组态视角下气象灾害应急联动机制效能提升路径研究

气象灾害治理往往涉及多部门主体应急联动,当前治理环境复杂多变,如何提升气象灾害应急联动机制效能成为迫在眉睫的关键问题。基于气象灾害应急联动机制效能提升的质性研究,运用模糊集定性比较分析对我国2008-2022年间的21个案例进行组态分析。研究发现:(1)单一条件不构成气象灾害应急联动机制效能提升的必要条件;(2)高水平气象灾害应急联动机制效能提升路径可以归纳为“法制—资源双重驱动型”“法制—主体全面驱动型”和“法制—资源全面驱动型”3种类型;(3)在特定的客观禀赋条件下,信息共享和主体协调构成的条件配置可以与事件影响和主体协调构成的条件配置通过等效替代的方式提升气象灾害应急联动机制效能。

社区应急治理“情境—策略”视角的组织行动及路径研究

在应急事件治理过程中,基层亟须在压实社区责任的同时激活社区的主体能动性,策略性应对不同阶段社区应急面临的情境,推动应急“事件演进轴”和“治理跟进轴”的适契性。“情境-策略”分析视角明确社区应急非常态扩散的被动应急、线性演化的能动应急及稳态运行的常态应急的过程节点及阶段特征。社区需要依据主体自组织水平和应急能力差异性,采取过程性调适机制,有效匹配社区内外部情境和行动策略的契合关系,推进社区应急情境转换的场景调适机制,建构社区应急阶段跃迁的策略实施机制,培育社区应急复合界面的整合链接机制,提升社区应急治理效能。

播撒碘化银人工消雹对冰雹云微物理过程和起放电过程影响的数值模拟研究

为了全面了解人工消雹对云中冰相粒子的浓度和时空变化以及冰雹云微物理过程和起放电的影响,本文利用包含了AgI催化方案的三维强风暴动力电耦合数值模式,以AgI播撒量为唯一变化量进行了多组模拟实验。结果表明,催化过后,整体上,-40~0℃范围内的冰晶、雪花和霰粒子数浓度和比含水量增多。播撒AgI使霰的平均尺度减小,向雹的转化比例大为降低,因此冰雹的比含水量和浓度都减小。随着AgI播撒剂量的增加,冰晶、雪花和霰粒子的数浓度和比含量整体变化趋势不变,增大与减小区域相对应,但变化更明显;消雹效果会更好,但降雨量呈先增加后减小。播撒AgI会使冰雹云前期正的非感应起电率区出现时间提前,中心增强,上界高度抬升,后期负的非感应起电率区中心增强。所以,播撒后前期主要使底部次正电荷区增强,后期主要使上方主正电荷区和中部负电荷区增强。随着催化剂量增多,这些变化越明显。播撒AgI对地闪有一定的抑制作用,而使云闪和总闪少量增多,首次放电和云闪的峰值时间提前,放电持续性更强,闪电频发时段的闪电频率略有降低。

多上行先导模型先导传播速率比优化及模拟研究

下行先导与上行先导的相对速率比可能是闪电连接过程的关键因子之一,随机闪电连接模式中先导相对传播速率比不能准确描述下行与上行先导的相对传播距离比值。考虑到光学观测事实及雷暴电场环境,在已有多上行先导三维随机参数化方案的基础上对下行负地闪开展模拟,改进背景电场模块设置,并植入下行负先导与上行正先导相对传播速率模块,以先导传播距离为依据设置先导相对传播速率。将改进后的模型应用于平顶单建筑物触发多上行先导现象的模拟,与改进前相比,该模型的闪击距、上行先导长度等参数与自然闪电一致性更好;在此基础上对发生在广州珠江新城高建筑物群上的地闪连接过程进行模拟,改进后的模型能够较好还原复杂建筑物群的闪电发生规律。城市建筑物群的雷击特征参量主要由各个建筑物的形状特征、相对位置以及相对高度等因素所决定,但仍有特殊事件发生,当下行先导的某一分支与建筑物空间距离临近时,会在建筑物顶部起始上行先导并连接。

闪电通道状态变化参数化的建立及截断和再击穿的数值模拟

为提高数值模式对闪电精细化放电过程的仿真能力并与不断提高的闪电探测技术形成互补,探讨再击穿过程与雷暴电参数的关系,建立了一个能够再现先导截断及再击穿过程的自持电中性完整闪电参数化方案。考虑到正、负先导的极性不对称,分别设置了不同传播速度及起始和传播阈值。方案新增了通道电导率、平均电流、电荷等非线性电参数,并以这些参数的实时更新驱动闪电通道发展,通过设置不同通道状态变化阈值实现了先导通道衰退、截断以及重新激活的实时状态变化。基于通道平均电流、纵向电场以及电导率的实时变化,方案将电荷在空间重新分配,保证了通道的自持电中性。将新方案植入经典雷暴云三极电荷模型,模拟得到的云闪在通道结构、先导截断及再次激活、正负先导的极性不对称等方面与现有观测事实有较好的一致性。概念模型验证表明,新方案在保证自持电中性的前提下,在模拟包含截断和再击穿过程的完整闪电放电过程方面具有一定合理性和先进性。

太赫兹波段下切比雪夫粒子散射特性研究

为探究太赫兹波段下沙尘粒子的散射特性,本文采用离散偶极子近似方法对不同切比雪夫模型(Chebyshev)的沙尘粒子散射特性进行研究。分别计算1.5 THz、2.524 THz、3.437 THz频率下的切比雪夫粒子不同物理性质如粒子尺寸、粒子形状,对其散射特性如后向散射截面(C_(bak))、衰减截面(C_(ext))、散射截面(C_(sca))、单次散射反照率(ω)等的影响。结果表明:同一波纹参数下,1.5 THz时粒子尺寸对Cext和Csca的影响较大;2.524 THz时粒子尺寸变化对C_(bak)影响较大;同一频率下,波形参数为2~5的粒子尺寸变化对各光学截面的影响较其他形状有明显不同;三个频率下,各波纹参数的粒子在有效半径大于10μm时单次散射反照率都大于0.95。

基于三种聚类算法的雷暴系统识别效果对比研究

为了评估不同聚类算法对雷暴系统的识别效果,进一步提高雷电临近预报能力,本文采用地闪定位数据和雷达反射率数据,利用基于密度的空间聚类(Density-Based Spatial Clustering of Application with Noise,DBSCAN)、快速搜索和查找密度峰聚类(Clustering by Fast Search and Find of Density Peaks,CFSFDP)以及改进的快速搜索和查找密度峰聚类(Ex-tended Clustering by Fast Search and Find of Density Peaks,E_CFSFDP)三种聚类算法,对2018年9月21日19∶15—20∶57(北京时)发生在(114°—117°E、27°—30°N)区域的一次雷暴过程进行了聚类识别计算,探讨了三类聚类算法在雷暴系统识别中的差异。结果表明:(1)DBSCAN算法在地闪数据分布清晰且不同数据簇之间有显著距离间隔时,分类识别的准确率较高;当各个闪电数据簇的簇间距离或密度相差很大时,分类识别的准确率较低;(2)地闪数据“无密度峰值”分布时CFSFDP算法会分裂出错误类,每个闪电数据簇仅具备唯一的密度峰值点是CFSFDP算法识别准确的前提条件;(3)E_CFSFDP算法解决了CFSFDP算法的“无密度峰值”问题,受地闪数据分布影响较小,因此基于E_CFSFDP算法的雷暴系统识别准确率明显高于DBSCAN和CFSFDP算法。

城市地下空间韧性评估及提升策略研究

文章将韧性理念引入城市地下空间研究,阐释城市地下空间韧性的内涵,从冲击抵抗能力、受灾恢复能力和风险适应能力三个方面提出了城市地下空间韧性的能力组成;从基础韧性、管理韧性和发展韧性三个角度构建我国城市地下空间韧性评估指标体系;进而对我国31个省(自治区、直辖市)的城市地下空间韧性进行实证评估,并按城市地下空间韧性水平划分为优秀、良好、一般和较差四类地区。研究结果表明:我国城市地下空间韧性存在明显的地域差异,具体表现为城市地下空间韧性按照东、中、西部地区依次递减;经济发展水平与城市地下空间韧性呈正相关关系。基于此,文章提出“整体统筹,全面布局;科学规划,强化保障;突出重点,完善规制;健全组织,改进机制”等城市地下空间韧性提升策略。

海洋命运共同体理念下北极公海治理的优化路径

北极公海治理是一项超越单一国家管辖范畴的公共资源治理问题。由于缺乏强制性的专门法规,各国治理理念存在差异,不同国家或地区之间也存在利益冲突和矛盾,北极公海的治理面临许多困境,如治理机制滞后、治理价值取向私有化、存在搭便车行为及资源开发管理复杂困难等。“海洋命运共同体”理念的提出,回应了全球海洋治理的格局变化,为北极公海资源环境保护与治理提供了价值指引与方法论。为实现可持续发展,基于“海洋命运共同体”的理念,应明确治理价值取向,完善法规建设,建立合理的治理模式,改善北极公海治理现状。

超强台风“山竹”(1822)的闪电活动特征

为了进一步认识热带气旋(TC)全生命期中闪电的活动特征,本文利用全球闪电定位网(WWLLN)资料、中央气象台的TC路径数据、风云四号A星(FY-4A)的相当黑体温度(TBB)数据和ERA5再分析资料,研究了2018年登陆中国的最强台风“山竹”从生成到消亡全生命期中闪电活动的时空分布和随强度的变化特征,探讨了闪电活动与风圈半径及下垫面的关系。结果表明:(1)“山竹”中的闪电活动有明显的三圈结构,内核闪电密度最大,内雨带几乎没有闪电,外雨带闪电数量最多。内核闪电与外雨带闪电的主要发生时间不同,外雨带在远海也能产生大量闪电。(2)闪电活动的方位分布与TC强度、所处地理位置及环境密切相关,不同时期闪电方位分布不同。(3)闪电活动与风圈半径没有明确的关系,闪电活动多发于风圈半径较小的东南和西南方位。(4)TC快速增强期间及前后,内核闪电活动对TC强度增强具有一定的指示作用。此外,内核闪电活动与对流强度呈现较好的相关性。(5)岛屿和陆地的存在对于强对流的发展有着极重要的作用。气流遇到较高地形被迫抬升,形成闪电。TC西南方位距岛屿东南侧约300 km的海面,水汽、热量充足且人为气溶胶较多,有利于上升气流的发展,进而产生闪电。这些认识有助于闪电资料在TC中小尺度强对流监测和预警中的应用。

一次触发闪电金属汽化通道的亮度与电流特征

2022年夏季在广州从化人工引雷试验场的一次触发闪电过程中,获取了近距离的高分辨率图像、通道底部电流波形和高速摄像数据。此次触发闪电的高分辨率图像清晰展现了多回击过程金属汽化通道段的空间位移,汽化通道在连续电流过程中呈现类似火焰的发光特征。结合高速摄像与通道底部电流数据,研究回击与连续电流过程中金属汽化通道段亮度与电流强度的相关性,结果表明:相比于回击峰值电流,其平方与回击峰值亮度的相关性更强,相关系数分别为0.940和0.955(均达到0.001显著性水平)。对于伴随长连续电流的回击过程,回击下降部分与之后连续电流过程光电线性相关性拟合的斜率有明显差异。叠加在长连续电流过程上的多个M分量脉冲亮度峰值相对于电流峰值时间滞后,较小的脉冲峰值电流对应较大的亮度峰值滞后时间。

高建筑物对矮建筑物保护作用的三维数值模拟

运用三维高分辨率随机多先导连接模型,设置高矮两座建筑物并改变其中矮建筑物的高度以及高矮两座建筑物水平距离,同时设置孤立矮建筑物进行对照,探究多先导模式下高建筑物对矮建筑物的保护作用。结果表明:高矮建筑物距离较近时,下行先导的发展完全受高建筑影响;随着建筑物水平距离增加,高建筑物对先导主通道仍然存在明显吸引效应。当矮建筑物雷击概率的增长趋势出现明显减缓的分界点,此时与孤立矮建筑物的雷击概率仅相差3.6%,但单次闪电的连接过程仍存在显著差异。通过对比不同建筑物水平距离与孤立建筑物的雷击结果,高矮建筑物水平距离由400 m增至600 m,差异则从44.5%降低至22.7%。在相同高建筑物影响下,不同高度矮建筑物的雷击概率变化趋势亦存在该特征,高度为50,100,150 m和200 m的矮建筑物对应的雷击增长速率分界点的水平距离为300,450,550 m和600 m。

基于空间化数据的雷电灾害风险区划——以长三角为例

本文使用长三角地区统计年鉴、土地覆盖数据、NDVI、DMSP/OLS夜间灯光及DEM数据建立人口、GDP数据空间化模型,对长三角地区雷电灾害进行精细化评估。结果如下:1) 采用修正后的夜间灯光指数与NVDI拟合出来的人居指数误差为32.28%,经过道路网密度拟合和线性方程纠正后得到的长三角人口模型误差修正为25.42%;统计农、林、渔、牧面积并经过拟合和多元回归分析后得到的GDP空间化模型误差为24.30%。2) 雷电灾害风险评估主要基于致灾因子、孕灾环境和承灾体三个因子。长三角雷电高风险区域主要分布在舟山市、宁波市、绍兴市、杭州市等雷电发生较多的地区以及上海市、南京市、无锡市等经济发达、人口密集的城市。

基于GIS的干旱灾害风险评估及区划研究:以长三角地区为例

基于全国第一次自然灾害风险普查的开展,干旱是世界上具有严重危害的灾害之一,持续的时间、造成的经济损失、影响的范围,均居于各种自然灾害之首。在全球气候变暖的情况下,干旱灾害发生的频率越来越高,破坏力越来越大。本文从自然灾害风险评估角度出发,利用长三角地区1961~2020年的年降水资料、长三角地区的社会属性资料和地理信息数据,以及GIS技术,从干旱灾害致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损失性、防灾减灾能力4个影响指标中选取相对应的评价指标构建了长三角地区干旱灾害风险评估模型,通过所收集的年降水量数据以及温度数据,利用标准化降水指数结合干旱资料选取长三角地区轻旱、中旱、重旱以及特旱发生的频率作为致灾因子危险性评估的指标因子进行研究;对于孕灾环境敏感性的评估,选取降水距平百分率以及植被覆盖度作为评估因子进行研究;对于承灾体易损失性,选取经济密度、人口密度进行评估研究;对防灾减灾能力选取财政收入以及水利设施数作为评估指标进行研究,并对干旱灾害风险进行评估,最后结合自然灾害风险区划原则,对长三角地区干旱灾害进行风险区划。结果表明,江苏省南京市、镇江市、常州市、苏州市、南通市、盐城市、徐州市和浙江省杭州市、舟山市以及上海市闵行区、浦东新区等区域属于高风险区,其他地区干旱风险较低。

创新普惠托育服务模式推动民生保障走在前

习近平总书记主持召开二十届中央财经委员会第一次会议强调,大力发展普惠托育服务体系,显著减轻家庭生育养育教育负担。当前普惠托育供给严重不足是影响生育意愿、推动民生保障走在前的突出短板。南京市建邺区等地针对“带娃难”的迫切需求,探索公办托育服务体系建设,为青年人才干事创业消除后顾之忧。可借鉴南京等地经验,加快创新普惠托育服务体系,增加普惠托育服务供给,强化政策支持保障,为奋力推进民生保障走在前提供有力支撑。

跨域流域治理中的“衍生型组织”--河长制改革的组织学诠释

中国河长制改革催生了一种不同于科层组织与任务型组织的组织形态——“衍生型组织”。通过对江苏省河长制改革的追踪研究,全面剖析其生成逻辑与运行特点。衍生型组织是对跨域流域治理“碎片化”危机的组织回应,围绕着核心任务整合“条”“块”力量,搭建起应对复杂水问题的结构性框架,为破解科层组织的协同困境以及任务型组织的延续性困境提供了新的可能。脱胎于科层组织的衍生型组织并非独立运行的组织系统,与我国科层组织是一种“衍生-反向嵌入”的关系,此外,吸纳了任务型组织灵活权变的优点,适应了跨域流域治理的动态调适需求,为任务建构、力量整合、职责重构提供了新的组织渠道。作为一种补充性组织类型,衍生型组织在治理对象、持续性、独立性、权力结构、注意力分配、绩效基石上存在其特点,为新时代公共组织变革提供了新方向。

双层均匀口袋电荷模型下闪电起放电特征的数值模拟研究

大量基于观测的研究认为闪电通道的延展尺度与电荷的分布形态息息相关,强对流区频繁始发的小尺度闪电对应雷暴云内的背景电荷很有可能为“口袋电荷”的分布模式。为验证口袋电荷背景下能形成此类云闪并给出该电荷背景下闪电起、放电的一般规律,本研究将闪电放电参数化方案植入到双层均匀口袋电荷模型中开展了大量随机模拟试验。模拟过程中固定了电荷区的总尺度,通过改变电荷对数进行探讨,着重讨论各电荷背景下闪电起始和放电行为的异同。模拟结果表明:(1)随着电荷对数的增加,闪电启动需要的电荷浓度和电荷总量均增加。(2)小电荷区的水平垂直尺度比是影响闪电起始行为的关键因子,除此之外各电荷背景下闪电起始位置和启动概率在水平、垂直方向上的差异还与多对电荷的空间配置关系和逃逸击穿阈值有关。(3)闪电的水平、垂直范围和面积均与小电荷区的尺度息息相关,小电荷区的几何特征限制了闪电的空间特征。(4)电荷区的分布也显著影响着闪电的发展形态,各电荷背景下闪电初始先导角度的分布范围和集中区域有所差异。相较于电荷区倾向于为扁平椭圆形的情况,当电荷区垂直与水平尺度相等时,初始先导角度变化范围明显增大,水平发展的个例明显增多。

SWAT模型中国大气同化驱动数据集

受经济、地质构造等多种客观因素制约,东亚地区传统地面气象观测台站整体上分布密度较为稀疏,东亚地区大气水文学科因为气象数据的获取受限而在各个领域的研究还不够深入。近年来,全球气候变暖加剧,东亚区域面临着旱涝时空分布不均、水资源污染及短缺等多重压力。与气象站观测的受限因素一致,经济、地形等多种客观因素使得东亚地区很难进行大范围、长时段的高频率水资源、水环境污染及其他相关领域模拟、分析及预报工作。

政策变迁中的反馈机制:一个“理念-工具”分层框架——以我国义务教育阶段“减负”政策为例

政策变迁受到多重政策反馈机制的影响,基于政策构成角度建构起政策变迁中的“理念-工具”双层反馈框架,试图揭示政策理念层和工具层反馈机制对政策变迁的形塑效应。政策的延续受到理念和工具两个层面的反馈影响,当理念和工具都呈现出负反馈时,则政策难以延续;当理念和工具存在正负反馈差异,政策是否延续以及何种程度的延续受到工具和理念层面反馈机制耦合状况影响。以我国义务教育阶段“减负”政策变迁为例,本文探讨了理念层面正反馈和工具层面负反馈下的回应性政策变迁模式,即在稳固的信念体系下调整政策工具以回应政策工具失效和环境新变化。对反馈机制进行分层有助于深入政策变迁中反馈机制的复杂性和交互性,增强对政策变迁中的“变”与“不变”的理论解释力。