初中化学新课程资料源的开发与建立

课程资源的开发与利用是新一轮课程改革顺利进行的有利保障。近年来,存在于中等化学教育类期刊中的与新教科书中同一课题相关联的资料,文章非常多,但比较零散,教师和学生都难于查阅,从而有许多这样的条件性课程资源闲置。因此,笔者采用文献法尝试建立与初中化学新教科书相吻合的资料源。

国际环境组织、立法和资料源

环境管理的活动范围很宽,合作行动对控制和解决环境问题是一种重要的有效和有利的方法,在县市、国家、地区和国际间进行的这些活动包括资料收集传播、法规制定管理、协作研究监测等,有利于保护环境和自然资源。联合国环境规划署(UNEP)

基于多源资料的贵阳机场强对流天气分析

利用贵阳机场自动观测数据、ERA5再分析资料、贵阳市实况探空资料以及微波辐射计资料对贵阳机场一次持续时间较长的强对流天气过程进行了分析。得到以下结论:6月18日~19日贵阳机场强对流天气过程产生的降水呈西南–东北向带状分布,波动槽东移至贵州省且被副热带高压阻挡在贵州省中部,同时低层切变线和地面辐合线配合较好,导致其抬升运动明显且持久;同时贵阳机场上空持久的高水汽含量且整层大气均达到饱和,为此次过程提供了较好的水汽条件;加上高层冷平流叠加低层暖平流、强垂直风切变以及CAPE、K指数等偏高均表征着此次过程大气不稳定度较高。因此,贵阳机场遭遇了一次持续时间长且强度较高的强对流天气过程。通过进一步对微波辐射计资料进行分析得出强降水发生时段与贵阳机场实况观测记录数据相吻合,说明微波辐射计在强对流天气中的应用不可或缺。

大同地区一次短时强降水的多源资料融合分析

利用常规探测资料、卫星云图、多普勒天气雷达等资料,对大同地区一次强对流天气过程进行诊断分析。结果表明,此次强对流天气发生在高空槽东移配合低层切变线的有利背景下,800hPa与700hPa系统陡直,是大同中南部地区对流天气的触发系统,系统后倾是对流程度不强的原因之一。0~6 km属于弱的垂直风切变,是没有产生冰雹的主要原因。卫星云图上对局部出现短时强降水的指示性不好,但叠加地面最大风场后可以判断云系移动方向,对短时强降水有至少2 h时间提前量。多普勒雷达特征:降水期间,主要以层状云为主,中间夹杂着强度>45 dBZ回波;低层平均径向速度辐合促使上升运动增强,是回波迅速增强的主要原因;降水最强阶段,>60 dBZ面积继续增大的同时高度降低,这主要是由降水的拖曳作用造成的,对应在平均径向速度剖面图上,径向速度辐合消失,转为气旋式辐合,加强了动力抬升作用,是降水增强的主要原因。

INFOTERRA资料源须知

一、背景国际环境资料源查询系统(INFOTERRA)是使环境资料使用者与合适的环境资料源取得联系的一个机构。通常,对于向其提出询问的使用者,该查询系统会提供一份经选择的资料源一览表,表中的资料源很可能满足询问者的资料需要,因而帮助他解决某些环境问题。INFOTERRA只是指示资料使用者寻找可能的资料源,它本身并不是具体的环境资料库。INFOTERRA资料源的概念是:拥有一个特定的环境题目或一系列环境题目方面的资料或知识。

基于多源融合资料分析北京一次超强城市热岛三维结构特征

城市热岛效应是人类活动对大气系统影响的最主要体现之一。本文利用(Space and Time Multiscale Analysis System,STMAS)时空多尺度分析系统,融合了地面自动站、雷达、卫星等多源高时空分辨率观测资料,建立了城市热岛三维数据集。并在此基础上统计了2021年北京夏季的城市热岛强度变化特征,选取其中一次超强城市热岛个例(2021年6月11—12日)详细分析了其三维精细化结构特征。结果表明:(1)本个例中,夜间郊区近地面迅速降温,形成逆温层;而城市近地面降温缓慢,使得近地面城郊温差不断增大。(2)本次超强城市热岛三维温度场暖心结构在地面和990 hPa以下低空等压面清晰可见,风场距平呈现气旋性环流特征并在低空从郊区向城区辐合,引起可到达中高空的上升运动,说明城市热岛效应有增强垂直环流的作用。

基于多源资料的高原低涡源地研究

高原低涡是活跃于青藏高原近地面层的中尺度天气系统,是高原最重要的降水天气系统,少部分的低涡移出高原后在下游地区常带来灾害性的强降水天气。“青藏高原低涡切变线年鉴”(简称年鉴)是高原低涡研究的主要参考资料之一,但受到高原西部地区探空观测站点分布不足的影响,年鉴难以监测发源于高原西部的低涡。为了进一步提高对高原低涡源地的科学认识,本研究首先分析了影响高原低涡发生发展的环流在高原东西部地区的差异,结果表明高原西部地区的环流背景更有利于高原低涡形成。再利用2005~2019年暖季(5~9月)风云-2地球静止卫星观测的云迹风和黑体亮温资料对年鉴低涡进行重分析,表明年鉴中大部分的高原低涡可以溯源至高原西部地区。最后分析了在高原西部的3个新探空站(狮泉河、改则和申扎)建立前后年鉴中高原低涡源地的差异,发现增加的探空资料使位于高原西部的低涡源地大幅度增加。综合多源资料的结果,我们认为大多数高原低涡起源于高原西部,年鉴的结论可能源于高原西部的探空站不足的影响。本研究确认了再分析资料在高原低涡研究中的可用性和有效性,强调了卫星观测资料在高原天气系统研究中的重要性和进一步增强高原地区气象观测的迫切性。

基于多源资料和数值模拟的雾对PM_(2.5)影响研究

为探究雾-霾过程中雾对PM_(2.5)质量浓度的影响机制,选取2021年1月24~27日一次典型雾-霾过程,采用常规自动气象站、环境小时浓度、微波辐射计、风廓线雷达、气溶胶激光雷达、255m气象塔上梯度观测的气象、环境和湍流等多源数据资料及WRF-Chem过程分析数值模拟方法对此次污染过程进行综合分析.结果表明,此次雾相对湿度增加是由于辐射冷却和平流引起的,雾类型是辐射平流雾,其特征是水汽自上而下输送,雾过程雾顶高度250m,逆温层底高度为80~120m,雾顶高度>逆温层底高度;雾发生前由于相对湿度、垂直平流和湍流混合影响,地面及垂直方向PM_(2.5)质量浓度先增长再下降,总体有利于PM_(2.5)质量浓度扩散;雾成熟期根据逆温层底的高度,辐射-平流雾对PM_(2.5)影响分为两种,其中雾对高于逆温层底的PM_(2.5)为湿清除作用,而对低于逆温层底的PM_(2.5)为积聚作用;雾消散后霾阶段40m湍流动能增高至0.78m^(2)/s^(2),并逐渐和200m处湍流动能大小趋于一致,湍流混合贡献量为-40~-23μg/(m^(3)·h),总体有利于地面PM_(2.5)质量浓度扩散.

基于多源观测资料的雄安一次雾转暴雪的过程分析

利用多源高时空分辨率观测资料对2021年11月6—7日河北雄安新区一次雾转暴雪天气过程进行深入分析.结果表明:(1)微波辐射计观测特征:整个过程大气层湿度深厚,雨转雨夹雪再转雪阶段,3~6 km大气层相对湿度逐渐增大至80%以上;雾转雪过程中大气层温度明显下降,雾转雨100 m以下大气层温度下降4~5℃;雨转雨夹雪1~6 km大气层温度明显降低2~3℃;100 m以下大气层温度低于0℃时,预示着雨夹雪转雪.(2)毫米波云雷达观测特征:大雾阶段反射率因子强度较弱为-16.0~0.3 dBz,雾滴下降速度基本为0 m/s;雨转雨夹雪2 km以下大气层反射率因子强度增强至33~45 d Bz,径向速度明显增大至-6.9~-4.2 m/s;雨夹雪转雪云顶升高1~2 km,3 km以下大气层最强反射率因子减弱6~12 dBz,径向速度减弱约3 m/s.(3)雨滴谱观测特征:雨转雨夹雪时降水粒子直径增大,最大为4.5 mm,下降速度1~7 m/s;雨夹雪转雪时直径1.5~5.0 mm的降水粒子数量增多,但下降速度明显减小至0.5~3.0 m/s.(4)此次雾转暴雪过程,3种产品对雾、雨,雪相态转换和持续过程均有较好反映,其中毫米波云雷达产品的宏观、微观及云物理特征对临近预报预警有明显参考价值.

基于多源资料的新会雷电预警效果检验

利用粤港澳闪电定位以及江门新会电场强度资料,挑选了2017年14次强雷电天气过程,对比分析了闪电发生前的电场强度和差分电场强度分布特征,进一步检验了电场阈值和差分电场阈值下雷电预警效果。结果表明:(1)新会电场站附近闪电密度中心达到18次/km^(2),西北部闪电密度高,东南部低。(2)闪电距离越近,发生闪电前30 min产生的最大电场、平均电场强度越强,闪电的差分电场值较大,10~20 km闪电产生的电场极性较为稳定。(3)用电场阈值进行预警时,新会电场阈值设定建议不超过6 kV/m;用差分电场阈值进行预警,能提高临界成功指数(CSI)、降低虚警率(FAR),对于中短距离(14 km内)的闪电预警效果更好。(4)对于准确预警的雷电,雷电距离越近,或电场(差分电场)阈值越大,雷电预警的提前量越小;采用差分电场阈值时,较采用电场阈值的预警提前量整体减小,阈值5 kV/m内10~20 km雷电预警提前量下降更为明显。

合肥“4·30”冰雹天气的多源资料分析

2021年4月30日夜间,合肥出现大范围冰雹天气,冰雹最大直径约3 cm。为研究这次冰雹天气的形成机制,利用常规观测资料、自动气象站、多普勒天气雷达、风廓线雷达、葵花8卫星和ERA5再分析资料,对此次冰雹天气的环流背景、环境条件和中尺度系统特征进行分析。结果表明:冰雹天气发生在深厚的东北冷涡背景下,地面午后增温,中层东北冷涡携带冷空气南下,温度直减率加大,中低层垂直风切变加大,均为强对流天气的发生提供了有利的热力和动力条件。降雹云团由数个分散的对流云合并,冰雹发生于TBB低于-52℃强对流核附近。垂直累积液态水跃增时间较地面降雹时间提前了22 min。边界层强垂直风切变和1200 m高度的风向不连续线,有利于触发新的对流单体。

基于新型探测资料对西安一次弱降水预报失误的原因分析

利用微波辐射计、激光测风雷达、多普勒雷达、相控阵雷达等新型探测资料、地面加密观测资料、ERA5再分析及多模式数值预报结果对2022年4月24日西安城区一次弱降水预报出现明显失误的原因进行分析,结果表明:①全球数值预报模式和中尺度数值预报模式对本次过程西安城区均报有明显降水,主要原因为模式对低层相对湿度预报明显偏大;②多种新型探测数据分析认为近地层湿度条件较差及中层的绝对水汽含量低,中层的干暖空气不利于成云致雨,垂直上升运动不强,且由于低层非常干燥,使水滴在下沉过程中蒸发,从而无法形成雨滴下落,这些原因共同造成西安城区无降水,低层相对湿度预报偏大是造成这次西安城区降水预报失误的主要原因之一;③造成西安城区近地层湿度条件差的原因是城市干热岛效应和低层干暖平流输送,且降水云团翻越秦岭后其湿空气绝热下沉至城区后出现增温降湿,使得城区形成较为深厚的干层,即使有雨滴在下落过程中也会造成更强的蒸发,这也是城区没有降水的重要原因之一;④预报员主观预报订正出现空报主要是源于对边界层水汽、抬升条件等关键降水要素缺乏订正能力,且对大城市的干热岛效应和秦岭山区地形影响研究不足。

闽南沿海一次海雾过程的多源资料综合分析

基于自动站资料、ERA5再分析资料、葵花8号卫星资料、翔安站多源观测资料,分析了2021年4月1日闽南沿海一次大雾过程的环流形势、演变特征和微物理结构。结果表明此次是一次典型的海雾过程。雾形成时500 hPa为偏西—西南气流,低层为一致的西南气流与反气旋下沉气流,近地面存在逆温层和湿层,为海雾的发生发展提供了静稳的环流形势和充沛的水汽条件。此次大雾过程存在雾和低云的相互转化。白天以低云为主,傍晚随着气温的下降和整层风速的减小,低云逐渐接地转变为雾。清晨由于偏西气流的作用,沿海的雾再次转变为低云。利用气溶胶激光雷达推演雾顶高度,雾的初生和发展阶段厚度相对较低且波动性大,成熟阶段雾顶高度约为100 m。微物理参数分析表明雾过程的平均粒子数浓度为52.4个·cm^(-3),液态水含量为0.084 g·m^(-3),平均直径为9.4μm;1分钟平均粒子数浓度最大达到132.6个·cm^(-3),液态水含量达到0.7321 g·m^(-3)。此次过程不同阶段粒子数浓度和液态水含量的谱分布特征具有较大差异,其中数浓度的谱分布在初生、发展和消散阶段,以单峰结构为主,峰值直径为4~6μm;成熟阶段表现为双峰结构特征,主峰位于4~5μm,次峰位于24~26μm;液态水含量同样为双峰分布,但主峰位于24~26μm,次峰位于5~6μm;表明雾的粒子数浓度受小粒子影响为主,但液态水含量以20~30μm的粒子贡献最大。从发展到成熟阶段谱对比来看,20~30μm粒子数量的增加使得液态水含量明显增大,这是导致能见度进一步下降的主要原因。

多源观测资料在冰雹监测预警中的应用

利用常规观测、气象卫星、双偏振雷达、风廓线雷达、地基GPS水汽等资料对2020年6月25日河北中部一次特大冰雹天气过程进行分析,探讨多源观测资料在冰雹监测预警中的应用。结果表明:受华北冷涡的影响,上冷下暖的不稳定层结为强对流的发生提供了有利的环流背景。在地面辐合线与地形抬升的作用下,强对流云团迅速生成并发展。超长生命史的超级单体风暴导致了本次大面积降雹,风暴中的冰雹粒子与其他相态粒子的双偏振特征具有明显的区别,因此可以通过双偏振雷达识别冰雹粒子。多源观测资料的定量化融合分析能提供更加精确的数据信息,从而为冰雹天气的监测预警提供更多的参考价值。

应用RUSLE模型和多源数据海南岛水土流失风险空间分析

为了全面评估海南岛水土流失风险,使用遥感和GIS技术,整合多源异构空间数据集,结合RUSLE模型,评价其水土流失强度等级及流失量特征。结果表明,海南岛土壤侵蚀模数为3.16t/hm^(2)·a,整体属微度等级,总水土流失量为4.66×10^(6)t/a;各风险等级所占面积依次为轻度(91.47%)>中度(6.06%)>剧烈(1.52%)>强度(0.72%)>极强(0.23%),相应地产生的流失量占比依次为剧烈(2.08%)<极强(4.54%)<强度(5.53%)<中度(12.60%)<轻度(75.24%)。海南岛水土流失风险呈破碎化分布,高侵蚀模数主要分布于环岛25~60km地带的丘陵、山地地带。

一种多源全球海洋降水资料融合方法

为获取连续的高分辨率的海洋降水数据,通过对8种海洋降水产品的时空覆盖范围和数据精度进行对比分析,在此基础上提出一套优化权重系数法,对8种降水资料进行了融合,并利用中国沿海或海岛气象观测站实测降水数据对融合后的降水结果进行了对比验证。结果表明,融合后的降水数据整体精度比较好,数据的空间覆盖范围和时间跨度均得到改善,优化的权重系数法是解决多源海洋降水数据信息冗余和互补问题的一种合适方案。

2021年11月7日山东极端暴雪过程降水相态的多源观测特征分析

利用自动气象站、双偏振雷达、毫米波云雷达、温度廓线仪和ERA5逐小时再分析资料等,分析了2021年11月7日山东西部地区暴雪甚至特大暴雪过程中降水相态的多源观测资料特征。研究表明:此次过程主要受西风槽、低涡切变线和冷锋共同影响,系统斜压性强,有低空急流配合,降雪持续时间不长,但小时雪强大,山东的西部地区出现大范围暴雪局地特大暴雪的极端降雪。多源观测资料较好地捕捉到此次过程降水相态及变化信息。风廓线雷达的风和垂直速度,双偏振雷达的相关系数和0℃层亮带,毫米波云雷达的反射率、垂直液态水含量、速度和谱宽,温度廓线仪的边界层温度及二维视频雨滴谱仪的粒子二维图像和信息都可以作为降水相态判断的指标,为0~1 h短时临近预报提供参考。此次过程地面降温非常迅速,雨快速转雪,雨雪混合持续时间短。地面降温是强的负温度平流、垂直运动和非绝热作用共同导致,其中,负温度平流作用最大,非绝热次之,垂直运动作用最小。负温度平流强,且负温度平流强度随高度降低而增强,导致地面呈现出快速降温的特征。

多源地震资料重叠炮信息消除方法研究

多源地震资料涉及地震波场分离和干扰波的去除处理,针对要解决的重叠炮记录去除技术难点,利用噪声在不同域中表现形式不同的客观规律,根据观测系统的具体情况将炮集处理域转换成共炮检距域或仪器通道号域,使记录中的重叠炮相干噪声转化为随机噪声,采用FX反褶积等噪声去除技术来去除随机噪声,实现去除重叠炮干扰。应用该处理技术对数值模拟资料和实际资料中的含重叠炮记录进行了波场净化处理,取得了较好的波场净化效果。该技术可应用于可控震源密集激发资料中的重叠炮记录的处理,也可应用于其它震源激发记录中的重叠炮、机械干扰等的处理。

多源精细化资料对皖北地区一次雷暴大风的成因分析

利用高空、地面、雷达、闪电和ECMWF精细化资料,对皖北地区2016年6月30日的雷暴大风天气进行成因分析。结果表明:(1)这次雷暴大风地点在东北冷涡背景下槽线和副高之间,处于西南气流水汽输送带中急流轴的前左侧。伴有气温陡降、气压涌升、湿度增加和降水的天气现象。(2)大风发生前有较强的不稳定性,中层有显著干层,大风发生后对流不稳定能量迅速减弱,干层也随之消失,大气层结趋向稳定。能量、稳定性都与大风有很好的对应关系。(3)大风发生前中层有深厚干层,当雷暴云外的干冷气流被卷入内部后,在云体前部逐渐下沉,伴随的降水物通过干冷气流的蒸发冷却以及经过融化层下的降水粒子的融化蒸发,气流得到继续冷却,有利于下沉气流的不断发展。(4)大风的发生与风暴移动密切相关,随着风暴的移动,雷暴高压也一同前行。伴随下沉运动而来的快速降温,形成了较强的负浮力效应,以及由于降水的重力拖曳,在雷暴高压的局地辐散和低层冷平流的作用下,促使下沉运动的下降速度加快,并且与大气次级环流圈的下沉支结合,低空风切变明显。这些因素共同导致了地面大风。

基于多源资料天津一次雾-霾过程的边界层特征

为探究雾-霾过程的边界层特征,选取天津市2019年12月7~10日一次严重的雾-霾典型过程,采用常规自动气象站资料、环境小时浓度资料、以及微波辐射计、风廓线雷达、气溶胶激光雷达等多种观测资料及WRF-Chem源追踪方法对此次污染过程进行综合分析.结果表明,此次雾-霾过程可明显分为雾生成、雾与霾交替、霾、霾消散等4个阶段;雾-霾天气与大气温度层结密切相关,伴随着逆温生成,相对湿度和液态水含量最大增长速率分别达13.44%/h和0.013g/(m^(3)·h),呈爆发性增长,相对湿度快速增至92%,微波辐射资料可较好预报雾的生成;雾与霾交替出现阶段雾天气改变了边界层结构,雾层内大气呈中性状态,相对有利于污染物在雾区内扩散,PM_(2.5)高浓度主要出现在边界层400m以下,雾顶持续逆温抑制了污染物向上层大气扩散,造成雾区内污染物浓度加重,地面PM_(2.5)质量浓度为135~223μg/m^(3),维持中度-重度污染;雾-霾天气与垂直风场有较好的对应关系,雾与霾交替出现阶段存在低风速和较大风速(西南风带来充沛水汽)两种有利于雾维持的情况,雾顶逆温层以上风速为6~12m/s,雾层内为1~2m/s,雾的存在不利于近地面空气质量的改善;此次雾-霾过程天津本地源排放贡献为36.1%,区域输送贡献为63.9%,整个过程表现出明显的区域输送特征.