四川盆地中部一次春季强对流天气双偏振雷达特征分析

利用基本观测数据、成都SA双偏振雷达基数据、ERA50.25°×0.25°再分析数据,对2022年4月11日夜间四川盆地中部一次强对流天气过程进行分析。结果表明:各层的环流形势配合十分完整,动力条件充足,水汽条件充沛,不稳定能量聚集,触发条件明显;SA雷达反映出了跑线特征,其中资阳市安岳县境内出现了两个中等强度的中气旋,其基本反射率因子Z值最大超过65dBZ,差分反射率因子ZpR在0dB附近,相关系数CC最低为0.72,差分传播相移率Kpp出现了空白状态,综合表现为大冰電粒子降電特征。

西风带阻塞高压形成及崩溃动力机制的Euler-Lagrange理论解释

本文主要采用Euler-Lagrange理论,讨论正压剪切流的切变参数对阻塞高压形成的影响。研究表明:存在一个临界参数,当切变参数的绝对值超过这个临界参数,正压剪切流将分歧出阻塞流型,这意味着阻塞高压的形成;反之,当切变参数的绝对值小于这个临界参数,阻塞流型将恢复到剪切流,这意味着阻塞高压的崩溃。该研究一定程度回答了阻塞流型“怎么形成”和“怎么崩溃”这一基本而关键的问题。

利用树轮宽度重建黄河源区1618—2009年5—6月最高气温

利用采集自青海省雪山乡的祁连圆柏建立树轮宽度标准年表,将标准年表与黄河源区内4个气象站各气象要素作相关分析,结果显示整个源区5—6月最高气温与标准年表相关性最显著,相关系数为-0.65。根据相关分析结果,重建了黄河源区1618—2009年5—6月最高气温距平序列,重建方程经过逐一剔除检验,方差解释量达42.2%,具有一定的可靠性。重建序列在近400年间先后经历了8个较暖时间段和8个较冷时间段,暖期时段有1644—1656、1727—1746、1786—1797、1817—1835、1860—1885、1916—1934、1952—1968和1992—2005年,冷期的时段分别为1632—1643、1657—1696、1747—1764、1798—1816、1836—1859、1898—1915、1935—1951和1969—1991年。对比本次重建序列与杂多、青藏高原东部以及长江源的气温重建序列,发现以上序列在公共时段变化趋势一致,另外,一些文献和历史记载也证实了此次重建的可靠性。

1618～2009年黄河源区夏季最高气温变化规律分析

利用已重建的黄河源区1618～2009年5～6月最高气温序列,对该序列的空间代表性,突变及周期进行分析,揭示其长时间尺度变化规律.空间相关分析结果表明,此次重建的5～6月最高气温序列对黄河源区乃至整个青藏高原地区都具有很好的空间代表性.采用Cramer、滑动t检验、M-K和Yamamoto 4种检验方法对重建序列进行突变检验,发现在过去近400年间序列主要产生了3次正突变和3次负突变.经小波分析以及功率谱检验发现重建的最高气温序列存在2～4 a、6～8 a、20～24 a和32～40 a的显著周期.

气象条件对内江地区水稻生长的影响

本研究旨在定量讨论气象条件对水稻穗—茎叶的影响。笔者主要根据水稻的生理特征和生长规律,采用动力学的方法,分营养生长期和生殖生长期建立水稻生长模型。在此基础上,结合Forcal、Matlab等数值模拟工具,探索性地讨论气温、降水和日照3个综合因素对水稻穗—茎叶的影响。结果表明:(1)营养生长所带来的能量优势并不能完全转化为稻穗的储存优势,而生殖生长期的环境条件对水稻的产量形成更为关键;(2)不仅营养不足对稻穗物质积累存在负面作用,而且旺长对稻穗物质积累也存在一定的负面作用;(3)该模型较好地反映了气象条件对水稻生长的影响,从能量的角度定量化地模拟四川内江地区的水稻生长情况。

初生阶段西南涡发展与消亡的物理机制

采用涡旋运动稳定性方法,结合大尺度环境场和积云对流潜热释放,研究初生西南涡发展与消亡的物理机制。结果表明:(1)在稳定层结和不稳定层结条件下,当大气扰动频率超过对应的临界频率时,初生西南涡均可以维持并向成熟涡转变;当大气扰动频率未超过临界频率时,初生西南涡要么因频散而消亡,要么在维持一段时间的纯涡结构后消亡,不能发展为成熟西南涡。(2)初生阶段,大尺度场的辐合辐散是西南涡发展和消亡的主要因素,辐合才有可能使得初生西南涡发展,辐散只能导致初生西南涡消亡;小尺度的潜热加热则决定着稳定层结下的扰动临界频率,进而影响稳定层结下初生西南涡的发展及向成熟西南涡的转变。

地形强迫对偶极型阻塞形势的影响分析

本研究运用多尺度变换和摄动法简化具有地形强迫的正压准地转涡度方程,得到带有扰动项的非线性Shr?dinger方程,在此基础上,采用孤立子直接微扰理论研究地形强迫对偶极型阻塞结构的作用。研究表明:地形强迫对偶极型阻塞发展具有增强和持续作用,其增长率与大地形山体的斜率成正比。

强迫耗散对偶极型阻塞的影响分析

本研究运用多尺度变换和摄动法简化具有耗散效应的正压准地转涡度方程,得到带有扰动项的非线性Shr?dinger方程,在此基础上,分析了非线性Shr?dinger孤立子的拓扑结构,并采用孤立子直接微扰理论研究强迫耗散对大气阻塞结构的作用。结果表明:1) 在没有耗散的情况下,当基本纬向速度和孤立子波幅满足不同的条件时,定常Shr?dinger孤立子具有两种形态,当基本纬向速度较小而孤立子波幅较大时,流场具有偶极子型的孤立波,表征低指数的经向环流;当基本纬向速度较大而孤立子波幅较小时,流场是退化的中心结构,表征高指数的纬向环流。2) 耗散效应对大气阻塞发展具有抑制作用,这种抑制作用随时间的负指数函数变化。

树轮宽度记录的长江源1470～2009年4～6月最高气温

根据采集自青藏高原东部长江源区内3个采样点的大果圆柏（Sabina tibetica Kom.）树轮样本建立了3个标准化年表,并将3个年表合成为一个总年表RC以代表整个长江源.通过与气候要素间相关分析和响应分析发现,总年表对整个长江源区4～6月平均最高气温响应敏感,负相关性显著,相关系数为-0.57.在此基础上重建了长江源地区1470～2009年的4～6月平均最高气温序列,重建方程稳定可靠,方差解释量32.7％,调整自由度后为31.3％.通过低频变换分析发现,重建序列在过去540年来经历了12次较冷时期和11次暖期,与周边其他气温重建序列以及历史记载比较之后,重建序列的可靠性得到了进一步的证实.空间相关分析发现重建序列对于整个青藏高原地区4～6月平均最高气温变化特征都具有很好的代表性,通过多窗谱和小波分析发现重建序列存在显著2.3a、4.3a、25a以及准48a周期.

“大气十条”实施结束川南城市群秋季霾污染过程中水溶性离子特征

为了解《大气污染防治行动计划》(“大气十条”)实施结束后川南城市群大气PM_(2.5)的污染状况,于2018年11月7~19日在内江、自贡、宜宾和泸州这4个城市同步采集PM_(2.5)样品,结合天气形势分析了秋季PM_(2.5)及主要水溶性离子的污染特征,并利用后向轨迹聚类分析探讨了区域输送对该地区大气污染的影响.结果表明,川南城市群秋季大气平均ρ(PM_(2.5))为(67.2±38.3)μg·m^(-3),泸州最高而内江最低;SNA(SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)和NH_(4)^(+))在PM_(2.5)中占比为33.3%,其中NO_(3)^(-)为首要离子组分;由“大气十条”实施中期(2015年)至实施结束(2018年),内江、宜宾和泸州秋季ρ(PM_(2.5))分别增加了13.8%、47.2%和69.1%,自贡持平;由于大气中ρ(SO_(2))大幅减少而ρ(NO_(2))减幅较小甚至增加,且缺乏对NH3排放的控制,从2015~2018年各城市秋季ρ(NO_(3)^(-))增加了36.7%~116.0%,ρ(SO_(2)-4)降低了19.8%~40.2%,ρ(NH_(4)^(+))则变化较小;霾天,表观氮氧化率NOR增加了60.0%~118.2%,而表观硫氧化率SOR增幅较小甚至下降,ρ(NO_(3)^(-))增加显著,是清洁天2.7~3.0倍,NO_(3)^(-)/SO_(2)-4比值也上升至1.7~1.9,说明硝酸盐的二次生成是此次霾污染过程形成的主要化学机制;霾天川南城市群主要受四川盆地内区域输送(尤其是经过重庆的东北气流)的影响.