基于BDS精密星历产品的水汽探测性能分析

研究北斗卫星导航系统（BDS）反演大气可降水量的性能有利于推动BDS在数值天气预报、气象学研究等方面的应用. 基于武汉大学发布的BDS最终精密星历产品(WUM)、快速精密星历产品(WHR)和超快速精密星历产品(WHU),利用MGEX站和单基站连续运行参考站（CORS）提供的全球卫星导航系统（GNSS）多模观测数据,在验证三种BDS精密星历产品解算对流层天顶延迟的精度达到要求后,将基于三种BDS精密星历产品解算的大气可降水量分别与GPS水汽探测结果、ERA-5再分析资料和探空站数据进行对比,分析基于三种精密星历产品的BDS水汽探测性能. 实验结果表明:基于BDS最终精密星历产品的大气水汽探测精度高于快速星历产品和超快速星历产品,三种BDS星历产品反演大气可降水量的相对精度和可靠性与GPS相当,满足中小尺度数值天气预报和气象学研究等要求.      

对粘性土孔隙水渗流规律本质的新认识

对粘性土中孔隙水运动规律具有若干种不同认识，用传统粘性土结合水运移的理论无法作统一的解释，妨碍了该领域许多理论和实践问题的解决。本文对粘性土孔水渗透规律提出了不同于传统结合水运移理论的新认识，认为粘性土饱水时，存在重力水、毛细水和结合水，水在土中渗透运动是不同的水力梯度条件下3种孔隙水相互转化、综合作用的结果，而参与运动的孔隙水的释出规律，决定了粘性土孔隙水不同的渗透规律。     

失荅剌知丸及其拆方对局灶性脑缺血再灌注大鼠海马区ERK1/2通路的影响

目的：探讨失荅剌知丸及其拆方对脑缺血再灌注损伤模型大鼠的作用机制及其有效配伍成分。方法：将204只大鼠随机分为空白对照组（A组）,假手术组（B组）,模型组（C组）,失荅剌知丸组（D组）,巴豆组（E组）,巴豆+三药组（F组）,巴豆+余药组（G组）,其中C、D、E、F、G组制备局灶性脑缺血再灌注模型,并按取材时间点不同分为1、3、7d组。各组大鼠取材前应用Garcia JH法进行神经功能评分;应用HE染色法观察大鼠各时间点脑组织病理学形态改变;免疫荧光法、Western Blot检测细胞外调节蛋白激酶1/2（ERK1/2）蛋白表达水平。结果：1）神经功能评分结果。与A、B组相比,其余各组评分均降低（P＜0.01）;与C组相比,D、E、F、G组评分均增加（P＜0.01）;各给药组中,D组评分高于E、F、G组,且E、F、G组中又以F组评分最高（P＜0.05或P＜0.01）;C、D、E、F、G组评分均随给药时间延长而增加。2）大鼠脑组织海马区HE染色结果。C组大鼠海马CA1区神经细胞较A、B组排列松散、紊乱、模糊,胞核与胞质界限欠清晰;与C组相比,D、E、F、G组神经细胞形态改善明显,且以D组改善最为明显;E、F、G组中以F组改善明显。3）大鼠脑组织海马区免疫荧光结果。C组较A、B组大鼠脑组织海马区p-ERK1/2的阳性细胞计数增加（P＜0.01）;与C组相比,D、E、F、G组p-ERK1/2阳性细胞计数升高（P＜0.01）;各给药组中,D组计数最多,E、F、G组中以F组计数最多（P＜0.05或P＜0.01）;C、D、E、F、G组p-ERK1/2的阳性细胞计数均随给药时间延长而升高。4）Western-bolt结果。与A、B组相比,其余各组大鼠脑组织海马区p-ERK1/2活化程度均升高（P＜0.01）;与C组相比,D、E、F、G组p-ERK1/2活化程度均升高（P＜0.01）;各给药组中C组p-ERK1/2活化程度均优于E、F、G组,E、F、G组中以F组p-ERK1/2的活化程度最显著（P＜0.05或P＜0.01）;C、D、E、F组p-ERK1/2活化程度均随给药时间延长而升高。结论：D、E、F、G组均可改善大鼠脑缺血再灌注后的神经功能损伤,抑制神经细胞凋亡,这可能与其参与调节MAPK-ERK通路中ERK1/2的表达相关;E、F、G组中以巴豆、柴胡、黑诃子、芦荟4味药物的组方治疗效果最佳,考虑该组药物可能是失荅剌知丸能有效抑制局灶性脑缺血再灌注损伤的主要药物组成;巴豆可能是四味药中发挥脑保护作用的主要药物之一。     

Feasibility Comparison of Reanalysis Data from NCEP-Ⅰ and NCEP-Ⅱ in the Himalayas

Mt. Everest is often referred to as the earth＇s ＇third＇ pole. As such it is relatively inaccessible and little is known about its meteorology. In 2005, an automatic weather station was operated at North Col （28°1′ 0.95＂ N, 86°57′ 48.4＂ E, 6523 m a.s.l.） of Mt. Everest. Based on the observational data, this paper compares the reanalysis data from NCEP/NCAR （hereafter NCEP-Ⅰ） and NCEP-DOE AMIP-Ⅱ （NCEP- Ⅱ）, in order to understand which reanalysis data are more suitable for the high Himalayas with Mr. Everest region. When comparing with those from the other levels, pressure interpolated from 500 hPa level is closer to the observation and can capture more synoptic-scale variability, which may be due to the very complex topography around Mt. Everest and the intricately complicated orographic land-atmosphereocean interactions. The interpolation from both NCEP-Ⅰ and NCEP-Ⅱ daily minimum temperature and daily mean pressure can capture most synopticscale variability （r〉0.82, n=83, p〈0.001）. However, there is difference between NCEP-Ⅰ and NCEP-Ⅱ reanalysis data because of different model parameterization. Comparing with the observation, the magnitude of variability was underestimated by 34.1%, 28.5 % and 27.1% for NCEP-Ⅰ temperature and pressure, and NCEP-Ⅱ pressure, respectively, while overestimated by 44.5 % for NCEP-Ⅱ temperature. For weather events interpolated from the reanalyzed data, NCEP-Ⅰ and NCEP-Ⅱ show the same features that weather events interpolated from pressure appear at the same day as those from the observation, and some events occur one day ahead, while most weather events and NCEP-Ⅱ temperature interpolated from NCEP-Ⅰ happen one day ahead of those from the observation, which is much important for the study on meteorology and climate changes in the region, and is very valuable from the view of improving the safety of climbers who attempt to climb Mt. Everest.     

多套土壤温湿度资料在青藏高原的适用性

利用青藏高原中部和东部土壤温度和湿度观测资料,通过计算两套再分析资料(ERA-Interim和CFSR)和六套陆面模式资料(ERA/land、MERRA/land、GLDAS-NOAH、GLDAS-CLM、GLDAS-M OSAIC和GLDAS-VIC)分别与观测资料之间的平均偏差、偏差标准差、相关系数、标准差比等统计参数,结合Brunke排名法,综合评估了再分析资料和陆面模式资料中土壤温湿度数据在青藏高原的适用性。结果表明:对于土壤温度,CFSR与观测值最接近,其次是MERRA/land和GLDAS-CLM,而ERA-Interim和ERA/land与观测值相差较大;除GLDAS-CLM土壤温度比观测值偏高外,其他资料土壤温度在大部分站点比观测值偏低,其中ERA-Interim和ERA/land土壤温度比观测值偏低较多,部分站点平均偏差超过-20℃。对于非冻结期(5 10月)土壤湿度,GLDAS-CLM与观测值最接近,其次是GLDAS-NOAH或ERA-Interim;与观测值相比,CFSR、ERA-Interim和ERA/land的土壤湿度偏湿,平均偏差大部分在0.05~0.20 m3·m-3之间,而GLDAS-NOAH、GLDAS-CLM和GLDAS-M OSAIC的土壤湿度偏干。     

两种再分析资料间Hadley环流双层结构的差异

采用NCEP／NCAR、ECMWF两种再分析资料，分析了1979-1989年纬向平均经向风（[υ↑-]）及质量流函数（ψ↑-）的差异。结果表明，ECMWF资料存在明显的Hadley双层结构，NCEP／NCAR资料则未见明显的Hadley双层结构。此项研究结果虽不能证明Hadley双层结构是否客观存在，但表明低纬大气环流研究中资料选用直接影响研究结果。     

弱光层异养过程对海洋储碳的影响:进展、挑战和展望

海洋是地表系统最大的碳库和重要碳汇区。海洋生物泵通过一系列复杂的生物地球化学过程将CO₂转化成颗粒有机碳（Particulate Organic Carbon,POC）并输送到深海,是海洋储碳的重要途径。弱光层（真光层底部到1 000 m）的生物异养过程消耗了超过70%从真光层输出的POC通量,决定了生物泵的储碳效率,因此准确定量弱光层的再矿化速率对评估海洋碳汇有重要意义。本文针对海洋生物泵储碳问题,聚焦弱光层异养过程对海洋储碳的影响机制,对全球弱光层再矿化定量工作进行评述,综合分析弱光层POC的衰减、再矿化等问题,并展望了相关新技术的应用。     

2002年3月21-22日影响韩国的沙尘天气分析

利用气象卫星、天气形势场和NCEP/NCAR再分析资料,分析了2002年3月21-22日影响韩国沙尘天气的原因. 结果表明:影响韩国沙尘天气的沙尘主要源地是蒙古国和中国内蒙古地区.沙尘天气发生在地面冷锋后部,高压伸展的前面;19日和20日沙尘暴发生后,沙尘沿着西北风输送,21日早晨影响韩国;PM10最高值达到 2 778.2 μg/m3,由于西北风较强,沙尘暴发生后很快影响到韩国,但在韩国持续的时间较短.     

国外几套再分析资料的对比与分析

针对目前最主要的3种再分析资料NCEP、ECMWF、JMA,从各家再分析中心所采用的同化方案、所用到的数据、质量控制方法及相关的偏差校正方法方面,进行相关介绍和对比,以便对再分析资料的特点有更为充分的了解,对我国未来再分析工作的发展起到借鉴作用。通过对比发现,各家再分析中心采用的同化方案主要为三维、四维变分方法和最优插值法。各家最主要的差别在于所选用的数据类型不同,以及所采用模式在分辨率上的差异。此外,还从经验出发简要给出了各类再分析资料在不同方面的优缺点,从而为各类再分析资料的选择使用方面提供参考。简单陈述了国内再分析工作的进展,并给出了提高我国再分析工作质量所需要关注和亟待解决的问题。     

青藏高原地区的总云量——地面观测、卫星反演和同化资料的对比分析

了解云的气候学特征 ,对于深入研究气候变化问题有重要意义 ,而良好的资料质量是其前提和保障。为了充分了解地面观测总云量、卫星反演总云量和资料同化总云量这三种资料在青藏高原地区的共性和差异 ,本文利用 1984— 1990年的青藏高原地面测站的总云量资料、国际卫星云气候学计划中的ISCCP C2总云量资料和NCEP NCAR再分析总云量资料 ,对比分析了三者在青藏高原地区的时空分布关系。分析结果表明 :ISCCP C2总云量与地面观测总云量有较好的相关关系 ,它们在青藏高原地区的空间分布形势相似、年变化和年际变化趋势大致相同 ,在量值上的差异主要源于探测手段的不同 ;NCEP NCAR再分析总云量在青藏高原地区有其固有的缺陷 ,除夏季之外在高原中部地区始终有一个异常的强高值中心 ,由此导致其对时空分布特征和量值的描述与ISCCP C2和地面观测值相差较大 ,因此在有关青藏高原的研究中不宜直接或单独使用NCEP NCAR再分析总云量资料。