低纬高原一次短时强降水过程的综合分析

利用卫星、雷达、地面自动站及闪电定位仪等多种观测资料分析了2017年9月5—6日出现在云南的一次短时强降水天气过程的成因及中尺度对流特征.结果表明:此次过程期间短时强降水天气落区分布呈现自东北向西南逐渐移动趋势,系统性降水特征明显;700 hPa切变线和地面锋面是此次过程的关键影响系统,切变线提供了中低层水汽辐合及对流抬升运动的维持机制,地面锋面则为低层对流抬升运动提供了触发机制;中尺度对流云团的空间尺度和持续时间对短时强降水的分布区域和规模有很好的指示意义,短时强降水主要出现在云顶亮温-50℃的区域,对流云团空间尺度大、持续时间长,则对应时段的短时强降水分布范围广、频次多.雷达观测有助于短时强降水天气的精细化订正和及时预警,当雷达回波强度达到45 dBz以上并具明显低质心特征、径向速度图上有中尺度辐合配合时,出现短时强降水的可能性较大.     

宜丰和上高县级区域雷暴大风FY2G云图特征分析

利用FY2G卫星云图资料、地面气象要素、重要天气报和WebGIS雷达拼图资料,对2000-2018年宜丰和上高区域20次(日)雷暴大风天气进行统计、对比、分类分析,结果表明:影响宜丰和上高县级区域的雷暴大风,在FY2G卫星云图上具有3类云图特征,即带状结构云系、团状结构云系和块状结构云系。其中,带状结构云系(7次)有3种演变形态:东北～西南走向的短带云系、MCS中尺度对流系统和南北走向的飑线云带;团状结构云系(7次)有3种演变形态:团状不规则云系、MCC中尺度对流复合体、MCS中尺度对流系统;块状结构云系(6次)有3种演变形态:孤立MCS中尺度对流系统、孤立强单体对流云系、孤立小单体对流云系。雷暴大风常伴随短时强降水出现,有时雷暴大风还会伴随冰雹同时出现。     

三亚短时强降水的时空分布特征

为了弄清三亚短时强降水的时空分布特征，利用三亚2009—2021年1个国家级地面气象站及18个加密地面观测站的逐小时和日降水数据以及哈德莱中心月平均海表温度资料，采用空间插值、经验正交函数分解、线性统计分析及相关性分析等方法，对三亚短时强降水的时空变化特征、短时强降水与暴雨的关系进行了分析，揭示其变化规律.结果表明：三亚短时强降水呈北多南少和东多西少的空间分布特征；EOF分解得到三亚短时强降水呈现全区一致和东西差异两种典型的空间分布模态，华南沿海海温异常是影响全区一致性降水模态的重要因子；短时强降水年平均出现站次为19.1,76.33%的短时强降水集中在16.0～30.0 mm·h^-1，短时强降水月变化呈双峰结构，峰值出现在7月份和9月份，87.32%的短时强降水出现在4～10月份；日变化的双峰结构明显，多发时段为04～05时、07～08时及16～17时；月平均短时强降水为26.6 mm·h^-1，极端小时降水为107.4 mm·h^-1，极端小时降水多由强对流系统引起. 83.34%的暴雨过程伴有短时强降水，两者呈显著性正...     

丰城市短时强降水天气分型分析

为了有效监测丰城短时强降水和预警大暴雨天气的发生，使用自动气象站数据、MICAPS天气图、云图、探空等资料，采用多种分析方法，对丰城市2012—2020年(5—8月汛期)短时强降水过程进行分析，结果表明:1)丰城市20次短时强降水过程有28个短时强降水回波系统个例，最多一次过程出现4个短时强降水回波系统个例，短时强降水最大值为65.6 mm/h;丰城短时强降水的统计是以雷达回波系统来体现，表现在回波形态和组合反射率CR强度上; 2)强降水主要出现在5—9月，大部份个例伴有明显的低层辐合，200 h Pa有分流区，同时有“上干下湿”“上冷下暖”的温湿场垂直结构，低层辐合与高层辐散相配合导致强降水的发生; 3) T-lnP图上强降水过程多伴有深厚的湿层，但中层也会有“干盖”结构，上干下湿导致强对流的发展，触发强降水的发生; 4)强降水过程中850 h Pa气温平均19.6℃，700 h Pa气温平均11℃，500～1 000 h Pa风垂直切变平均为10 m/s,700 h Pa相对湿度平均为89%,500 h Pa相对湿度平均为89%,CAPE平均614 J/kg、K指数平均38℃、SI...     

云南近50年极端气温及降水事件变化特征与区域气候变暖的关系

利用19612008年云南125个观测站的逐日观测资料,采用百分位值法定义了云南极端气温、降水事件阈值,分析了极端条件下的高温、低温和强降水的分布特征、气候变化趋势及其与区域气候变暖的关系.结果表明,云南极端高温阈值大于36℃的中心分别在低海拔的金沙江河谷、红河河谷及昭通和西双版纳的部分河谷地区.全省大部分地区极端高温频数具有明显的年代际变化特征.极端低温阈值小于-10℃的低值中心则集中位于迪庆州北部.大部分地区极端低温频数呈明显减少趋势.极端强降水阈值超过40mm的大值中心有3个,分别位于玉溪南部红河南部、普洱南部和曲靖南部.年平均气温与极端高温频数为正相关关系,与极端低温频数为显著的负相关关系,与极端强降水频数的相关关系不明显.     

卫星资料在一次极端短时强降水过程中的释用分析

利用FY2卫星云图及TBB资料、地面加密自动站资料及常规气象观测资料,详细分析了2016年7月24日天津沿岸极端短时强降水发生时的对流云团特征及TBB变化,结果表明:①500 hPa"北低南高"的环流形势稳定维持,垂直方向两段近乎垂直的低涡柱,副高加强西伸北抬,地面低压倒槽北顶,低空急流风速辐合,高空强烈辐散,利于上升运动的加强和维持,造成了此次极端短时强降水天气过程。②红外云图中,河北中部的对流云团A沿副高外围引导气流东移,并入天津中南部对流云团B,加强为对流云团C,700～925 hPa低空急流风速辐合,同时地面冷空气入侵,对C云团的发展起到促进作用,极端短时强降水发生在对流云团合并加强之后。水汽云图上云团边界非常明显,副高西北侧的大量水汽在低空急流及辐合气流的作用下,有一个明显变亮的过程。可见光云图上,白亮密实的中尺度对流云团不断发展、壮大。③TBB低值带与极端短时强降水发生的区域相对应,强降水落区位于TBB低值区内,即云团强烈发展的中心位置,此位置云团向上强烈发展,对流旺盛,对短时强降水的发生较为有利。强降水发生在对流发展最旺盛期后的能量释放过程中,相对TBB值最大变率在演变趋势上有一定的滞后性,强降水主要发生在TBB变率最大值之后。     

“20030816”云南暴雨过程的中尺度分析

 应用天气图、卫星云图TBB资料和多普勒雷达回波资料,分析了云南2003年8月16日的暴雨天气过程.结果表明:这次暴雨过程时空分布具有明显的中尺度特征,大尺度天气形势为中尺度系统的形成和发展提供了有利的环流背景、不稳定条件、能量条件和动力条件;在卫星云图上切变线云系在西南移过程中发展形成飑线,其上诱发产生的3个中-α尺度云团和1个中-β尺度的云团直接造成了强降水;在多普勒雷达上偏东风和偏西风之间的中-β尺度的切变线和逆风区对中-α尺度飑线的形成和发展起着重要作用,还诱发产生出了超级单体和中气旋,中-α尺度飑线导致了这次暴雨天气过程.     

Hydration reactivity difference between dicalcium silicate and tricalcium silicate revealed from structural and Bader charge analysis

Cement hydration is the underlying mechanism for the strength development in cement-based materials.The structural and electronic properties of calcium silicates should be elucidated to reveal their difference in hydration reactivity.Here,we comprehensively comparedβ-C₂S and M₃-C₃S and investigated their structural properties and Bader charge in the unit cell,during surface reconstruction and after single water adsorption via density functional theory.We identified different types of atoms inβ-C₂S and M₃-C₃S by considering the bonding characteristics and Bader charge.We then divided the atoms into the following groups:forβ-C₂S,Ca and O atoms divided into two and four groups,respectively;for M₃-C₃S,Ca,O,and Si atoms divided into four,four,and three groups,respectively.Results revealed that the valence electron distribution on the surface was more uniform than that on the unit cell,indicating that some atoms became more reactive after surface relaxation.During water adsorption,the electrons ofβ-C₂S and M₃-C₃S were transferred from the surface to the adsorbed water molecules through position redistribution and bond formation/breaking.On this basis,we explained whyβ-C₂S and M₃-C₃S had activity differences.A type of O atom with special bond characteristics(no O–Si bonds)and high reactivity existed in the unit cell of M₃-C₃S.Bader charge analysis showed that the reactivity of Ca and O atoms was generally higher in M₃-C₃S than inβ-C₂S.Ca/O atoms had average valence electron numbers of6.437/7.550 inβ-C₂S and 6.481/7.537 in M₃-C₃S.Moreover,the number of electrons gained by water molecules in M₃-C₃S at the surface was higher than that inβ-C₂S.The average variations in the valence electrons of H₂O onβ-C₂S and M₃-C₃S were 0.041 and 0.226,respectively.This study further explains the differences in the hydration reactivity of calcium silicates and would be also useful for the design of highly reactive and environmentally friendly cements.     

2003年淮河流域持续暴雨的云系特征及环境条件

用常规观测资料、NCEP分析资料与GOES-9卫星云图资料对2003年6月21日—7月22日淮河流域持续暴雨的降水概况、云系特征及大尺度环境条件与水汽来源进行了分析。从降水特征来看,持续暴雨可以划分为3个阶段,降水主要集中在第一阶段（6月21日—7月2日）。从云系特征来看,淮河流域为稳定维持的大尺度梅雨锋云系,在梅雨锋云系上有多个中尺度对流系统活动,红外亮温频率统计表明亮温低于-52℃的强对流是导致淮河流域强降水的重要天气系统。对6月21日—7月22日时段的卫星云图进行普查发现影响淮河流域的中尺度对流系统（MCS）共有34个,其中10个α中尺度对流系统（M-αCS）和24个β中尺度对流系统（M-βCS）;大多数MCS在淮河流域及其邻近地区产生与消亡,并未发现直接来自青藏高原地区的MCS。从水汽来源来看,淮河流域对流层低层有3股水汽输送带,第1股气流为越赤道气流,水汽的输送作用最强;第2股气流来自南海地区,水汽的输送作用最弱;第3股气流来自菲律宾以东的热带太平洋地区。     

2003年淮河流域持续暴雨的云系特征及环境条件

用常规观测资料、NCEP分析资料与GOES-9卫星云图资料对2003年6月21日-7月22日淮河流域持续暴雨的降水概况、云系特征及大尺度环境条件与水汽来源进行了分析。从降水特征来看,持续暴雨可以划分为3个阶段,降水主要集中在第一阶段(6月21日-7月2日)。从云系特征来看,淮河流域为稳定维持的大尺度梅雨锋云系,在梅雨锋云系上有多个中尺度对流系统活动,红外亮温频率统计表明亮温低于-52℃的强对流是导致淮河流域强降水的重要天气系统。对6月21日-7月22日时段的卫星云图进行普查发现影响淮河流域的中尺度对流系统(MCS)共有34个,其中10个α中尺度对流系统(MαCS)和24个β中尺度对流系统(MβCS);大多数MCS在淮河流域及其邻近地区产生与消亡,并未发现直接来自青藏高原地区的MCS。从水汽来源来看,淮河流域对流层低层有3股水汽输送带,第1股气流为越赤道气流,水汽的输送作用最强;第2股气流来自南海地区,水汽的输送作用最弱;第3股气流来自菲律宾以东的热带太平洋地区。     

丽江市汛期2次暴雨天气过程对比分析

利用地面加密观测资料和NCEP 1°×1°再分析资料,对2010年和2013年丽江市2次暴雨过程进行对比诊断分析.结果表明:虽然2次过程的影响系统不同,但降水都具有明显中尺度特征,突发性明显,局地性强,降水持续时间短,强度大的特点.由于"0717"过程先后受不同系统影响,地面降水还表现出分段降水的特点.2次过程的强降水发生之时,由于"0717"过程近地层冷平流弱于过程"0609",因此"0717"短历时强降水强度弱于过程"0609".2次强降水过程中的水汽来源不同,"0717"过程中降水峰值出现在水汽通量强辐合时段内,"0609"过程中降水峰值出现在水汽辐合高度向上扩展期."0717"过程中第1次降水峰值出现在强上升运动期,而"0609"过程,地面短历时强降水出现在上升运动增强期.2次降水过程发生前低层都由高能气团控制,在短时强降水出现之前,均有不稳定能量积聚的过程,不稳定能量累积得越强,相应地面降水越强烈."0717"过程短历时强降水出现在高能区,"0609"过程短历时强降水产生在低层能量锋区过境过程中.2次短时强降水过程均由成熟阶段的中尺度对流云团造成,不同的是"0717"过程为MαCS云团,"0609"过程为MβCS云团,短时强降水均产生于云团外缘TBB等值线梯度较大位置移动过程中,且TBB等值线梯度越大,地面降水越剧烈.     

一次罕见的致灾飑线天气雷达回波分析

使用MICAPS资料、江西强天气监测数据、江西WebGIS雷达拼图数据和江西自动站等数据,采用数据统计、形态分析、个例对比等方法,对2019年3月21日江西上饶强飑线过程进行分析。结果表明:1)飑线是在低层暖湿、中层干冷,不稳定的大气层结以及江南暖倒槽发展、地面中尺度辐合线、低层切变线、急流共同作用下产生的,前期属于槽前暖平流强迫类强对流,后期冷锋强迫抬升转为斜压锋生类强对流;2)对流回波带发展成弓状回波结构后,回波强度CR可达60～70 dBz,弓状回波带中段前沿向前突出,移动速度达到110 km/h,带来雷暴大风、冰雹、强雷电和短时强降水等强对流天气;3)对流风暴前端大的回波梯度、快速移动的弓状回波,以及明显的悬垂结构、强的VIL都是容易造成雷暴大风、冰雹和短时强降水的雷达回波典型特征。     

川渝盆地主汛期短时强降水事件日变化特征研究

利用四川盆地和重庆地区1980-2012年主汛期（5-9月）基本站小时降水观测资料,分析了短时强降水事件降水量、频次和强度的日变化特征,研究了短时强降水事件日峰值位相和空间分布特征,事件极值降水日变化和持续时间等分布特征,得出以下主要结论：1）川渝盆地短时强降水事件开始时间的日变化上（01：00-24：00时,北京时间,下同）,表现为“V”型结构下典型夜间峰值位相特征;结束时间的日变化上,表现为多个峰值型结构分布.强降水事件持续时间的日变化上,频次和降水量均呈双峰型结构,频次极大峰值出现在3 h,而强度上随着持续时间的延长,呈现逐渐增加的趋势;2）短时强降水事件极值开始时间空间分布上,极大频次和极大降水量出现在20：00-01：00时内,主要分布在盆地南部和西部大部分地区;日峰值频次结束时间主要发生在20：00-01：00时和08：00-13：00时两个时段内,主要分布于盆地南部、中部和西部大部分地区;3）短时强降水事件极值降水的日变化上,降水量和频次呈现单峰型结构,白天多为短时间（2~4 h）强降水事件出现极值,而傍晚开始至第二天清晨,持续2~10 h强降水事件出现极值均有发生;强降水事件极值降水持续时间日变化,1~24 h内呈单峰型结构,峰值出现在2 h.     

翡翠贻贝(Perna viridis)谷胱甘肽硫转移酶同工酶的分离纯化及部分性质研究

以翡翠贻贝（Perna viridis）消化腺为材料,经GST rap^TMFF柱亲和层析,分离纯化得到总谷胱甘肽硫转移酶。而后经DEAE离子交换层析得到三个洗脱峰M₁、M₂、M₃,分别占总蛋白含量的77%,16%,2.9%,对其进行SDS-PAGE分析,结果表明M₁可能是由分子量为25 kD的蛋白质亚基组成的同型二聚体,M₂、M₃可能为异型二聚体,M₂由25 kD和23kD两个亚基组成,M₃由27kD和23kD两个亚基组成。以1-氯-2,4-二硝基苯（CDNB）、3,4-二氯硝基苯（DCNB）、4-硝基氯化苄（NBC）、利尿酸（ETHA）4种底物对M₁、M₂、M₃进行动力学分析,发现M₁、M₂、M₃分别对ETHA、DCNB、NBC亲和力更好,Km分别为1.08mmol/L、1.51 mmol/L、0.89mmol/L,Vmax分别为54.9μmol/min/mg,40.3μmol/min/mg,19.4μmol/min/mg。     

云南省不同降水型地质灾害的降水特征对比分析

利用2014—2020年云南地质灾害数据和气象站降水资料，通过有效降水量法筛选出降水型滑坡、泥石流和崩塌灾害，并分析灾害发生时次前的降水特征.结果显示：云南降水型地质灾害以滑坡为主，其次是泥石流和崩塌；诱发3类地质灾害的降水类型都有短时强降水、短期降水和长历时降水.由短期降水造成的滑坡、泥石流和崩塌灾害样本分别占78%、83%和75%，其中超过75%灾害发生前3 d出现强降水事件，泥石流更是高达96%；诱发滑坡和泥石流灾害的短历时强降水主要发生在前12 h，其中滑坡灾害发生短历时强降水时次最多的是前1～4 h，泥石流灾害发生短历时强降水时次最多的是前1 h；云南大部地区滑坡、泥石流和崩塌灾害主要由短期降水引起，特别是怒江地区最显著.     

滇东一次局地特大暴雨的中尺度特征和地闪特征分析

 利用雷电定位资料、多普勒雷达资料和FY-2E卫星红外资料对2010年6月25-26日发生在马龙的一次局地特大暴雨过程进行分析,结果表明:高层冷空气和低层暖湿气流在滇中以东地区交汇,形成明显的辐合是本次局地特大暴雨过程的主要影响系统.多普勒雷达上表现为2条带状回波合并加强,后部小单体快速东移合并入同一地点,在马龙上空形成明显的"列车效应",中尺度低空急流和逆风区的出现使得抬升辐合运动加强,触发了马龙上空对流不稳定能量的释放,产生了特大暴雨.卫星云图上,多个MCS合并为中-β尺度对流云团再发展为中-β尺度对流云带,产生强降水的过程始终保持较大面积的低于-60℃的冷中心,冷中心长时间在马龙上空维持.暴雨过程伴随着频繁的地闪活动,地闪密集地出现在单体回波合并后的强回波区域、对应着径向速度≤10 m/s的辐合区和逆风区后部及≥15 km的回波顶高位置,TBB和地闪的峰值超前于强降水1~2 h.     

福州市短时强降水分析

利用2012年7月~2017年6月福州市自动站逐时雨量资料,综合考虑强降水的强度、范围、持续时间,定义短时强降水指数,客观地分析全市短时强降水的时空分布特征和影响天气系统。结果表明,小时雨强≥20mm的短时强降水全市平均频率为万分之9.6,而雨强≥80mm的平均频率仅万分之0.04。雨强≥20mm频率前两名都在永泰县南部山区,≥80mm频率最大的两站都在晋安区宦溪镇。强降水指数以晋安区宦溪镇七星坪最大,其次为永泰县嵩口镇里洋村,最小的是连江县晓澳镇目屿岛和长乐航城街道石屏山。强降水集中于4~9月,8月份指数最大,9月份次之。从日变化来看,短时强降水主要集中于午后~上半夜,17:00~18:00是最强的时次。指数在98%分位值以上的短时强降水日,有15d是由台风等热带低值系统引起,还有16d包含了高空槽和低层切变的共同影响,其余6d为低层切变影响。由台风等热带系统引起的强降水没有明显的日分布,后两类强降水多数出现在午后到上半夜。     

基于高密度自动站的深圳短时强降水特征分析

基于106个自动气象站的逐分钟雨量数据,对深圳短时强降水时空分布特征进行了分析。分析表明:①深圳的短时强降水多发生在西部沿海的宝安区、东部的大鹏新区山地,以及罗湖、福田和光明新区等地区的城市建成区;②东部短时强降水多发的原因可能与地形及季风有关,而中部和西部短时强降水多发的原因则可能与城市建成区的城市热岛效应及海陆热力差异有关;③年降水量与短时强降水频次没有一一对应的关系,有的年份即使年降水总量较小,短时强降水的频次仍然可能较多;④深圳市的短时强降水多发生在汛期(4~9月),其中以5~7月最为强盛。     

一次地面辐合线突发局地短时强降水特征分析

为了研究局地短时强降水天气的特征,使用MICAPS天气资料、南昌探空资料、宜春SA天气雷达等资料,对2020年6月8日新余局地暴雨天气过程进行分析,结果表明:暴雨天气过程是由突发性局地短时强降水造成,降水系统移速较慢、长时间维持、降水效率高,出现20 mm/h以上的短时强降水.地面辐合线是形成局地短时强降水的触发机制,降水系统随着地面辐合线的移动;辐合线移动过程中存在气旋性环流,导致系统移速缓慢,形成局地暴雨.新生云系如果出现合并现象,往往会快速地发展加强形成强天气.回波基本上沿地面辐合线排列和移动,在移动过程中还伴随回波单体的新生、发展、合并、减弱等过程,短时强降水发生在回波发展合并过程中.雷达剖面分析得出回波强度在垂直上发展的比较均匀,强回波中心分布在6 km以下高度上;水汽大部分集中在地面与5 km融化层之间,这种回波特征适合产生高效的降水.这些特征为新余短时强降水造成的暴雨天气提供了理论依据.     

耐高温POSS基香料前体的制备及释香动力学研究

为研究耐高温香料前体在涤纶的芳香改性上的应用，以不同的香料醛分子和八(γ-氯氨丙基)多面体低聚倍半硅氧烷(OCAP-POSS)为原料，利用Schiff反应成功合成3种POSS基香料前体(M₁、M₂、M₃)。采用核磁共振氢谱、红外光谱及紫外-可见光谱表征香料前体的结构；用热失重法研究香料前体的热稳定性能；此外，探索香料前体在模拟人体酸性汗液、中性及碱性皂液环境中的释香动力学特征。结果表明：3种香料前体的热分解温度都超过285℃,即香料前体具有良好的热稳定性；香料前体的结构对其释放性能有显著影响，M₁在酸性汗液环境下达到平衡时的释放率为57.86%,M₃却只有33.32%,且缓释时间M₁(29 h)>M₂(16 h)>M₃(12 h);3种香料前体在皂液环境下均较为稳定，在酸性汗液中可实现缓慢释放，其释放规律满足一级反应动力学特征。