2022年初5次降雪过程分析和预报着眼点

本文采用ECMWF(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts)细网格和NCEP(National Centers for Environmental Prediction)模式数据、NCEP 1°×1°再分析资料、降雪加密观测和常规资料,对2022年初的5次降雪过程进行对比分析,发现5次降雪过程均为雨转雪过程,且持续时间相对较短,平原为雨夹雪或小雪到中雪,山区中到大雪,局部暴雪,数值模式预报的积雪深度与实况相差甚远;大尺度环流形势为500 hPa中低纬南支槽或弱波动配合700 hPa上的暖湿气流和中低层冷空气,造成边界层浅薄的冷垫上温度骤降而在短时间内形成降雪;相较于平原地区,高山区上空温度层结与最大上升运动中心的配置,有利于降雪粒子较长时间维持在有利于枝状雪花的形成区域,且高山区云底云水含量显著偏低、整层温度足够低,故高山区更利于暴雪的形成。

网络服务异常事件告警因果图构造方法

网络服务系统中,异常事件的发生经常导致系统中产生大量告警事件,形成告警风暴。运维人员需要花费大量的时间和精力从这些告警数据中寻找关键信息、确定异常事件的根源。为了减少运维人员所需处理的告警数量,智能化、自动化地提取告警风暴中的根源告警,基于网络服务告警的传播模式分析,提出了一种告警因果图构造方法,并将其应用于提取异常事件发生时的告警风暴关键信息。实验使用运营商现网管理系统的真实数据集,通过告警风暴摘要提取实验,验证了告警因果图生成的效果,并进行了相关案例的物理意义分析。结果表明,使用告警因果图生成的方式进行告警风暴摘要提取,达到了96%的召回率,保留了绝大部分关键信息。同时,使用该方法对系统产生的告警进行压缩,对较难压缩的告警码的压缩率能够达到66.5%。

宁绍平原东部新石器遗址地层碱土金属元素地球化学特征以及对海水入侵事件的指示

宁绍平原东部地区孕育了丰富灿烂的新石器时代文化,但目前发现的遗址地层中普遍存在着不同时期文化堆积中断现象。选择井头山遗址和鱼山遗址两个剖面进行AMS14C测年、有机地球化学和碱土金属元素分析,探讨稀醋酸提取的碱土金属元素含量变化的特征和原因,同时通过与研究区其他新石器遗址地层记录对比,识别区域性的水文环境变化事件。研究结果显示,稀醋酸提取的碱土金属元素Sr和Ca含量对海岸带低地环境的海水入侵事件十分敏感,是海陆过渡带有效的水文环境代用指标;而Ba含量的变化更加复杂,在两个遗址的中全新世地层中普遍呈现为低值,显示其不仅受水体盐度影响,而且与本地河流输入的泥沙量密切相关。通过区域性地层对比,认为宁绍平原东部新石器时代中晚期存在3次大范围海水入侵事件,分别发生于大约6300、5300和4500 cal.aBP,主要由相对海平面上升或极端风暴事件造成,是新石器遗址文化堆积中断的主要原因。

一次由线状风暴和阵风锋引发的致灾大风成因

2018年6月13日,多条线状风暴和阵风锋造成山东多地出现致灾大风,基于常规、加密气象观测资料、卫星云图和多普勒天气雷达资料,对此次大风成因进行了分析。结果表明:(1)冷涡后部横槽转竖引导冷空气叠加在低层暖脊之上,850 hPa与500 hPa温差高达34.7℃,同时925~600 hPa的干层与地面至925 hPa的近饱和层相叠置,上下层大气之间温、湿差异显著,形成强热力不稳定,持续并增强的低层逆温层使不稳定能量得到积累,显著干层和低层强温度垂直递减率为夹卷和蒸发冷却过程提供了有利条件。(2)线状风暴各生命期强阵风是由内嵌其中的普通单体或超级单体下击暴流所引发。单体间下沉气流合并使地面大风的影响范围和强度有所增大。强阵风均伴随较强降雨和降雹,雨滴和冰雹的拖曳是产生下击暴流的重要原因,极大风速与5 min降水量具有正向相关性,青岛34.8 m·s^(-1)的极端大风出现时5 min降水量达19 mm。(3)山东东南部的初生对流在地面辐合线、海风锋、对流云街上被接连触发,遇阵风锋后生命史延长,得以并入到主风暴,使风暴发展壮大,而风暴中的下沉气流又驱动多股阵风锋加速向南推进,增强地面风速,阵风锋与风暴主体之间存在相互促进机制。在对流潜势较高的条件下,需关注边界层辐合线对对流的触发作用。

柴达木盆地北部风速对尘暴事件降尘的影响

通过系统监测柴达木盆地北部冷湖地区的月降尘通量以及尘暴事件降尘量,发现该地区月降尘通量变化在0.57×10^3～18.12×10^3μg·cm^-2·month^-1之间,并且与月极大风速（Vextr）具有较好的正相关性（r^2=0.60,n=23）;该区年内主要粉尘堆积时段为春季和初夏;尘暴事件发生期间的降尘量不仅与尘暴持续期间10min平均风速具有良好的正相关关系（r^2=0.60,n=16）,而且降尘量与10min风速变化幅度有关：强劲稳定的风力条件在监测地点产生较少的降尘量,强劲且变率较大的风力条件产生较多的降尘量。监测结果显示,风速的变化对粉尘的释放、输送和沉降有重要的影响,有助于理解地质记录所揭示的冰期-间冰期不同的大气粉尘沉降速率。

青藏高原北部可可西里地区近4000年来尘暴事件初探——来自库赛湖沉积物粒度的证据

通过分析库赛湖近4000年来湖相沉积物粒度组成特征,对比人工俘获风成物粒度特征,表明库赛湖沉积物中粗颗粒组分(>64μm)主要由风力搬运作用进入湖泊沉积,记录了该地区尘暴事件历史。重建的尘暴事件序列表明:2500～800cal aBP时段为该地区近4000年来尘暴事件高频发生的阶段,4000～2500cal aBP和800cal aBP以来的时段尘暴事件发生频率较低;近千年来的尘暴事件主要发生于小冰期内的3次降温时段。与贵州董歌洞石笋氧同位素对比分析表明,库赛湖地区近4000年来气候变化受亚洲季风的影响,尘暴事件多发生于夏季风较弱的气候干冷时段。

末次冰期间冰阶晚期长江中游风尘堆积及环境意义

定山砂山剖面的下层灰黄色土-淤泥沉积,为末次冰期间冰阶(40～22kaBP)区域降尘堆积。灰黄色土层与淤泥为同源异相沉积,粒度组合基本相同,无特征性差异。频数曲线都以双峰为特征,第一峰为主峰,众值8～32μm;第二为次峰,众值250～500μm。9.75±0.25Φ～4.25±0.25Φ(1～62.5μm)在垂向上具有相似的线形变化,组成第一峰态,各粒级垂向上的含量变化是区域冬季风强弱变化的敏感指标;2.25±0.25Φ～-0.75±0.25Φ(180～2000μm)具有相似的线形,组成第二峰态,各粒级剖面含量变化则揭示了冬半年环境干湿状况与局地尘暴事件。在对应区域降尘堆积较弱的两个时段,存在局地尘暴的增强事件,指示局地冬半年环境干燥。

中国次雨量特征及其区域分异

基于统计方法的降雨随机模拟已成为目前许多地表过程模型的重要组成部分,但多以日降雨模拟为主。为了进行次降雨随机模拟,必须揭示次降雨的统计特征。本文利用中国62个气象站1954-2001年5-9月逐日小时降水资料,整理出能够刻画次降雨特性的基本指标,分析了我国次降雨的基本特征,并利用卡方检验方法,验证了我国次雨量主要服从两参数Γ分布,个别未通过检验的站点主要是由于对次雨量极值模拟效果不好所致。进一步选择Γ分布两参数和90%、95%、99%次雨量百分位共5个指标,采用K均值动态聚类法将我国次降雨特征划分为5个类型区域,由东南向西北呈带状分布,各区次雨量的偏态性、非均匀性和分散度依次减弱。利用5个区Γ分布两参数的区域化参数值,可生成任一站点次雨量随机模拟序列,对于地表过程定量研究具有重要意义。

2011年国内媒体报道城市暴雨事件分析

近年来气候多变使得极端降雨事件以及内涝灾害频发。为及时了解城市暴雨状况及其影响和危害,对2011年我国媒体报道主要城市暴雨事件进行了统计分析。结合不同城市降雨及灾害发生特点,提出了城市防洪排涝的应对措施。

20世纪我国暴雨和洪水极值的变化

主要介绍国内有关极端降水变化的主要研究成果,重点阐述了暴雨极值和洪水极值的年际和年代际时空变化特征。指出由于全球气候变暖对暴雨洪水极值的影响,将极大地影响我国的防洪安全。

不同时间段青木关岩溶地下河水化学变化主导因素分析

利用多参数水质分析仪,对典型岩溶槽谷区重庆青木关岩溶地下河出口姜家泉的月尺度、农耕期和暴雨期3个不同时间段的水化学动态变化特征进行监测,通过主成分分析法,研究这3个不同时间段水化学变化主导因素的异同。结果表明:月尺度期间,电导率、pH值和Ca^(2+)、Mg^(2+)、K^+、Na^+、HCO_3^-受雨水稀释作用,使丰水期低于枯水期;水化学变化主要受5个主成分影响,累积方差贡献率为90.75%,但其主导因素是水-岩作用。农耕期,降雨携带残余的粪肥、氮磷钾肥汇入地下河,电导率和Cl^-、NO_3^-、K^+、Na^+浓度升高;水化学变化主要受3个主成分影响,累积方差贡献率为87.81%,但其主导因素是施肥活动。暴雨期间,各离子浓度变化经过平稳期、上升期、稳定期、特殊期4个阶段。上升期,降雨对地下河影响最大,导致水-岩作用增强,电导率和Ca^(2+)、HCO_3^-浓度上升;对地表土壤和化肥的冲刷淋溶作用显著,导致Al、Fe、Cl^-、K^+、Na^+和NO_3^-浓度明显上升。水化学变化主要受4个主成分影响,累积方差贡献率为80.09%,但其主导因素是水-岩作用、地表土壤和养分流失。

长江水下三角洲沉积物柱状样重金属垂向分布特征

对长江水下三角洲3个沉积物柱状样进行粒度分析、^(210)Pb测年,并测定其中Cr、Cu、Pb、Zn等重金属元素和Al等常量元素的含量,得到了沉积物粒度、粘土含量、重金属含量的垂向分布曲线和沉积物测年数据。通过相关分析来研究沉积物中的Cr、Cu、Pb、Zn等重金属、粒度、Al相互之间的关系;以Al为参照元素对这4种重金属进行归一化处理,分析其归一化前后的垂向分布特征。结果表明,Cr、Cu、Pb、Zn 4种重金属元素在此区域的地球化学行为相似,其分布受细颗粒沉积物的吸附和胶体的絮凝作用共同控制;近一二十年来,该区域的Cr、Cu、Pb含量并没有显著增加,Zn有轻微污染。此外,CJ19柱中Cu存在异常峰值,可能是特大风暴潮事件对研究区浅水区底质沉积物中重金属的分布造成的影响。

新元古代末期高家山生物群的生态多样性

新元古代末期是生命演化的关键转折期,也是以微生物占主导的生态系统向显生宙以后生动物占主导的生态系统的转变期,埃迪卡拉纪大型软躯体生物以固着、底栖、食悬浮为特色,普遍缺乏运动能力。作为这一时期特殊代表的高家山生物群,是目前新元古代唯一一个以黄铁矿化三维保存的管状和锥管状化石为主导,兼有骨骼生物、原生动物、钙化蓝细菌类及遗迹化石的多门类生物组合,是研究埃迪卡拉纪末期生命演化和生态系统演变十分重要的载体。本文通过对高家山生物群古生态学的初步研究,揭示出在前寒武纪—寒武纪之交,生态系统已显示一定的多样性。为适应平底面上(level-bottom)微生物席的发育,高家山生物群的许多生物采取了适应性的生存策略,通过黏附或插入微生物席中,营底栖固着食悬浮(如Cloudina、Conotubus)或化学共生(可能的Shaanxilithes)或平躺(如Gaojiashania和Sinotubulites)食碎屑生活。底内遗迹化石表明存在可能的表栖和半内栖、可自由运动、食碎屑的造迹生物。Conotubus中常见的“回春”或“复苏”现象,Gaojiashania和Sinotubulites的身体扭转或生活姿态调整则是对频繁风暴事件的被动适应。

DWSM模型产汇流模块的原理及应用

DWSM(Dynamic Watershed Simulation Model)以坡面为基本计算单元,在结构上属于分布式松散耦合型流域模型,适合模拟单次降雨或暴雨事件。现主要介绍了DWSM模型产汇流模块的原理、结构,河网汇流顺序和存储规则等,并把该模型应用于北京市温榆河东沙河流域的实测降雨产汇流模拟,结果表明该模型对洪峰的模拟相对误差在9%以内,能满足洪水模拟的精度要求。

晚冰期以来大柴旦盐湖沉积记录的古气候演变及其尘暴事件

选择大柴旦盐湖DCD03沉积剖面柱硼镁石矿层下伏土黄色淤泥质粉砂层为研究对象,基于AMS ^(14)C年代学、岩性地层学、矿物学以及地球化学等研究方法,旨在探讨土黄色湖相淤泥质粉砂沉积记录的尘暴事件,以及重建晚冰期以来西风环流显著影响区的水文气候变化。研究结果表明,DCD03沉积剖面的淤泥质粉砂样品粒度频率曲线呈现为双峰态,主峰(均值10μm)反映了河流作用携带入湖的细粒组分,次峰(>32μm)则反映了风力作用以及河流作用等携带入湖的粗粉砂粒组分。大于64μm的砂砾组分可能代表外源风尘物质的输入,由尘暴天气携带入湖。大柴旦地区晚冰期以来依次出现了博令和阿勒罗德暖期(12.94～12.17 cal.ka BP)、新仙女木冷期(12.17～11.37 cal.ka BP)、不稳定的早全新世气候(11.37～8.64 cal.ka BP)以及趋于偏冷干的中全新世早期(8.64～7.39 cal.ka BP)。

柴达木盆地苏干湖沉积元素特征与大风尘暴事件

通过分析苏干湖地区降尘(含尘暴样品)、湖泊表层沉积(碎屑沉积)以及湖泊东部地表沉积3组样品的元素组成特征发现:3组样品具有同源性,Al和Ti在粉尘释放—沉积中行为稳定,Fe可能受元素分馏效应的影响,在湖泊沉积中富集程度相对较高。6次典型尘暴特征分析结果表明,尘暴降尘中Al、Fe、Ti通量的变化与尘暴发生期间10 min平均风速及其变差系数(Cv)间存在显著的相关关系。Al、Fe、Ti通量不仅可以作为尘暴中风速变化的替代指标,而且可以指示尘暴事件中风速的变化幅度。苏干湖现代沉积(岩心)中Al、Fe、Ti通量变化与冷湖气象站44年的年均大风日数记录具有较好的一致性。因此,可以利用湖泊现代沉积中风成输入碎屑组分(去除有机质和碳酸盐)的Al、Fe、Ti通量作为大风尘暴事件的替代指标,以重建地质历史时期柴达木盆地粉尘源区尘暴演化序列或者粉尘释放历史。

一次春季强冰雹天气过程分析

利用常规观测资料及新一代多普勒雷达资料对2004年3月30日发生在广东的强冰雹过程进行了详细分析。结果表明:中高层强冷空气入侵配合地面中尺度低压的发展,导致不稳定能量突增;下湿上干的不稳定层结、合适的0℃层与-20℃层高度利于大冰雹的形成;强有力的中尺度抬升系统和强垂直风切变直接导致强对流的发生,并使强对流长时间维持。在强风暴的发展过程中,广州新一代多普勒雷达(CINRAD-SA)观测到高悬的强回波、风暴中低层强入流、风暴顶强辐散及冰雹云三体散射所产生的钉状回波(TBSS)等特征。雷达资料分析表明:TBSS的强度随着上升气流的强弱及冰雹的降落发生变化;即使无中气旋,持久稳定的风暴相对入流和风暴顶强辐散也能使强风暴长时间维持;风暴顶辐散减弱,标志着入流减弱,伴随着强回波核下降,风暴进入消亡阶段。

南沙群岛永暑礁澙湖沉积的晚全新世风暴事件记录

位于南沙群岛永暑礁西南小澙湖的南永4井岩芯柱中含多层珊瑚枝和珊瑚砾石的堆积,反映了突发性风暴事件造成的珊瑚碎屑快速搬运和堆积。全新世晚期约4 000 aBP以来,澙湖珊瑚砾堆积记录了1 400870BC、660BC390AD、600770AD和940-1992AD 4个主要的风暴事件频发时期,并且风暴的强度呈阶段性增强。风暴事件还表现出千年和百年尺度的周期性波动,具有1 280 a、370 a、210230 a、140150 a和90 a的准周期,与全新世气候环境的周期性变化相对应,很大程度上受太阳活动周期变化的影响。

河南宜洛煤田晚石炭世地层中的异地煤

河南宜洛煤田晚石炭世太原组中的异地煤，不存在通常在煤层中见到的那种条带状－透镜状结构，而呈现出是一种粉粒状的、具有浊积层序特征的煤层．这种异地煤的底板，不是根土岩，而是含有腕足类动物化石和痕迹化石、具有海相成因的中－粗粒石英砂岩．根据煤层及其上覆、下伏岩层的沉积特征，以及与同层位的原地生成煤在空间上的展布规律，可以证明，异地煤是由于风暴回流将大量的泥炭物质携带到平均低潮面以下较深部位沉积下来的．在这种特定条件下形成的异地煤，其性质不仅仍属于煤的范畴，而且在厚度上有时也是可采的．

基于事件驱动的风暴潮灾害中辅助决策系统研究

针对当前较少涉及的风暴潮灾害中如何因地制宜地安全转移人员,如何科学合理地调度物资服务救灾,如何进行受灾地区的工情实时监测,以及缺乏与受灾具体地点相联系的小尺度风暴潮灾害中可视化预警问题,本文提出了一种基于事件驱动的风暴潮灾害中辅助决策的实现过程机制,在此基础上设计开发了基于事件驱动的风暴潮灾害中辅助决策系统,从而实现了风暴潮灾害地区工情情况实时监控、合理调度物资、就地安排抢险队伍、指导渔船回港避险等小尺度的处理决策,解决了与受灾具体地点相联系的小尺度防风救灾决策中面临的实际问题。通过海南省防风减灾应用结果表明,该决策系统可为政府职能部门防风救灾工作提供科学的、有效的、可视化的辅助决策支撑。