滤波、卡尔曼滤波和小波分析5种不同方法地介绍,利用中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室移动式C波段双线偏振雷达(POLC)2013年外场试验观测资料,对比分析了经5种方法处理后的差分传播相移ΦDP径向数据,及其分别在降水估测中应用的效果。结果表明:采用FIR滤波方法、卡尔曼滤波方法和小波分析方法对ΦDP径向数据进行处理的效果比传统的滑动平均和中值滤波方法好;其中小波分析处理的ΦDP径向数据波动最小,再经过变距离法拟合的KDP数据的负值能够得到最有效地抑制,最后应用到R(KDP)降水估测中的精度最高。     

大气河对2013年“7.9”四川盆地持续性暴雨作用的诊断分析

2013年7月7～11日,四川盆地大部分地区出现了持续性强降雨天气(以下简称四川“7.9”暴雨).此次过程的降水中心稳定少动、降水强度及总量大、持续时间长,累积降水量最高达到了1000ram以上,造成严重灾害.为分析位于孟加拉湾地区的大气河对四川“7.9”暴雨的影响.利用NCEP/NCAR再分析资料,通过研究孟加拉湾大气河水汽对这次暴雨的作用及影响,得到的结果表明:此次持续性暴雨过程中,孟加拉湾大气河受西太平洋副高东撤影响,并在200 hPa和850 hPa高低空急流的共同作用下,不断向四川地区输送水汽.这种水汽输送一直持续到11日才停止,此时降水也趋于结束.在整个暴雨过程中,850 hPa上孟加拉湾大气河输送的水汽由于云贵高原阻挡,而绕开云贵高原在南海地区与西太副高外围的水汽以及南半球的越赤道气流汇合后,在低空急流左侧辐合气流作用下输送到四川盆地,为暴雨产生提供水汽.同时,700 hPa上的水汽直接越过云贵高原到达四川盆地.孟加拉湾大气河的这两种输送方式为四川盆地持续性暴雨提供了充足的水汽供应.     

2011年初云南东部极端低温冰冻灾害天气气候特征及成因分析

利用NCEP/NCAA再分析资料,国家气候中心74项环流指数及云南省122个观测站资料,结合诊断、合成和相关分析等方法,探讨2011年初云南东部极端低温冰冻灾害天气气候特征及成因,并与2008年初低温冰冻灾害进行对比分析。旨在寻找云南低温冰冻天气的预报着眼点,为提前做好防灾减灾工作提供决策依据。研究表明:500hPa高度场欧亚中高纬呈两槽一脊,西西伯利亚高压脊异常强大,贝巴之间为东西向横槽,东亚中高纬呈"+-+"的高度场距平分布,西太平洋副热带高压异常偏东偏弱,南海副高异常偏南偏弱是2011年1月云南东部频遭冷空气影响的大尺度大气环流背景。另外,相关分析发现NINO4区海温持续异常偏冷对应云南东部气温异常偏低。较2008年初持续近2个月的低温雨雪冰冻灾害相比,虽然2011年灾害影响时间较短,范围较小,但冷空气过程频发,昆明准静止锋长时间控制云南东部,最终造成近50年来的极端低温冰冻灾害。     

冬季北极涛动与行星波活动的关系

为了进一步认识北极涛动与行星波之间的关系,利用NCEP/NCAR再分析资料并借助谐波分析、相关分析等方法讨论了北极涛动异常下行星波的活动情况。结果表明:在北极涛动指数强(弱)值年,纬向平均风场在中纬度明显减小(增大),在中高纬度明显增大(减小);行星波1波振幅在低纬度对流层中层和中纬度平流层明显增大(减小),在高纬度平流层明显减小(增大);2波振幅在中纬度对流层明显减小(增大),在高纬度平流层有所增大(减小)。E-P通量反映出在北极涛动强(弱)值年,行星波1波在中高纬度从地面向上传播显著增强(减弱),低纬度波导显著增强(减弱),极地波导显著减弱(增强);2波在中高纬度从地面向上传播显著减弱(增强),低纬度波导和极地波导变化不明显。     

福建永安雷暴气候特征分析

通过统计福建省永安市1958—2007年逐日雷暴观测资料,找出雷暴发生时空分布、年际、月际和日变化特征。结果表明：永安市雷暴日50年平均68．12日,年际变化呈波动减少趋势,3—9月是雷暴发生的高发期,占全年雷暴的95．3％,月际雷暴发生次数呈单峰型特征,峰值出现在8月,16—17时是一天中发生雷暴的最高期,西南方向发生的雷暴略多于其它方向。     

川渝地区夏季降水变化气候特征分析

利用川渝地区34站1960—2006年共计47年的逐月降水量资料,采用经验正交函数（BOF）分解、旋转经验正交函数（REOF）分解、小波分析等方法详细讨论了川渝地区夏季降水量的时空变化特征。结果表明：川渝地区夏季降水量时空分布不均,川渝地区夏季降水量可以分为3个区,分别是川西高原区、盆地中部区和盆地东部区。近50年来,川渝地区夏季降水量具有显著不同的年代际变化特征,川西高原和盆地东部夏季降水量长期变化呈增加的趋势,而盆地中部呈减少的趋势。川渝各区夏季降水量具有显著不同的多时间尺度的周期变化特征,其中川西高原具有准15年和准5年的周期变化特征,盆地中部具有准14年、准6年和准3年的周期变化,盆地东部具有准16年、准8年和准3年的周期变化特征。     

前期印度洋海温异常对中国春季降水的影响

为了进一步认识印度洋海温的异常变化与中国降水的关系,采用SVD分析、相关分析及合成差值分析讨论了前期冬季关键区海温的异常变化对中国春季降水影响的差异,探讨了产生这种影响的原因。结果表明:前期冬季关键区海温的异常增高(降低),会造成后期春季中国华北往南到华中、华东、华南东部及西北的新疆地区的降水明显增多(减少),西南的四川、贵州及华南的广西等地降水会有所减少(增多)。与关键区冷年相比,在关键区的暖年,环流形势反映出东欧槽显著减弱,北方气压显著降低,蒙古高压明显减弱,冷空气南下更为明显,而华南东部、华中、华东及华北一直被较为显著的南风气流控制,海洋的暖湿气流向中国内陆输送更为显著,使得东部及中部大部分地区水汽较为充沛,形成大面积的降水。