四川盆地一次暴雨过程中的穿透性对流形成机理分析

2019年8月18~22日,高原东侧到四川盆地西部发生的一次暴雨过程,其与穿透性对流的发生发展密切相关。为揭示此次穿透性对流的形成机理和过程,本文利用欧洲中心再分析资料ERA5以及高分辨数值模式(WRF)的模拟结果进行了分析。结果表明,此次穿透性对流过程发生在中国沿海地区大范围对流层顶折叠导致盆地以东的上空出现平流层位涡(PV)下传的特殊天气背景下。穿透性对流的形成主要分为三个阶段:(1)中低层对流的触发。由于大陆高压西伸,四川盆地附近气压梯度加强引起低空急流发展,在其左侧产生气旋性切变,同时引起与高原东南侧大地形正交的抬升气流分量增强。地形动力抬升叠加气流辐合抬升在不稳定层结下触发对流。(2)对流层高层上升运动发展。这主要与湍流扩散导致的平流层持续下传的PV气团在非绝热加热作用下的发展有关。盆地西侧对流发展引起的非绝热加热作用导致高层净增温垂直梯度增强,进而导致了高层局地正PV的加强。高层东风气流背景下,正PV异常的右侧为上升运动,使得300 hPa以上至下平流层上升运动的发展增强。(3)盆地附近的高中低层上升运动垂直耦合叠加,形成穿透性对流。中尺度对流系统层状模态的发展以及干燥环境下水汽的蒸发冷却导致300 hPa至600 hPa出现下沉运动。下沉运动造成的局地干冷侵入,既加强了上空“下湿上干”的不稳定层结,也加强了中低层的气流辐合,导致原中层300~600 hPa附近的下沉运动转为上升运动。低层由于正涡度倾斜发展,上升运动得以维持。由此,四川盆地上空的上升运动出现整层的垂直叠加耦合,表现为从对流层低层到平流层底的一致性上升运动,穿透性对流形成,导致后期降水增强。

塔吊在建筑施工全过程的潜在安全风险分析

塔吊是现阶段各类建筑工程施工中主要涉及使用的运输机械设备之一,在实际建筑施工过程中,由于现场塔吊作业存在诸多不确定性因素,极易引发潜在安全风险,一旦发生塔吊事故,不仅会威胁施工人员生命安全,也会造成严重经济损失。本文以相关风险控制理论为支撑,根据塔吊结构特点与安全管理要求,提出一种基于安全风险动态发展的研究方法,并分析引起塔吊事故的各方面因素,在此基础上搭建安全风险动态发展模型,以确定塔吊安全风险演化规律,进而为建筑施工现场塔吊作业安全管控和与预防塔吊事故提供参考依据。

山东地区一次夏季极端暴雨中尺度系统发展演变过程及机理分析

对2020年7月22日山东半岛一次极端暴雨天气过程开展观测分析,并利用中尺度模式WRF对此次局地降水过程进行了高分辨率数值模拟,对暴雨过程进行了天气背景和中尺度降雨的诊断。WRF模式较好地再现了此次极端暴雨过程,结果表明:此次极端暴雨过程短时降水强度大且局地性强,在时空上具有明显中尺度特征。降水发生在北抬副热带高压与华北低涡底部之间的西南气流中,强低涡与低空急流是影响此次降水的重要天气系统。西南急流为本次暴雨过程极端水汽的主要输送载体;在弱高空辐散场下,从地表延伸至500 hPa高空的深厚低涡是造成本次暴雨的主要影响因子,其时空演变特征与中尺度云团变化一致,与暴雨的发生直接相关。低涡、低空急流和副高之间的相互作用使低涡加强发展,低涡南部有暖湿气流入流,北部有干冷气流流入,比湿梯度基本呈现为自南向北递减分布,是典型的伴有低空急流的中尺度低涡流场分布;低涡辐合及其与副热带高压边缘强风速带的共同作用,导致强垂直运动发展并维持,是造成本次山东半岛极端暴雨的重要原因。

国家级区域集合预报系统研发和性能检验

该文简要介绍了中国气象局国家气象中心研发的区域中尺度集合预报系统主要技术特点:在初值扰动技术方面,通过研究中国地区中尺度模式预报误差快速增长特点、中国地形地貌特征与观测资料的分布情况,研发适合于中尺度模式的增长模繁殖法扰动技术构造初值场;分析数值模式物理过程参数化方案内在的不确定性以及对强对流天气和近地面要素预报的差异,确定多物理过程扰动技术方案。解决全球集合预报扰动信息向中尺度集合预报输入的关键技术,实现中尺度区域集合预报系统与全球中期集合预报系统的嵌套。在模式后处理方面,解决中尺度集合预报结果的偏差订正技术;开发满足多种需求的多要素、多层次概率预报产品和概率预报检验产品。在世界天气研究计划"2008年北京奥运会中尺度集合预报研究开发项目"3年实时预报试验比较评价中,中国气象局国家气象中心区域中尺度集合预报系统总体预报能力与国外同类系统相当。

风险分析理论及方法在粮食生产中的应用初探

风险分析是通过对不确定事件的识别、衡量和处理 ,以最小的成本将各种不确定因素引起的损失减少到最低的科学管理办法。论文以风险理论为指导 ,初步探讨了粮食生产中的风险问题 ,并从粮食产量序列入手采用解析概率密度曲线积分的方法 ,着重研究某一粮食生产单元粮食产量序列的波动情况 ,定量地反映该地区粮食生产风险水平的高低状况 ,为发展生产、防灾减灾提供参考。

中国粮食产量不同风险类型的地理分布

论文以中国各省份、各地区历年粮食单产为基本资料,采用统计方法,以风险分析技术为核心,定义粮食产量风险评价指标。在此基础上采用迭代自组织动态聚类分析方法分别对全国地区级和省级粮食生产单元进行了减产风险要素分区和综合风险指数分区,分区的结果反映了粮食生产风险水平的区域分异与各地区孕灾环境、致灾因子性质和生产力水平有密切联系。

中国省级粮食产量的风险区划研究

以全国各省份历年粮食单产资料为基础 ,通过适当的处理 ,定义了三个反映中国粮食产量风险水平的指标 :历年平均减产率 ,历年减产变异系数和风险概率。这三个指标分别从不同角度刻画了中国粮食产量的风险状况。进而以这三个指标为基础采用迭代自组织动态聚类分析方法分别划分了全国省级粮食生产单元的风险区 ,分区的结果反映了近五十年来中国粮食生产的基本状况和风险水平。最后从中国各地孕灾环境、致灾因子和生产力水平差异等方面探讨了风险水平的区域分异的原因。

CMA高分辨区域集合预报系统支撑北京冬奥会气象服务保障的评估分析

冰雪运动项目与气象条件关系密切,气象条件是冬奥会赛事顺利进行的关键因素之一。中国气象局地球系统数值预报中心根据2022年北京冬奥会比赛气象保障需求,基于多尺度混合初值扰动方法和侧边界扰动方法,初步建立了高分辨率区域集合预报试验系统,针对北京冬奥会比赛同期时段开展了连续试验。初步试验统计结果表明:主要预报变量高、中、低层等压面要素集合平均值的均方根误差基本小于等于控制预报误差,体现了集合平均相对于单一确定性预报的优势;地面要素风和降水预报效果较好,但温度24 h预报偏差高于2℃,距离精准冬奥气象保障还有一定差距。针对试验期间两次寒潮大风过程开展了高分辨率区域集合预报,天气学分析的检验结果表明,集合预报产品可以比较准确地描述地面温度主要分布特征、寒潮移动过程和降水预报,为预报员提供寒潮标准24 h变温预报、大风预报等有价值的概率预测信息。基于诊断方法开发了能见度、大风、降水相态等对冬奥赛事运行和运动员表现有重要影响的天气要素集合预报产品,初步试验结果表明不同集合成员的取舍对能见度预报反应敏感,具有一定预报能力,但预报范围偏大,数值偏低,需进一步改进;阵风预报与实况大值区分布比较一致,降水相态预报与观测分布吻合,雨雪分界线,降雨、雨夹雪、雪、冰粒落区范围合理,进一步提升了北京冬奥会气象的保障能力。

粮食生产风险水平的概率分布计算方法

任意选取中国各地 40 a以上粮食产量序列 ,利用正态分布曲线、偏态分布正态化以及解析概率密度曲线积分等方法分别获得粮食产量序列的风险概率 ,该结果反映了粮食生产不同增减产幅度及相应的概率大小。进行风险估计可以为发展生产、防灾抗灾提供参考。

采用数字仿真技术预测未来年份粮食产量风险概率

采用风险分析理论 ,在对任意粮食生产单元多年粮食单产时间序列进行分析的基础上 ,将粮食产量波动的信息采用数字仿真技术叠加到趋势产量预测模型中 ,提出了估计未来年份该生产单元粮食产量不同结果出现概率的方法。分别设计了短期风险估测和长期风险预测的方案 。

江淮流域2003年强梅雨期的水汽输送特征分析

在分析 2 0 0 3年 6月 2 1日到 7月 11日江淮流域强梅雨期间降水概况和大气环流基本特征的基础上 ,通过对水汽输送流函数及非辐散分量、势函数及辐散分量及江淮地区水汽收支的分析 ,表明江淮流域是该时期全球范围内水汽汇的一个高值中心 ,且水汽通量大值区和水汽辐合区与降水大值区基本一致。从水汽的输送来看 ,夏季印度风环流和南海夏季风是向江淮流域输送水汽的主要通道。梅雨期内 ,中层大气中的水汽主要是垂直上升运动对低层水汽的抬升作用 ,同时 ,低纬大洋上的水汽也可途经青藏高原后再从西边界向东输入到江淮地区 ,它的输送有可能增大江淮流域上空对流层中层大气中的水汽含量 ,从而有利于强梅雨在江淮流域的发生。计算分析还表明 2 0 0 3年强降水从前期的长江流域移到后期的淮河流域 ,是与大范围的水汽输送和辐合中心北移相联系的 ,较小空间范围的强暴雨洪涝的发生在有利的大尺度环境下 ,还与其他条件有关。

青藏高原冬春季地温异常对长江中下游夏季旱涝影响的研究

探讨了青藏高原地温异常对长江中下游地区降水的影响。通过资料分析揭示 :长江中下游地区夏季旱涝前期冬春青藏高原各层次的地温距平具有反位相分布和高方差分布的特征 ,前期冬、春季青藏高原地温的三维结构对长江中下游地区夏季降水异常具有“强信号”指示特征。从地面 0 cm到地下 3 .2 m的地温距平分布为 :涝年高原偏南部为正 ,中部和北部为负 ,旱年时则与此相反 ,高原中部和东南部是反位相最明显的地区。地温距平在近地表变化较快 ,地温距平的大值区在 40 cm层到 1 .6m层之间 ,1 .6m到 3 .2 m层地温距平变化较慢。资料分析表明前期青藏高原不同层次地温异常是后期长江中下游地区降水异常的一个重要原因。资料分析和数值试验都揭示了北半球环流型对青藏高原不同层次地温异常可能产生遥相关波列并形成季尺度低频波 ,此相关波列的激发和传播可能影响长江中下游地区后期的降水。

基于HS-SPME-GC-MS分析不同茶树品种晒红茶的香气成分

为揭示晒红茶的香气成分及探讨较为合适制作晒红茶的茶树品种,采用HS-SPME-GC-MS技术分析10个茶树品种的香气成分,并采用相对气味活度值判定各品种所制晒红茶的主体香气成分。结果表明:不同品种茶树所制的晒红茶呈香物质组成、相对含量及ROAV值存在巨大差异。10个品种所制的晒红茶均以醇类物质的相对含量最高,且在醇类物质中均以芳樟醇的相对含量最高。ROAV贡献值分析结果表明,虽然在10个品种晒红茶中均以芳樟醇相对含量最高,但芳樟醇仅作为关键呈香物质之一,并非贡献最大的物质。清水3号、73-11、群体种、云抗10号、云茶普蕊、云抗37号及73-8均为β-紫罗酮对呈香贡献度最高,长叶白毫及云抗14以β-紫罗兰酮对呈香贡献度最高,云抗43号则以1-甲基萘对呈香贡献度最高。本研究从香气成分的角度明确了清水3号、73-11及群体种更适合制作晒红茶,为云南红茶品质提升及晒红茶筛选适制性茶树品种提供理论依据。

区域集合预报增长模繁殖扰动方法研究

在建立区域AREM模式增长模繁殖(Breeding of Growing Modes,BGM)集合预报系统的基础上,设计了静态扰动(初始随机扰动、扰动限定)和动态扰动方法,利用2008年7月20日强降水个例,分析了不同类型扰动对强降水预报的影响。结果表明,静态和动态扰动都对中尺度暴雨预报具有积极的作用,扰动都不同程度地减少了漏报率。两种静态扰动对预报的改善集中在24 h降水预报,动态扰动则对24 h和48 h降水预报都有不同程度的改进。两种静态扰动的区域性降水空报率、漏报率相同,而动态扰动的区域性强降水漏报率低于静态扰动,同时,区域性强降水空报率也较静态扰动略高。动态扰动一定程度地增大了集合预报的离散度。

应用输尿管镜急诊治疗输尿管结石梗阻性肾衰(附45例报告)

目的探讨输尿管结石梗阻并急性肾功能衰竭的治疗方法。方法该组45例输尿管结石梗阻并急性肾功能衰竭采用局麻下输尿管镜急诊治疗。结果9侧结石被冲入肾盂而改行ESWL。4侧因输尿管开口严重狭窄而失败。所有病例均出现多尿期,38例7￣10dBun、Cr恢复正常,7例明显改善。结论输尿管镜急诊治疗输尿管结石梗阻并急性肾功能衰竭,安全、疗效可靠、创伤小、能同时处理双侧,可作为首选。

二茂铁磷钼钒杂多酸电荷转移配合物的合成、表征及催化性能

以Keggin结构的钒取代的磷钼酸为电子受体,二茂铁为电子给体合成了3种二茂铁磷钼钒杂多酸电荷转移配合物[Fe(C5H5)2]3H[PMo11VO40].6H2O、[Fe(C5H5)2]3H[PMo10V2O40].3H2O和[Fe(C5H5)2]3H[PMo9V3O40].8H2O,用元素分析、IR光谱、UV光谱、XRD等方法对其进行了表征,结果表明:二茂铁与杂多阴离子之间发生了电荷转移形成了新的电荷转移配合物,配合物仍保持有杂多阴离子的Keggin结构以及二茂铁的结构。催化活性实验表明,配合物对乙酸异丁酯合成反应具有良好的催化性能。

尿道黏膜表面麻醉下输尿管镜术的临床应用

目的 探讨尿道黏膜表面麻醉下输尿管镜术的适应证及临床效果。方法 2％利多卡因作尿道黏膜麻醉后，行输尿管镜术共263例。结果 输尿管穿孔1例，8例结石冲入肾盂，置入D-J管后行体外冲击波碎石（ESWL）治疗成功。输尿管上段结石4例治疗失败后改行开放手术。术中有12例出现患侧腰部胀痛于术中肌注杜冷丁，手术时间20～130min，平均40min。结论 尿道黏膜表面麻醉下输尿管镜术具有安全、经济、方便、术后恢复快等特点，值得推广应用。

耻骨后保留尿道起始部前列腺摘除术56例体会

目的探讨耻骨后保留尿道起始部前列腺摘除术治疗良性前列腺增生的效果。方法采用经耻骨后保留尿道起始部前列腺摘除术治疗良性前列腺增生56例。年龄61～92岁,平均73.5岁。急性尿潴留38例,合并膀胱结石13例,急性肾衰7例,中后叶明显突入膀胱19例。结果56例手术顺利。手术时间50～90min。术中出血100～600mL。术后持续膀胱冲洗12～24h。10～12d拔尿管,均排尿通畅,术后B超测残余尿量小于40mL。随访3～18个月无1例排尿困难、尿失禁发生。结论耻骨后保留尿道起始部前列腺摘除术保留了膀胱颈的完整性,不损伤尿道外括约肌,无需作膀胱造瘘,膀胱冲洗时间短,术后并发症少,住院时间短,值得推广。

两轴舞龙机器人的设计与实现

本文提出了一种基于可编程控制器(PLC)的两轴舞龙机器人。本文首先简述了两轴舞龙机器人的重要性,再在技术层面分析了该舞龙机器人的硬件与软件设计,硬件方面介绍了两轴舞龙机器人的硬件组成和步进驱动电路的设计,程序设计方面解释了PLC程序的设计。