“拉尼娜”非典型影响下的新疆2021/2022年冬季气温

2021/2022年冬季新疆大部气温偏高,影响新疆冷空气活动频次少,并非拉尼娜事件对新疆冬季气温的典型影响特征。成因分析表明:2021/2022年冬季北极涛动(AO)为正位相,欧亚中高纬度500 hPa位势高度西高东低,新疆上空700 hPa南风距平优势明显。2021/2022年冬季“拉尼娜”非典型影响新疆气温的原因主要来自于东部型弱拉尼娜事件对北大西洋涛动(NAO)和亚洲极涡面积的非典型影响,而对亚洲极涡面积的非典型影响是来自东部型拉尼娜事件对冬季AO的不确定性影响,冬季AO正位相有利于新疆气温正距平。2月300 hPa区域纬向风异常偏弱,削弱了NAO正位相对新疆气温的影响;70°E以东中纬度高度场负距平是冬季气温阶段性变化的原因之一。

利用大涡模式模拟黄土高原地区对流边界层特征

边界层湍流所引起各物理量的垂直输送在大气过程中起着重要作用。研究对流边界层特征对分析污染物扩散条件,认识陆气间物质、能量的输送交换机制和提高数值模式模拟能力具有重要意义。受限于目前许多地区通量观测站较少、资料时空分辨率较低,为了研究黄土高原地区大气边界层结构及其特征,将中尺度气象模式WRF(The Weather Research and Forecasting Model)与大涡模式WRF Large-Ed‐dy Simulation(WRF-LES)嵌套使用,分析了黄土高原夏季温湿廓线情形下,由热力驱动的边界层结构特征。结果表明:(1)WRF-LES模拟的地面风温场能较好地显示边界层典型湍流结构,其他气象要素的模拟结果也比较符合边界层实际。(2)混合层顶所在的1000 m高度处垂直湍流强度最大,强夹卷作用导致湍涡尺度减小且涡旋数量增多。(3)在模拟区选定的参数化方案下,采用夏季实际粗糙度0.062 m替换模式默认值0.1 m,发现使用实际粗糙度的模拟温度较之前低0.4 K,与模拟区中心处的观测数据更接近,说明采用合理的粗糙度对提高WRF-LES模拟效果有重要作用。

沙葱再生体系的建立

【目的】建立沙葱组培快繁体系,为沙葱的规模化生产提供理论依据.【方法】以沙葱茎段为外植体,MS为基本培养基,探讨不同灭菌时间对种子污染率的影响,不同取材季节对沙葱愈伤组织诱导的影响,不同激素配比对愈伤组织、不定芽的诱导及生根的影响.【结果】种子的最佳灭菌时间为10min,污染率为6.7%.春季为沙葱的最佳取材季节,春季的沙葱茎段的出愈率、污染率分别为70.0%、15.7%.在2mol/L 6-BA和2mol/L NAA的激素配比下诱导的茎段出愈率最高,为72.5%,愈伤组织质地疏松;在1mol/L 6-BA和1mol/L NAA的激素配比下不定芽出芽时间12~15d,出芽率76%.在培养基1/2MS+0.5mol/L NAA上的生根率为88.9%、根长4.32cm、根粗0.86mm,为最适的生根培养基.【结论】沙葱种子的最佳灭菌时间为10min,茎段的最适的取材季节为春季,茎段脱分化最佳培养基为MS+2mol/L 6-BA+2mol/L NAA,不定芽最佳诱导培养基为MS+1mol/L 6-BA+1mol/L NAA,最适生根培养基为1/2MS+0.5mol/L NAA.

SEAS5模式对新疆月尺度气温和降水的预测性能评估

基于欧洲中期天气预报中心第五代季节预测系统SEAS5模式的历史回报数据和新疆98个气象站的气温、降水观测资料,利用距平符号一致率Pc、趋势异常综合评分Ps、距平相关系数ACC、时间相关系数TCC等方法,综合评估SEAS5模式对新疆1993—2019年月尺度气温和降水的预测性能。结果表明:SEAS5模式对新疆月气温、降水的总体预测性能较好,对降水趋势和量级有一定的预测能力。模式的预测性能存在明显的月际差异和空间差异。模式对新疆4—9月气温和4月、6—8月降水的预测性能较好。气温预测评分中,4月Pc最高(61.3分),7月Ps最高(74.4分),6月ACC最高(0.17)。降水预测评分中,4月Pc最高(58.7分),7月Ps最高(72.1分),4月ACC最高(0.16)。空间分布上,模式对1、3、6和12月南疆的气温预测性能普遍高于北疆,对7和9月南疆西部的预测性能低于其他地区。模式对南疆的降水预测性能普遍高于北疆。

1979-2012年平流层大气的基本特征分析

利用1979-2012年ERA-Interim资料,分析了期间平流层温度、纬向风速和位势高度等基本气象要素场的季节分布和年际变化特征,探讨了行星波活动的空间分布及演变趋势,行星波和基本要素场之间的相关性.结果表明,1979-2012年平流层中高层的温度呈负趋势,导致平流层中的位势高度场逐年降低.热带地区平流层的纬向风速逐年递增,而南北半球高纬极地的平流层上层的纬向风速呈负的变化趋势,是极地平流层变冷趋势通过热成风原理作用的结果.冬季北极极涡在过去几十年有所减弱,但南极极涡风速却逐渐增强.对行星波活动的分析发现,平流层中的行星波在过去30 a中不断增强,对流层中的行星波呈现一定的减弱趋势.由于平流层行星波的增强,北极平流层极涡风速变弱,温度升高,表明北极极涡在不断减弱.

利用地基遥感资料确定大气边界层高度

利用微脉冲激光雷达和微波辐射计资料确定大气边界层高度.利用激光雷达探测时,云层造成的回波信号会影响算法的准确性和稳定度,采用云识别算法除去云层影响后再利用Haar小波协方差法确定大气边界层高度,得到了更准确的结果.微波辐射计探测当有贴地逆温层存在时,边界层高度定义为贴地逆温层顶部,其他情况下定义为位温梯度最大的高度.两种方法均准确地确定了边界层高度,由激光雷达确定的边界层高度高于微波辐射计的结果,且具有更大的日振幅.激光雷达揭示的边界层高度的发展落后于微波辐射计的结果,微波辐射计所得的边界层高度在当地时间17:00开始下降,激光雷达的边界层高度在18:00后才开始有明显降低.

干旱胁迫对沙地云杉光合、叶绿素荧光特性的影响

以田间8年生沙地云杉为试验材料,研究干旱胁迫对沙地云杉的光合、叶绿素荧光参数的影响,为沙地云杉在干旱荒漠区的推广应用等方面提供理论依据。结果表明:(1)随着干旱胁迫加剧,沙地云杉的光合参数净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间C02浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)也随之降低,当土壤含水量为17%时,净光合速率(Pn)最大。胞间C02浓度(Ci)和气孔导度(Gs)同时降低,说明气孔因素是导致沙地云杉叶片净光合速率下降的主要因素。(2)干旱胁迫对沙地云杉叶绿素荧光参数均产生显著影响,其中最大光化学效率PSII(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、表观光合电子传递速率(ETR)对干旱胁迫的反应较为敏感,可作为评价沙地云杉抗旱能力的参考指标。综合分析各项指标表明,干旱胁迫对沙地云杉的光合荧光特性影响显著,气孔因素是导致沙地云杉叶片净光合速率下降的主要因素。