一次梅雨暴雨的动能谱特征分析及收支诊断

利用WRF模式和NCEP再分析资料,对一次梅雨暴雨个例进行了数值模拟,基于高分辨率的模拟结果计算了水平动能谱、涡旋动能谱及辐散动能谱,诊断了动能收支谱方程。结果表明:在暴雨发展阶段,各个高度上都有中尺度动能增长,其显著增加始于中尺度低端,这导致了在中尺度波段出现谱转折特征,但在不同高度转折尺度不同;对流层高层涡旋动能大于辐散动能,平流层低层反之;不同降水阶段、不同高度和不同尺度上动能的来源不同,对流层高层,中尺度动能倾向由非线性项和气压项贡献;平流层低层,气压项的作用更为明显。     

高原涡和西南涡影响的两次四川暴雨过程的对比分析

为了进一步研究高原涡、西南涡对西南地区暴雨的影响,本文用中国气象局自动站与CMORPH降水数据融合的逐时降水资料、国家卫星气象中心的逐时FY-2E卫星的云顶亮温（TBB）资料、欧洲气象资料中心（ERA-interim）的再分析资料,通过天气学诊断分析方法以及拉格朗日轨迹模式HYSPLITv4.9,对发生在四川盆地的有高原涡东移影响西南涡发展引发暴雨的两次过程进行对比分析,发现:（1）两次暴雨过程的降水强度和分布有明显区别,并且TBB活动特征显示在过程一中有MCC（Mesoscale Convective Complex）的产生和发展,过程二则没有。（2）对于过程一,500 hPa上,高原涡逐渐减弱为高原槽并伸展到四川盆地上空,850 hPa上,在鞍型场附近有MCC的产生和发展,200 hPa上,高原涡在南亚高压北部偏西风急流下方的强辐散区内,位于南亚高压东南侧急流区下方稳定少动,偏东风急流北部有辐散中心,有利于西南涡的加强。对于过程二,500 hPa高原涡东移在四川盆地上空与西南涡耦合,形成一个稳定且深厚的系统,这也是过程二的暴雨强度比过程一强的最主要原因。200 hPa上,四川盆地始终位于南亚高压东侧的西北气流中,“抽吸作用”明显。（3）在过程一中,位涡逐渐东传且位涡增加的地方对应强降水区与MCC发展区,反映了暴雨和位涡的发展基本一致。在过程二中,中层位涡高值区从高原上东移并下传至盆地上空,两涡耦合使得上下层打通,位涡值比耦合之前单独的两涡强度更强。 MCC产生的必要条件是中层大气要有强正涡度、强辐合和强上升运动,在未产生MCC前,过程一与过程二在盆地上空的动力条件甚至是相反的;从热力条件看,过程一中有明显的干冷空气入侵,增强不稳定条件,有利于MCC的产生并引发强降水;另一方面,本文也应证了二阶位涡的水平分布与暴雨落区有较好的对应关系。（4）通过拉格朗日方法的水汽轨迹追踪模式和聚类分析方法分析可得两次暴雨过程的水汽输送源地和通道也有明显区别,过程一主要有两条水汽通道,通道一来自阿拉伯海和孟加拉湾洋面的底层,通道二来自四川南部750 m以下高度;而过程二的主要水汽输送通道有三条,通道一来自西方地中海、黑海和里海上空1500～2500 m高度附近,通道二来自阿拉伯海和印度洋的底层,通道三的水汽从孟加拉湾低层绕过云贵高原直接输送到四川盆地。     

一次东北冷涡下槽后强风与飑线后向入流演变及成因分析

本文利用NCEP分析资料、多普勒雷达观测资料、常规气象观测资料以及数值模拟结果,对2016年7月30日发生在华北、辽宁附近的一次强飑线过程中后向入流的演变及成因进行研究。结果表明,此次飑线发生在中纬度新生冷涡槽前,低层有水汽辐合区和地面辐合线对应,且过程中伴有较强的对流有效位能释放。飑线后部中层(冷涡槽后)一直存在α中尺度西风大值带,此大风速带造成了上下层相反的水平涡度,并形成喇叭形环流结构,该结构不同于经典飑线结构。飑线后部水平方向上水平涡度分布不均匀,并形成水平涡度旋度上正下负的分布,即导致中层强风区上部上升运动、下部下沉运动,该下沉运动引发飑线中的后向入流和低层强风速带形成。在中层,飑线的后部边缘始终有较强的风速大值带伴随飑线的发展,该大值带的形成与对流强弱和非热成风涡度有关,对流过程中低层非热成风涡度为负,中上层非热成风涡度为正,导致飑线后部中层西风加速和低层西风减速,有利于后向入流的发展和飑线的维持,当对流减弱时,非热成风涡度与后向入流均减弱。文中给出了后向入流形成演变的概念模式。     

应用线性合成概率方法探讨青藏高原北部地区强震趋势

基于周期谱分析基础上的线性合成概率预测方法,对青藏高原北部地区Ms≥7.0、Ms≥6.5强震进行了试验性研究,并利用其结果作为预测依据,对青藏高原北部地区强震趋势做了初步估计.利用该方法,本文还对东昆仑断裂带1900年以来的Ms≥7.0强震进行了研究.     

中国北方磷矿成矿预测

在中朝准地台、塔里木准地台边缘深断裂附近和台中隆起带以及天山-兴安、祁连-秦岭、额尔古纳几个地槽褶皱区的中间地带,不同程度地具备中国北方三种主要类型磷矿的成矿条件。研究分析认为中国北方的内生磷矿具有良好的找矿前景,绿岩带型磷矿和古元古代沉积变质磷矿显示一定的找矿潜力,沉积型磷矿一般品位低、规模小。通过归纳,在中国北方划分出磷矿的二级城矿区4个、三级成矿带15个、四级成矿亚带19个。圈定成矿预测区A级2个,B级C级各23个。确定了21处可开展进一步工作的地区。     

苏北潮滩的近期变化分析

利用1999～2000年条子泥岸滩剖面实测数据和1982～1983年东沙沙滩剖面资料,分析了条子泥岸滩和东沙沙滩剖面的冲淤变化。结果表明,条子泥陆侧岸滩剖面的季节性变化特点是夏季侵蚀,冬季淤积;东沙沙脊年际变化特点为两侧边缘以侵蚀为主,而沙脊中央则以淤积为主。造成条子泥岸滩剖面季节性差异的主要原因是其周围海域中高浓度悬沙的秋、冬季落淤大于夏季所致。东沙沙脊东西两侧强烈的潮流和波浪作用使沙脊的两侧遭受较为明显的侵蚀。     

济南北部地热田地热地质特征浅析

济南北部地热田地热资源类型属于层状裂隙岩溶型,热源是北部齐河-广饶断裂的沟通导热,盖层是第四系、新近系、石炭-二叠系、侏罗系.可利用的、具有开发价值的热储层为奥陶系灰岩热储,该热储层顶板埋深在700～2500m左右,热储层厚度由南向北逐渐增大,单井涌水量2000m3/d左右,孔口水温一般在38～57℃,地热田东部地热水矿化度1.4～3.5g/L左右,西部5.1～7.2g/L左右,地热水中富含氟、锶、偏硅酸等微量元素,具腐蚀性,结垢性弱,具较好的开发利用价值.经计算奥陶系热储层单井可采资源量为7.3×105m3/a,合理井间距为5000m.     

舟山本岛北部灌门水道及邻近海域潮波特性初步研究

依据2004年在舟山灌门水道及邻近海域获取的同步潮位和潮流资料,对该海域的潮波特性进行了统计和分析,并对分析过程中发现的主要半日分潮经过灌门水道时振幅有较大幅度减小的现象进行了初步研究,认为截面积急剧变化的水道,潮波势能向动能的转换是产生主要半日分潮振幅减小的一个重要因素。这一结论或许有助于解释M2分潮波通过舟山群岛海域振幅明显减小的现象。     

A real-time, event-triggered storm surge forecasting system for the state of North Carolina

A new real-time, event-triggered storm surge prediction system has been developed for the State of North Carolina to assist emergency managers, policy-makers and other government officials with evacuation planning, decision-making and resource deployment during tropical storm landfall and flood inundation events. The North Carolina Forecast System (NCFS) was designed and built to provide a rapid response assessment of hurricane threat, accomplished by driving a high-resolution, two-dimensional, depth-integrated version of the ADCIRC (Advanced Circulation) coastal ocean model with winds from a synthetic asymmetric gradient wind vortex. These parametric winds, calculated at exact finite-element mesh node locations and directly coupled to the ocean model at every time step, are generated from National Hurricane Center (NHC) forecast advisories the moment they are inserted into the real-time weather data stream, maximizing the number of hours of forecast utility. Tidal harmonic constituents are prescribed at the open water boundaries and applied as tidal potentials in the interior of the ocean model domain. A directional surface roughness parameterization that modulates the wind speed at a given location based on the types of land cover encountered upwind, a forest canopy sheltering effect, and a spatially varying distribution of Manning’s–n friction coefficient used for computing the bottom/channel bed friction are also included in the storm surge model. Comparisons of the simulated wind speeds and phases against their real meteorological counterparts, of model elevations against actual sea surface elevations measured by NOAA tide gauges along the NC coast, and of simulated depth-averaged current velocities against Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP) data, indicate that this new system produces remarkably realistic predictions of winds and storm surge.     

1961—1987年与1988—2014年辽宁省气候区划界线变化及可能气候成因

基于同一区划方法、指标体系,使用1961—2014年辽宁省52站气象观测资料,分析辽宁省气温、气候区划指标、范围及界线的变动特征。结果表明：辽宁省年均气温在1988年发生一次突变,突变后气温开始显著上升;≥10 ℃积温日数比较显著地响应气温突变,而干燥指数、7月平均气温变化不显著。在空间分布上区划指标值均存在不同程度的变化。① 全省≥10 ℃积温日数均出现增加,但在中西部地区显著增加;② 在盘锦-抚顺一线以北（南）,气候总体呈不显著变湿（干）趋势;③ 7月平均气温呈缓慢上升趋势。区划范围及界线位置出现更加显著地变化：① 暖温带范围主要向北向东扩展,中温带向东收缩;② 半湿润区范围主要向北向西扩展,半干旱区向西北方向收缩,湿润区范围基本不变;③ Tb范围显著向北向东扩展,Ta范围向北向东收缩。在此基础上分析了气候格局变化的可能气候成因,发现突变后≥10 ℃积温日数期间500 hPa高度场增加与4月和10月东亚冬季风减弱,4—10月东北冷涡持续天数增加和7月500 hPa高度场增加,可能分别是温度带,Tb区、Ta区和半湿润区、半干旱区变化的原因。