海南岛春季一次特大暴雨过程的成因及其预报偏差

2022年4月30日夜间至2022年5月1日白天,海南岛东半部地区出现了历史同期罕见的局地200 mm以上的特大暴雨,其中,琼海和万宁有6个自动站的日降雨量达到300 mm以上,超过历史同期极值,主客观预报均比实况偏弱50～100 mm.本文利用地面观测资料、卫星、雷达、ERA5再分析资料（0.25°×0.25°）对此次暴雨的环流背景、中尺度对流系统触发和发展机制进行了详细分析.结果表明,此次暴雨过程分为两个阶段,分别发生在冷空气影响前后,30日夜间海南岛东部地区大气可降水量和水汽通量呈现明显的异常特征,东北风向海南岛东岸喇叭口地形灌进时,辐合上升加强,同时,海岸线附近,由于海陆摩擦的差别,形成中尺度切变线,切变线上的中尺度对流系统自南向北移动,造成东部沿海地区强降水的发生. 1日白天降水的主要原因是冷暖气流在海南岛东北部地区交汇,海南岛北部有东北—西南走向切变,东北急流带来南海北部的大量水汽输送,低层有强烈的垂直上升运动.数值模式对有无暴雨具有较好的可预报性,ECMWF模式预报的强降水中心量级偏小与其对低层风场和水汽通量预报偏差有关.     

瓦斯突出等级预测模型

针对瓦斯突出等级评判方法预测准确度低的问题,提出一种基于拉普拉斯特征映射算法（LE）和改进的乌鸦搜索算法（ICSA）优化核极限学习机（KELM）的瓦斯突出预测模型。利用LE算法对瓦斯突出数据进行非线性降维,消除变量间的相互重叠;引入Tent扰动序列、自适应步长和自适应感知概率改进传统的乌鸦搜索算法（CSA）,有效避免算法陷入局部最优,提高算法的收敛性能;采用ICSA算法对KELM的相关参数进行寻优,建立基于LE和ICSA-KELM的瓦斯突出等级评判模型。经过对比试验表明,该模型能够有效提高预测准确率。     

极端微生物在环境保护中的应用

本文介绍了极端微生物的类型及其特点,综述了极端微生物及其产生的极端酶在清洁生产、环保型生物材料的生产及环境污染治理中的应用前景及对环境保护的意义。     

城市短历时暴雨强度公式参数率定

根据实测暴雨资料,用以最小二乘法为准则的高斯－牛顿迭代法,直接求解暴雨公式中的参数,算法简单,可以减少中间环节带来的计算误差,提高参数的精度．     

黄土地区小流域次暴雨侵蚀产沙研究

通过坡面模拟降雨实验，分析了黄土地区坡面降雨径流产沙过程的主要影响因素，建立了坡面径流含沙量与坡面流量、前期土壤含水量、土壤干容重之间的定量关系。应用实测资料分析了黄土地区暴雨径流侵蚀产沙特点，建立了考虑流域前期土壤含水量和径流涨落段的含沙量与流量之间的水沙传递关系，建立了小流域次暴雨侵蚀产沙模型。经用实测资料计算检验，此模型对小流域次暴雨侵蚀产沙过程及产沙总量的计算结果都具有较高的精度。     

北京市2018年“7·16”极端暴雨特征及成因分析

基于地面自动站、雷达及NCEP数据,采用标准化异常度方法,对北京市2018年7月15—16日出现的极端暴雨过程进行分析,结果表明:极端降雨发生在副热带高压和高空槽之间,低层有明显的西南急流,水汽充沛;暴雨发生时,环境条件标准化异常度均超过3σ,为此次极端降雨创造了极其有利的动力、水汽和不稳定条件;中尺度对流系统活动可分为对流系统触发和局地强降雨、对流系统组织化加强和强降雨区北移两个阶段,均伴有明显的“列车效应”,且降雨效率极高;低空西南急流利于大气不稳定层结的建立、水汽持续输送,地面辐合线方向与850hPa低空急流方向、对流云团的移动方向均一致,是导致对流系统触发后增强的主要原因。     

一次特大暴雨天气的数值模拟试验研究

目的检验各非绝热物理过程参数化方案对模式输出结果的影响,进一步了解和认识MM5模式中不同积云对流参数化方案的性能、特点和适用范围,为合理选择使用模式中的物理过程参数化方案提供依据,提高模式对类似暴雨天气过程的预报能力。方法运用相互比较和试验分析的方法在不同模式分辨率下,对MM5V3模式中的不同物理过程参数化方案设计18种组合方案,进行比较试验和分析。结果主要雨带位置对参数化方案并不是十分敏感,但模拟的暴雨中心强度、范围、雨带走向随参数化方案的不同有较大变化,甚至出现虚假的强降水中心。各组合方案模拟的天气尺度系统水平环流结构差别较小,模拟的中尺度系统结构存在着较大差别,这种差别对定点、定量降水的准确预报产生影响。结论在实际预报中可根据初始气象场的分型特点选择较合适的组合方案启动数值预报模式,从而达到提高模式对类似暴雨天气过程的预报能力。     

贵阳地区暴雨和冰雹湿位涡对比诊断分析

应用湿位涡理论,对1997~2004年贵阳地区的6次冰雹天气和2004年贵阳地区的6次暴雨过程分别合成,进行诊断分析.结果表明:在θe陡立密集区,θe面陡立导致湿斜压涡度发展,密集区内冰雹和暴雨容易发生;MPV1<0和MPV2>0的配置,易产生暴雨,且MPV1数值比MPV2数值大一个量级,说明暴雨发生时正压过程起着主导的作用,而湿斜压项的高值区与暴雨的落区相一致.冰雹发生时,降雹区的低层为对流层不稳定层结下(MPV1<0),有MPV2>0,使湿斜压不稳定增强,倾斜涡度得以发展,冰雹易出现在高值中心偏南一侧,(即MPV1<0与MPV2高值中心交界处),冰雹出现后,高值中心强度减弱.     

湖南暴雨洪涝灾害损失时空特征及影响因素分析

利用1984—2010年湖南灾情统计资料,对湖南暴雨洪涝灾害损失的时空特征进行了分析,并以年降水量、地区生产总值、人口数、城镇率和建成区面积等为指标,从自然和社会2个方面,初步探究了湖南洪涝灾害格局的影响因素.结果表明:湖南暴雨洪涝灾害整体呈现加重的趋势.洪涝灾害年内分布差异大,夏季最为集中,空间上主要集中在"湘资沅澧"四水流域下游和洞庭湖区.湖南暴雨洪涝灾害损失的变化受自然因素和社会因素共同的影响,从全省来看,损失与年降水量、地区生产总值、人口和城镇率间均表现出显著的正相关,其中前两者尤为显著,作为致灾因子的强降水是造成湖南洪涝灾害发生的直接原因,虽然社会经济的快速发展在一定程度上降低了灾害脆弱性,但同时灾害暴露性的增加更为显著,从而使得湖南暴雨洪涝灾害的损失以及风险呈现上升趋势.     

1954-2004年中国夏季日平均温度偏态性分布规律

利用中国1954-2004年194个站日平均气温资料,基于Box-Cox变换指数λ分析了日平均气温分布与正态分布的偏差程度.结果表明,中国50年夏季日平均气温序列与正态分布的偏差程度呈一定的区域差异:半干旱区域,温度分布的正态性较好;东南沿海地区则不服从正态分布,呈较明显的右偏.因此,根据Box-Cox变换指数λ的大小将中国分为三个不同的区域,研究了中国夏季温度的偏态分布规律及其变化特征.