“21·11”极端暴雪过程多系统结构演变及热动力机制

利用多种实时观测资料和ERA5再分析资料,对造成2021年11月6—8日华北、东北极端暴雪过程多系统的结构特征及热动力机制进行分析。结果表明:此次过程先后由500 hPa高空横槽、河套西风槽及高空冷涡接力影响,其上空的高空急流不断加强并呈现“S”型弯曲,同时低空偏南风急流形成与加强,并在东北地区与高空急流耦合。此次过程阶段性特征明显,其影响系统的结构特征和水汽输送存在差异。回流冷锋形成的冷垫锋面较为浅薄,暖湿气流在其上倾斜上升。寒潮冷锋则较为陡立,上升气流随高度西倾。而锋面气旋结构较为深厚直立,使得气流呈垂直上升运动。随着斜压强迫的不断增强,850 hPa切变线由准东西向分布转为南北向分布,再演变为低涡切变结构。对应的水平涡度由弱转强,其上空正涡度垂直分布也逐渐加强,由弱倾斜上升运动逐步演变为较强垂直上升运动区,并在系统东侧形成次级环流下沉支。此次过程的发生发展与锋生作用密切相关,降雪落区和强度与锋区走向及锋生函数大小较为一致。假相当位温锋区在降雪3个阶段逐渐加强,垂直锋区和低层锋生函数由倾斜状态演变为近乎直立结构;湿位涡诊断表明,3个阶段降雪落区均发生在湿位涡正压项>0而斜压项<0配置的区域,条件性对称不稳定是此次过程的主要动力机制。

施用生物炭对喀斯特石灰土特性及刺槐幼苗生长的影响

生物炭作为一种新型土壤改良剂近年来备受关注,通过施用生物炭以期改善喀斯特山地土壤团聚体结构、增加土壤保水保肥性,从而提高造林成活率和幼苗生长。采用盆栽试验方法研究生物炭及其添加量对喀斯特石灰土土壤特性及刺槐幼苗生长的影响。3种供试生物炭为稻壳炭、棉花秸秆炭和木炭,添加比例均为1.0%、2.5%、5.0%、10.0%(炭土质量比)。结果表明:3种生物炭处理后,石灰土容重均随施用量增加而呈降低趋势,其中木炭降低土壤容重效应最明显;施用生物炭对土壤水稳性团聚体粒径分布影响显著,木炭在2.5%施用量下对土壤>0.25 mm水稳性团聚体比例增加效应最明显;土壤团聚体平均质量直径(mean weight diameter,MWD)和几何平均直径(geometric mean diameter,GMD)均在生物炭中等施用量(2.5%、5.0%)下达到最大值。木炭和稻壳炭对MWD值增加作用较强,木炭对GMD值增加效应最强;3种生物炭均在5.0%施用量下对土壤水分特性改善作用最明显,其中木炭对土壤持水性改善作用较好,秸秆炭对土壤入渗性的改善作用较好;3种生物炭施用后均能提高盆栽刺槐幼苗的生长量。说明生物炭能够改良喀斯特石灰土土壤、促进植物幼苗生长,其中木炭在中等施用量(2.5%、5.0%)下作用更好。