“变异”降水 ——冰雹

冰雹是一种灾害性天气,一般发生在北方山区的春末夏初或夏秋之际,它是从形体高大、发展特别旺盛的积雨云中以冰球或冰块降落到地面的固态降水,在山西省以及其他不少地区叫“冷子”“冷蛋子”。冰雹来去匆匆又极具破坏力,它到底是怎么产生的？我们又该如何应对呢？     

大脑奥秘新知

人的意识是如何产生的？性别差异对大脑的功能有影响吗？可否用外界力量干涉大脑活动？如何通过学习让人变得更聪明？你的大脑里一定有许许多多诸如此类的问题，想不想对它多一点了解？现在，让我们一起来看一看科学家在几个有关大脑的热门研究领域中所取得的新进展、新认识。 认识猫和狗 大脑对收到的信息大部分都因为无关紧要而被“置诸脑后”，只对少量重要的外来信息产生即时的反应。大部分信息则储存于大脑皮层而成为记忆。你得感谢上帝，幸好大脑有此功能，否则你就会被视野中的所有物体和周围的各种声音扰得心烦意乱。那么我们是怎么知道哪些信息是需要即时反应的，哪些信息是需要暂时储存起来的呢？研究人员通常是通过研究大脑特殊部位受损而丧失认知能力的病人来找出大脑主管认知的区域。目前，有大量的实验表明，大脑的额叶皮质区与高级认知能力密切相关。那么，在大脑的额叶皮质区有没有专门负责认识物体的神经元呢？有没有什么更直接的方法来研究我们是如何分辨出猫和狗的呢？ 也许我们并没有意识到，能分辨出猫和狗是一项了不起的技能。定义我们周围的物体；是人的一种最基本的行为。当我们走进一个房间时，我们并不需要花费很多的时间和力气来辨认房中的物品；我们立即可以知道这是椅子...     

有趣的圣诞节

圣诞节又快要到了，看到商店里那些漂亮的圣诞饰物，心中充满了期盼。通常我们从电视和电影里了解到的都是美国人庆祝圣诞节的方式，但其他国家又是怎么庆祝圣诞节呢？他们有没有什么独特的庆祝方式呢？     

广角镜

喝出来的聪明 众所周知，酗酒会让人头脑发昏，思维受阻。但是据日本科学家的最新发现，适量饮酒的人比一点都不喝酒的人智商更高。 日本国家长寿研究所的科学家对２０００个年龄在４０岁到 ７９岁的人进行了ＩＱ值的测试。结果发现，每天喝上少于５４０毫升葡萄酒的男性比根本不喝酒的男性平均ＩＱ值要高３．３％，而女性这样的比例则要高２．５％。而且酒的种类不影响实验结果，就是说，不论你喝的是日本米酒、葡萄酒、啤酒还是威士忌，适量喝一点，似乎都会让你更聪明。 也有研究者认为，并不是酒直接影响了人的智商，而有可能是日本人佐酒的鱼和奶酪使人变得更聪明。多数科学家认为，如果真的是酒直接提高了人的ＩＱ值，那么酒中的多酚类化学物质一定是关键因素。 喔！我错了 我们有时候会在做着某件事的中途停下来，意识到刚才自己做错了。我们的大脑是怎么知道做错了的呢？这个“做错了”的信息是从哪里发出来的呢？这些问题的回答涉及了令人好奇却又一直迷惑不解的事：我们的大脑到底是怎么接受、分析并处理外界信息的？意识是怎么形成的？我们的大脑是怎么“想”的？它又是怎么命令我们做这件事而不做那件事的？而且，我们能不能用什么手段去干预大脑的“想法”呢？这些似乎总是在小说中出...     

天气尺度下丽江季风降水中δ18O变化

根据丽江2003年夏季日降水中δ¹⁸O资料, 结合日平均NCEP/NCAR再分析资料, 研究天气尺度下季风降水中δ¹⁸O变化. 研究发现, 丽江夏季日降水中δ¹⁸O变化具有显著的“降水量效应”, 而“温度效应”不存在. 季风活跃期和不活跃期的交替出现可能对天气尺度下δ¹⁸O的变化具有显著的影响, 同时季风降水的再循环过程可能对季风末期降水中δ¹⁸O变化具有显著的影响. 这些影响对季风降水中稳定同位素所特有的“降水量效应”产生严重干扰. 另外, 研究表明丽江夏季天气尺度下δ¹⁸O变化主要受大尺度印度低压系统控制. 研究结果对于季风区稳定同位素“降水量效应”以及本区古气候的研究具有重要意义.     

华北地区气溶胶对区域降水的影响

利用长期的地面降水和能见度资料, 分析了华北地区人为气溶胶对区域降水的可能影响. 首先, 根据1960~1979年的旬降水量资料, 用包含显著性检验的聚类方法对研究区域内的自然降水量(这段时间被认为是没有受人为气溶胶污染的影响, 其降水被称为是自然降水量)进行分区, 同一个分区内, 降水的气候特征是相似的, 从而建立起分区中各个测站之间降水量的回归关系. 其次, 利用1990~2005年的能见度资料分析这些测站的能见度变化率, 选择能见度变化率的绝对值小于0.1 km/a的站作为参考站, 认为这些站没有受人为气溶胶污染的影响. 在上述每个分区内, 用参考站的降水量估算其他站的自然降水量, 实际降水量与该估计值之差即认为是由于人为气溶胶污染造成降水的减少量. 用1990~2005年的旬降水资料做了这种分析, 得到这段期间中每个测站由于人为气溶胶污染造成的降水减少总量, 并用统计检验方法证明这种减少是显著的, 从而得到人为气溶胶污染确实是使局地降水量减少的结论. 这一现象对夏季的降水较为明显, 可以认为局地的人为气溶胶通过对流活动影响到对流云的降水效率.     

北京及周边城市气溶胶污染对城市降水的影响

利用中尺度可分辨云模式(Weather Research and Forecasting,WRF)研究了北京及周边城市气溶胶污染对城市降水的影响.结果表明:2011年8月14日北京地区一次强降水过程中,城市气溶胶污染对区域平均降水量均有一定的增加作用,城市轻度污染型区域平均降水量增加39.42%,城市污染型降水增加15.63%,城市重度污染型降水增加12.28%.城市污染背景下,区域平均降水量随气溶胶浓度增加而逐渐减小,城市污染型相对于城市轻度污染型区域平均降水量减少约17%.这主要是由于城市污染气溶胶增多使得云凝结核(CCN)增多,云滴数浓度增加,云滴有效半径减小,零度层以下云滴碰并效率降低,抑制云水向雨水的转化,雨滴数浓度减少,雨滴蒸发过程减弱,不利于零度层以下强下沉气流的发展和维持,地面冷池和最大风速减弱,低层辐合抬升减弱,不利于水汽垂直输送和降水的转化,地面降水减小.城市污染气溶胶通过云微物理过程影响热力场和动力场影响地面降水过程.     

青藏高原各拉丹冬冰芯年积累量变化及其与大气环流的关系

根据各拉丹冬冰芯重建了该地区近70 a来积累量的时间序列. 冰芯积累量与邻近区域气象台站的降水量存在显著的正相关性, 表明冰芯积累量可以作为该地区降水量的代用指标. 1930s中期至1960s初期, 各拉丹冬地区的降水量处于一个低值期, 并于1950s末期达到了极低值. 自1960s开始, 降水量急剧上升, 进入1990s后, 降水量有下降趋势, 但仍然高于1930s~1950s. 利用Mann-Kendall方法检测出该地区降水量在1967年发生了一次突变, 即由低降水期转为高降水期. 大气环流特征的分析表明, 高降水期的西南夏季风比低降水期北扩了约2个纬度, 且巴尔喀什湖槽在高降水期明显增强, 同时经向风和水汽输送在高降水期也显著增强.     

1985年汛期降水预报与实况的对比分析

用冬季地温分布预报汛期降水的工作,我们已经进行了十年,取得了一定的成效.今年我们开始同中央气象台长期科协作,于3月份共同收集了各气象台站的地温资料,绘出了1984年11月～1985年2月1.6米地温距平图.将这些资料连同历史资料,输入汛期降水预报模式,于1985年3月底做出了1985年汛期(4～9月)降水量距平百分率预报图(图     

筑梦青春

傅科摆的长期摆动研究 知力：你们怎么选择的改进傅科摆这个课题？董恩博：我们在初三时去天文馆参观，注意到天文馆大厅里有个傅科摆。傅科摆是一个由钢丝吊着的实心重球，这个装置能够通过摆平面变化证明地球的自转运动。     

天气图天气预报

我们所说的天气,是指某地区在某瞬时或较短时间内所观察到的各种气象要素(如气压、气温、湿度、风、云等等)所综合体现的大气状态。而各种不同的天气,是由大气中各种天气系统造成的。为了能同时察看和分析各类天气系统的演变规律,研究广大空间里各种气象要素的分布特点,就需要有相应的工     

不同暴雨的面积与深度之间遵守统一的理论关系

作者之一曾沿统计力学思路研究了大气降水的分布面积与深度的相对关系问题。在各降水元落在地面那一点的机会相等的假设下,导出了一个降水的面积与深度的理论方程其中R为总面积为A区域上的平均降水量,R(r)为降水量大于r的部分的平均降水量,a是降水大于r的部分的总面积。这个结果十分简单明确,适用于任何一次降水(暴雨)过程,但显然也不应要求它也适用于n次(两次或多次)降水的总量.这一理论结果也可从熵极大的角度推导出来。为验证以上结果是否与事实相符,作者之一(杨)用了我国80场大暴雨和我国与美国最大暴雨面深资料合计87组数据进行了全面的     

健康和长寿你选谁

健康与长寿是矛盾的统一体。在正常情况下．健康才能长寿。但不等于长寿就一定健康,也不等于健康就一定长寿。那么我们应该怎么认识生活的质量和生命的质量呢？     

全球陆地年降水场的长期变化(1948 ~ 2000年)

研究了1948-2000年全球陆地年降水场的长期变化,结果表明在1978年前后全球年降水量突变减少,平均每年减少0.54 mm.模糊聚类方法将36个纬圈的年平均降水量划分为6个纬带,研究了6个纬带的年降水量的长期变化.指出,除了北半球高纬度(60°-90°N)降水略微增加以外,各纬带的平均降水量都表现为减少,35°S-35°N的降水量减少最为显著.降水量减少最多的地区是热带,平均降水减少为0.98mm/a.划分了1948-2000年的全球旱涝年,指出旱涝年有明显的年代际变化.研究指出,在暖事件全球陆地平均降水量每年减少15.4 mm,而在冷事件年则增加14.4 mm.20世纪70年代末开始频繁发生的ENSO事件可能是全球年降水量减少的一个重要的原因.     

东北地区冬半年大雪-暴雪日数气候预测

大雪和暴雪是东北冬半年(前一年11月～次年3月)发生主要的极端天气和气候事件,是我国当前主要的气象灾害之一.此前的研究主要集中于东北大雪和暴雪天气个例的成因和天气预测,对其气候预测研究甚少,因为大雪-暴雪年际变率非常大,气候规律复杂,同时动力模式对中高纬气候预测能力较低,预测非常困难.本文基于东北冬半年大雪和暴雪日数的年际增量的气候变化规律及其影响系统,尝试开展东北地区大雪-暴雪日数的气候预测.本文选取4个具有物理意义的预测因子,包括东北北部地区前期9月土壤湿度异常的陆面过程的影响、表示冬季西北太平洋海气过程的预测因子、前期夏季马斯克林高压和前一年前期冬半年东北暖湿气流,研制东北地区冬半年大雪-暴雪日数气候预测模型,并对预测模型进行1963～2011年(48年)独立样本交叉检验和1983～2010年(28年)独立样本回报检验,两种检验结果均表明该预测模型对东北大雪-暴雪日的年际增量及其距平百分率具有较高的预测能力.48年的交叉检验中,年际增量(距平百分率)相关系数是0.86(0.77),均超过0.01的显著性水平.距平百分率绝对误差是16%,平均均方根误差是20%.本研究结果为东北大雪-暴雪日数的气候预测研究提供一个有效预测方法和预测模型,值得在预测实际业务中试验应用.     

降水偏爱哪些地方（上）

居住在地球上的人类一直面临着自然灾害的严重挑战，其中洪涝灾害在我国分布地域广阔、发生频率极高；因此，大自然的降水，就成为关系我们国计民生的大事；地形对降水量和落区等方面都有显著影响。中国2／3的国土面积是山地；所以，研究和认识地形对降水的影响，对防御洪涝灾害是十分重要的。     

泉眼为啥“听”到喊声就出水

沙漠涌泉本身就令人称奇了，但如果喷涌的泉水还能随着人们的喊声或周围的响声发生变化，无疑是奇上加奇了。泉水本是无生命的东西，怎么可能听得懂人类的语言呢？这听起来好像不太可信。然而，相传在年降水量只有60mm～200mm，被称为“生命禁区”的内蒙古阿拉善腾格里沙漠还真有这样一口泉，只要人一喊，泉眼马上就能涌起泉水。     

1901—1950年时期中我国部分地区降水偏距的统计研究

我们根据二十世纪前50年国内的降水资料,研究了长江中下游、东南沿海地带、渤海周围地区在该时期中普遍出现水旱的月份。历年逐月各地的降水量资料皆可分为七级,第一级降水最少,第七级降水最多。每个地区普遍出现第一、二极的降水时称为旱月,普遍出现第六、七级的降水时称为水月。50年中     

中国东部季风区大气降水δ18O的特征及水汽来源

季风环流是水汽输送的重要载体, 它通过影响和制约大尺度水汽输送场的分布和水汽收支状况对季风区的降水产生影响. 对我国受季风影响最为显著的东部地区大气降水中稳定氢氧同位素的研究将有助于对季风降水机制的理解. 2005~2006年各月, 在中国大气降水同位素观测网络(CHNIP)位于该地区的17个观测站点进行了月大气降水样品的采集. 根据得到的274组稳定氢氧同位素组分所建立的局地大气降水线方程δD = 7.46δ18O + 0.90, 反应了该地区独特的局地气候特点. δ¹⁸O值由沿海向内陆地区逐渐贫化, 并且南部和东北地区δ¹⁸O值年内变化存在周期性. 不同地区影响降水同位素的气候因子不同, 由南向北, 温度效应逐渐增强, 降水量效应由全年存在变为只在主要降水期存在. 控制δ¹⁸O的地理因子存在差异: 南部和华北地区为高程, 东北地区是纬度. 此外, δ¹⁸O对季风的进退、雨带的移动以及台风/强热带风暴等强对流天气的运动路径有一定的示踪作用.     

大雪飘飘

受冷暖空气的共同影响，从11月10日开始．雨雪天气在中国中东部大面积铺开。这是今年入冬以来，我国首次大范围的雨雪天气，波及数十个省区市。中国气象局专家初步估算，河北、山西、河南等地的暴雪过程．整体达60年一遇标准．局部地区突破百年一遇。山西、河北两省属于有气象记录以来最大降雪。