多源观测数据逐半小时同化对一次区域持续性暴雨的敏感性试验

利用基于WRF模式(Weather Research and Forecasting model)的逐半小时快速更新预报系统,对2020年8月13—14日鲁南一次区域持续性特大暴雨过程进行逐小时同化和逐半小时同化敏感性试验,以探讨高频资料同化应用问题,其中,逐半小时同化敏感性试验方案包括在半点同时同化地面自动气象站(AWS)观测资料和飞机报(AMDAR)资料及分别“拒绝”其中一种同化资料共三种方案。结果发现:半点同时同化AWS资料和AMDAR资料的试验对此次持续性暴雨24 h累计降水和短时强降水预报较逐时同化试验有显著改进作用,说明提高同化频次以提高高频资料的利用率对数值预报有正效果;在半点增加高频资料同化过程中,同时同化AWS资料和AMDAR资料的试验,均比“拒绝”其中一种同化资料的试验准确;“拒绝”同化AMDAR资料的试验比“拒绝”同化AWS资料的试验预报效果差,说明半小时同化试验中AMDAR资料同化起到了更为重要的作用;快速更新循环同化对初始场的改善是一个逐步调整的过程,不同同化资料和频次的试验对分析场的影响各有不同,同时同化AWS资料和AMDAR资料的半小时同化试验初始场与实况最接近;不同同化方案地面要素场高温高湿区相对辐合线的位置不同和高空冷暖空气强弱及配置不同,造成飑线系统的运动方向不同,是导致各试验区域持续性降水落区存在较大差异的主要原因;而飑线系统位置的差异导致其与西南暖湿气流中的新生系统结合程度不同,造成了未来降水强弱的差异。

湖南6月区域持续性暴雨概率预报模型及应用

利用1979—2016年6月EAR5再分析资料,选取湿热力平流参数、热力螺旋度、散度通量、水汽散度通量和热力波作用密度5个综合因子,采用核密度估计方法,基于TS评分最优为检验标准筛选确立最优因子和权重组合,构建了湖南区域持续性暴雨概率预报模型,并进行了独立样本检验与业务试用。结果表明:2017—2019年独立样本回代检验,平均TS评分达到29.9%,相比于欧洲中期天气预报中心(ECMWF)细网格(平均TS评分为22.4%)为正技巧。在2021年、2022年汛期两次区域持续性暴雨个例的预报试验中,提前24 h的暴雨预报优于ECMWF、CMA-GFS等大尺度模式和CMA-SH、CMA-GD等区域中尺度模式,对湖南区域持续性暴雨有较强的预报能力。

中国区域持续性高温事件时空变化特征研究

采用综合考虑高温事件温度强度、持续时间和发生面积等因子的区域持续性极端高温事件(regional con-tinual high temperature event,RCHTE)判别方法和指标体系,分析中国近50 a RCHTE的时空变化特征。研究表明,中国RCHTE发生强度和频次较多的地区主要位于中国西北(西北西部和内蒙古西部)和东南地区(黄淮南部、江淮、江汉、江南和华南南部等地),而中国东北和西南地区为RCHTE少发区;中国RCHTE发生频次、强度和影响面积在20世纪90年代前略呈减少趋势,90年代后呈现显著增加趋势,各指标在90年代末至21世纪初发生-突变,RCHTE增加趋势更为显著。

湖南汛期区域持续性暴雨环流型与暴雨落区关系

利用1961~2016年湖南省内88个气象台站逐日降水资料和美国国家环境预测中心(NCEP)及国家大气研究中心(NCAR)再分析资料,根据区域持续性暴雨定义,统计分析了湖南汛期发生区域持续性暴雨典型环流型特征及其与首日暴雨落区配置关系.结果表明:(1)湖南汛期发生区域持续性暴雨典型环流型有两槽一脊、两槽两脊、两脊一槽、纬向波动、台风低压和多涡旋型6类;(2)区域持续性暴雨主要发生在6、7月,其次是5、8月,4月和9月发生概率较小,各类环流型区域持续性暴雨日发生累计频次空间分布特征各异;(3)区域持续性暴雨典型环流型类内500hPa中高纬具有相似共性,均有利于持续引导北方冷空气南下至湖南,但因低纬西太平洋副热带高压强度与形态配置不同,低层850hPa西南季风北伸范围存在差异,导致区域持续性暴雨过程首日暴雨落区南北、东西空间差异明显.

体现大尺度特征的区域持续性强降水过程定义指标

利用1961—2017年共57年中国地面观测站日降水资料,采用滑动平均、百分位和点面相关分析等方法,根据延伸期预报特点以及监测预报和研究需求,着眼于体现强降水过程的区域性、持续性和致灾性,并兼顾区域气候特征和普适性,建立区域持续性强降水过程定义指标。根据该指标查找判断我国东部四个关键区域(华南、长江、黄淮、华北)的历史降水过程,1961—2017年期间共有557次区域持续性强降水过程,平均每年约10次,其中华南、长江、黄淮、华北分别有267、155、78、49次,平均每年各有4.7次、2.7次、1.4次和0.9次,呈由南向北递减的分布。统计评估结果表明,该指标能客观地判断出持续影响同一区域的相对稳定类型的大尺度持续性强降水过程,适用于延伸期业务服务和研究。

青海冬季区域持续性低温事件变化及成因分析

利用1961-2017年青海省43站逐日最低气温观测资料,依据区域持续性低温事件判识标准,提取历史上61次典型事件,对影响该类事件的环流演变和前兆信号进行分析。结果表明:事件发展中北半球极涡经历分裂-收缩增强的变化过程,中高纬自西向东逐渐发展为"正-负-正"异常波列状分布;事件发生当日,大西洋地区、乌拉尔山及西伯利亚地区高度场异常偏高,东亚大槽偏深,利于自极地南下的冷空气在西欧上空堆积并沿纬向西风急流路径向东传播影响东亚地区。进一步分析表明,当出现该类事件时,中高纬地区存在三个关键影响区,其中乌拉尔山关键区高度场正异常同此类事件的联系最紧密。

青藏高原东北部区域持续性低温事件的特征及影响因子分析

利用1960—2020年青藏高原东北部66个观测站日最低气温资料和NCEP/NCAR逐日再分析资料,根据百分位法确定了32个区域持续性低温事件,并对该事件发生的概率分布及影响其发生的主要环流系统进行了分析,同时探讨了冬季气候指数的极端性与低温事件发生的关联性。结果表明:(1)区域持续性低温事件主要集中在东部农业区。(2)不同类型低温事件环流差异主要表现在高层500 hPa高度场正异常中心和负异常中心的纬度位置以及700 hPa北风分量向南延伸的强度。(3)冬季极涡、印缅槽、高原高度场、高原加热场、AO的极端性与区域性极端低温事件的发生相对应,低温事件的发生概率均超过60%,利用它们可以提升高原区域持续性低温事件的诊断和预测能力。

湖南6月区域持续性暴雨的强信号及预报概念模型

基于湖南汛期区域持续性暴雨典型环流分型,利用1961—2016年NCEP/NCAR再分析资料和异常度方法对湖南6月区域持续性暴雨环流型进行客观识别,并结合动力和水汽输送条件,确定湖南6月区域持续性暴雨强信号并客观量化表征,建立湖南6月区域持续性暴雨预报定量化概念模型。结果表明:43次历史区域持续性暴雨过程的回报准确率达到81%,2017—2018年3次区域持续暴雨过程试报准确率为2/3,说明该概念模型有一定预报能力,能为湖南暴雨预报业务服务提供技术支持。将该概念模型与各类模式预报产品相结合,还可开展区域持续性暴雨的中期和延伸期预报。

南亚高压对四川盆地夏季区域持续性O_(3)污染的影响

基于2015~2020年四川盆地臭氧(O_(3))浓度监测数据,构建O_(3)区域性持续性污染过程个例库,并进一步时空匹配高低空气象资料,探究夏季南亚高压系统对四川盆地地面气象要素及O_(3)污染生成的影响机制.结果表明:(1)2015~2018年四川盆地O_(3)区域性持续性污染(ORPP)逐年加重,2018~2020年保持相对稳定的污染态势,且ORPP多集中于春、夏两季.盆地中南部成都、重庆、泸州等城市O_(3)污染形势最为严峻,且高值区逐渐向南北方向转移.(2)基于南亚高压(系统存在率、中心离散度与东西振荡量)对地面气象要素的影响阐释ORPP的生成机制:系统存在率均值偏低且位置偏东时,平均气温、气温日较差及日照时数偏高,相对湿度偏低,利于O_(3)生成;南亚高压东模态中心显著聚集时,气温日较差与日照时数激增,易造成O_(3)异常高值;西模态剧烈振荡时,气温日较差、日照时数及相对湿度改变,易使O_(3)浓度波动.(3)对比清洁期与污染期,南亚高压系统存在率、中心离散度与东西振荡量综合作用于清洁期,而污染期则主要受中心离散度与东西振荡量影响.当南亚高压西模态剧烈振荡与东模态显著聚集配合出现时,极易诱发四川盆地内ORPP二级过程.

季节内振荡水汽收支对长江中下游持续性极端降水强度的调控作用

利用中国1979—2019年逐日降水格点数据,考量降水的时空聚集性强度之客观监测方法,识别中国东部区域极端降水事件,发现长江中下游是夏季持续3 d及以上区域持续性极端降水(PREP)发生最频繁的区域。以此为研究对象,基于水汽收支理论,利用ERA-Interim再分析资料和带通滤波方法,诊断日降水及其水汽收支的季节内特征,研究关键尺度对流层高低空系统配置及演变。结果显示:PREP日降水强度及其演变被证实与区域大气柱水汽辐合量相一致。10~30 d准双同振荡(QBWO)和30~90 d(MJO)的水汽辐合在事件发生前1~3 d和7~9 d开始由负位相转为正位相。区域南、北边界QBWO(MJO)水汽输送在事件发生前2~4 d(9~10 d)由水汽输出转为输入。南海的QBWO对流北传至长江中下游,促使源于西北太平洋的对流层低层QBWO反气旋式环流系统向西南移动,其西北侧的西南风使区域南边界水汽输送在事件开始日达最大。事件发生前10 d左右,对流层低层MJO反气旋式环流系统出现在西北太平洋,并向西南移动,长江中下游气旋系统加强维持,对流层中层孟加拉湾MJO尺度低槽开始加深,三者的配合使区域南边界的MJO水汽输入逐渐增强并维持到事件发生后。MJO尺度的强水汽输入结合QBWO反气旋式环流促使长江中下游地区的持续性极端降水事件的发生。研究结果对持续性极端降水事件延伸期的预报提供参考。

基于改进生态足迹因子的区域可持续性动态评估——以陕西省为例

生态足迹是评估区域可持续性的重要方法之一,已有研究多采用全国统一的均衡因子和产量因子进行测算。以陕西省为研究区,通过独立测算研究区各年份均衡因子和产量因子,对传统评估方法进行了改进。研究结果表明,陕西省均衡因子、产量因子与全国统一因子存在较大差异。尽管评价结果显示1995—2011年陕西省总体处于不可持续性状态,但所反映的生态赤字和生态压力指数均比较稳定,分别在0.138 9-0.497 8hm2/人和1.170 3-2.613 7之间,该结果较传统研究结果数值偏小,但更贴近区域现实。从全球生态问题谈判的有利角度出发,我国有必要建立一套符合国情和区域特色的生态足迹测算因子和方法。

区域和谐持续性发展与人才支撑复合系统协调性实证研究——以山西和谐持续性发展为例

梳理区域和谐持续性发展和人才支撑研究文献,基于系统理论构建区域和谐持续性发展与人才支撑复合系统,对复合系统理论作出假设和理论分析,研究复合系统的协调性。以山西和谐持续性发展为例,分析了复合系统的协调性,从人才支撑角度提出了实现山西和谐持续性发展的对策与措施。

安徽省持续性区域霾污染的时空分布特征

根据天气和气候特征,将安徽省分为沿淮淮北、江淮之间和沿江江南3个子区,并定义了持续性区域性霾过程.基于气象、环保及遥感资料,分析了安徽省持续性区域性霾过程及相应的气溶胶污染的时空分布特征.结果表明,江淮之间和沿江江南区域性霾日数自1980年开始总体呈增多趋势,沿淮淮北2000年开始增加趋势明显;1980年以来,城市持续性霾过程呈增多趋势,但城市之间差异较大;2000年之后持续性区域性霾过程明显增多,最长过程可达10d以上.62%以上的持续性区域性霾过程出现在冬季;江淮之间次数最多,沿江江南次数最少.区域性霾天气常对应着大范围的高湿、小风情况,并伴随着高浓度气溶胶污染,其光学厚度大于0.9,约是晴空天的2.3倍,气溶胶主要集中在400m以下,如近地面区域性霾天的消光系数是普通霾天的2~2.5倍,晴空天的3~5倍;地面PM2.5污染而言,区域性霾天至少有一个或以上的城市AQI会达到轻度以上污染等级的概率超过了75%.

湖南夏秋季持续性区域气象干旱的时空特征

基于逐日气象干旱综合指数和持续性区域干旱识别方法,对1961—2017年湖南夏秋季持续性区域干旱事件进行识别,在此基础上分析干旱事件发生频率、持续时间、强度等时空特征。结果表明:近57 a来,湖南夏秋季持续性区域干旱平均每年发生1.4次,其年代际变化特征明显,21世纪00年代干旱频次虽少,但累积强度最大、持续日数最长,而20世纪90年代干旱事件相对偏少、偏弱。持续性区域干旱事件以夏秋连旱为主,7月28日至10月14日是高发时段。干旱持续时间主要集中在15~30 d,最长可达183 d,且持续时间少于40 d的多为一般干旱,重度及以上干旱一般持续110 d以上。持续性区域干旱事件主要表现为全省型、西北部型和南部型3种空间分布形态,全省型的干旱最多,且多为较重及以上等级。持续性区域干旱事件呈北少南多的空间分布特征,累积强度由西北向东南逐步增强,湘西北区域干旱程度较轻,洞庭湖区、湘中和湘南大部干旱程度较重。

广西持续性区域暴雨对热带季节内振荡的响应特征

使用广西90个地面气象观测站逐日降水资料、NCEP/NCAR再分析资料等,研究了广西持续性暴雨气候特征及其对热带季节内振荡(Madden-Julian Oscillation,MJO)的响应特征。结果表明,沿海地区暴雨过程持续天数历史最长、持续性暴雨过程次数最多;前汛期持续性区域暴雨发生前期MJO多处于上游地区,随时间变化向东逐渐增多,暴雨发生时MJO处于印度洋中东部次数最多,此时副热带高压西伸到南海区域,广西处于副热带高压边沿,索马里越赤道气流夹带着水汽穿过印度洋,源源不断给广西送来丰富的水汽;后汛期持续性区域暴雨发生前期MJO位于海洋性大陆次数随时间临近增多,暴雨发生时MJO位于海洋性大陆西部次数偏多,此时副热带高压偏弱,广西上空为气旋性环流,越赤道水汽输送带明显比前汛期第3位相时宽大、偏强,在西南风引导下向广西移动,利于持续性区域暴雨维持。

区域发展可持续性分析:基于三维视角的理论架构

区域发展可持续性问题是区域发展的核心问题。基于理论构建的视角,区域发展可持续性提升的理论架构包括区域发展可持续性的维度问题、动因与激励。综合来看,区域发展可持续性存在一个经济可持续性、社会可持续性与生态可持续性相互适应、良性互动、互为激励兼容的结构,由此构成生态—经济—社会"三位一体"的复杂性自适功能系统。

基于生态足迹模型的区域生态可持续性判别准则研究

针对传统生态足迹模型在区域生态可持续性评价中存在的不足,文章基于改进的"消费-产出"生态足迹模型,以可持续承载生态亏损额为评价指标,构建了区域生态可持续性判别准则,对临湘市2005-2013年的区域生态可持续性进行了计算和分析,并与传统生态足迹模型计算结果进行了比较。结果表明:(1)在研究时段内,临湘市的可持续承载生态亏损额在波动中呈增长趋势,处于生态可持续状态;(2)耕地、牧草地和水域的可利用生态承载力潜力已完全释放,而建设用地和林地的可利用生态承载力潜力并没有得到充分的利用;(3)区域生态可持续性呈现北高南低、中部最弱的趋势;(4)改进后的生态足迹模型较传统生态足迹模型在区域生态可持续性评价中的结果更全面、更符合实际。结合研究结果,对该区域的土地利用和经济发展模式提出针对性建议,为临湘市的生态可持续发展提供参考依据。

低分子肝素钙持续性区域动脉灌注治疗重症急性胰腺炎8例

目的评价低分子肝素钙(LMWHC)持续性区域动脉灌注(CRAI)在重症急性胰腺炎(SAP治疗中的应用。方法收集2012年7月至2016年1月南京大学医学院附属金陵医院收治的16例SAP患者临床资料。8例接受LMWHC经CRAI治疗(CRAI组),8例接受非LMWHC常规治疗(对照组),比较两组治疗效果。结果两组患者入院时改良CT严重度指数(MCTSI)、急性胰腺炎严重度床旁指数(BISAP)、活化部分凝血活酶时间(APTT)和血小板(PLT)计数差异无统计学意义(P>0.05)。CRAI组、对照组住院期间感染发生率分别为0、100%(8/8)(P<0.01),腹腔出血率分别为0、100%(8/8)(P<0.01),中转手术率分别为0、62.5%(5/8)(P<0.01),病死率分别为0、25%(2/8)(P>0.01);住院时间分别为(11.0±2.8)d、(51.0±23.3)d(P<0.05)。CRAI组治疗前后APTT、PLT计数差异无统计学意义(P>0.05)。结论CRAI途径LMWHC治疗可有效抑制SAP炎症改变和病情进展,明显降低患者住院感染发生率、腹腔出血率、中转手术率及住院时间。

区域可持续性挑战:事实和数字

本篇事实和数字文章聚焦于联合国环境规划署区域环境和可持续性的状况,特别就工业而言 .这里的主要数据来自联合国环境规划署的全球环境展望 3( GEO-3) .这份新的出版物覆盖了自联合国斯德哥尔摩人类环境大会以来的情况 .个别例外用(*)标出 .本期产业与环境使用了 GEO-3提供的最新图表 .

生态足迹理论在区域可持续发展评价中的应用及改进

综述了生态足迹理论及其在全球及区域可持续发展系统中的应用成果,发现生态足迹理论在用于区域可持续发展评价时遇到了困难,主要表现为其对区域发展可持续性的评价结果与可持续发展理论所阐述的基本原则不一致,认为这主要是将基于全球生态系统的生态足迹理论不适当地用在了区域可持续发展系统所导致的,而根本的原因是生态足迹概念本身的定义不够确切。本文将生态足迹区分为消费性生态足迹和生产性生态足迹,对传统的生态足迹理论进行改进,并以生产性生态足迹作为评价区域可持续发展的指标,以期更真实地反映区域发展的可持续性;通过比较全球生态赤字和区域人均消费性生态赤字可以对区域发展公平性做出评价。