气候变化与气象灾害

回顾了国际上气候变暖背景下极端天气和气候事件研究的基本成果，重点讨论了我国旱灾、暴雨洪灾，高温热浪、霜冻、低温冷害和沙尘暴等气象灾害的变化特点。指出：在过去50多年气候明显变暖的背景下，华南，西北东部和东北东部随着降水量的减少，降水日数也显著减少，干旱化倾向十分明显；长江流域的强降水过程明显趋于增多，发生洪涝灾害的频率也趋于增加。气候变暖最显著的影响之一是无霜期显著增加。虽然在过去50多年中我国沙尘暴发生频率和范围总体趋于减少，但由于持续干旱的影响，使得1998年以来又出现沙尘暴增加的势头。     

极端风况下风力机的动态失速研究

根据IEC标准与GL准则定义极端风速模型对某1.5 MW的水平轴风力机进行数值模拟计算,研究极端风况下风轮转矩、空气动力系数等的变化规律.研究发现,风力机在非稳态工况下运行时,高风速时风轮的转矩与低风速时风轮的转矩变化规律相比有明显差异,叶根到叶尖产生不同程度的失速.在风速增大和减小的不同过程中,非稳态工况下风轮转矩、升力系数和阻力系数随攻角的变化有显著地差别,叶轮的升力系数和阻力系数的最大值均高于稳态下的系数.     

高温及等离子体环境下液态锡与钨筛网的相容性研究

本文利用真空管式炉和四川大学直线等离子体与材料表面相互作用平台（SCU-PSI）, 探究了静态高温以及高密度氢等离子体环境下液态锡（Sn）对钨基多孔筛网结构（CPS）的润湿及腐蚀行为. 实验结果发现,在静态高温环境下液态Sn润湿钨筛网（4层150目）的阈值温度为950 ℃,且随着实验温度升高,润湿效果越好. 当实验温度达到1050 ℃时,在钨筛网表面观察到大量SnO2棒状结构. 这种棒状结构可能是由于管式炉中存在少量的氧气,在高温作用下Sn和氧气发生反应生成SnO2纳米晶. 当液态Sn-CPS结构进一步被离子通量为7.71×1022 m-2*s-1和热负荷为54.55 kW*m-2 的氢等离子体辐照时,钨筛网出现大面积断裂,形成丝状结构;而在没有液态Sn润湿的情况下,钨筛网表面没有出现类似损伤. 这可能是在高密度氢等离子体辐照作用下,氢等离子体与SnO2的协同作用加剧了钨筛网的损伤,造成了钨丝硬化断裂. 本文的实验结果为未来液态Sn-CPS在聚变装置中的实际应用提供了一定的参考.     

深圳市降水特征时空演变规律分析

采用中国区域地面气象要素数据集中的降水数据,基于Mann-Kendall检验法、Sen's坡度法、Morlet复小波分析法并结合极端降水指标,对深圳市1979—2015年降水量的时空演变规律进行了分析.结果表明:1)1979—2015年深圳市年平均降水量为1 841.28mm,最大主周期为10a,呈现不显著减小趋势.年降水量表现出西多东少、南多北少的空间分布特征.2)西部城区夏季降水和东部郊区相近,春、秋、冬季降水多于东部郊区,且汛期和非汛期降水量都多于东部郊区.3)极端降水时间和雨量南部多于北部、中西部地区多于东部,且极端降水整体呈现降水历时变短、场次降水强度变大的趋势,西部城区表现更为显著.4)西部城区年降水量、汛期降水量和极端降水指标都呈现不显著增加趋势,而东部郊区呈现不显著减小趋势,表现出一定的雨岛效应.     

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.     

区域水资源承载力评价方法研究

<正>伴随全球气候变化背景下区域极端干旱气候频现,水资源短缺问题已经成为我国经济社会发展的重要制约因素,进行水资源承载力评价是区域水资源合理配置的关键。水资源承载力评价方法多从水资源系统评价或生态和环境评价方法中改进移植而来,有背景分析法、供需平衡法与多目标分析模型、多指标综合评价法与综合评判模型、系统分析方法等。     

大数据驱动的极端气象灾害态势要素提取模型与优化

大数据驱动的灾害精准监测与预警是新时代提升公共服务质量、实现精准防灾减灾的重要手段。针对目前关于灾害态势要素提取缺乏可操作性的方法,以极端气象灾害中的台风灾害为例,基于“致灾体-承灾体-救灾体”理论设计了灾害态势要素提取框架模型,采用大数据分析中常用的主成分分析法对影响极端气象灾害态势的诸多要素进行降维处理并提取关键态势要素;引入博弈论的思想,构建基于合作博弈的灾害态势要素权重优化模型,并通过案例分析验证了该方法的合理性和可行性。通过推动自然灾害类突发事件监测与预警理论的创新,推动应急管理由注重灾后救助向注重灾前预防转变,更好地从根本上减轻灾害风险。     

中国极端降水对气候变化的热力学响应机理及洪水效应

全球变暖改变了气候系统的热力和动力环境,影响了陆地-大气系统的能量收支和水循环过程,对降水、湿度、径流等水文要素产生显著影响.大气边界层水汽是降水形成的物质基础,现有研究主要关注饱和水汽压对极端降水的影响,发现了呈"抛物线"形状的Hook气候响应结构.但是未能定量阐明其形成原因,也较少分离大气热力和动力作用对极端降水演化的贡献分量,制约了未来气候灾害风险预测及水文过程模拟精度.本文以中国大陆和151个典型流域为研究区域,通过扩展的克劳修斯-克拉珀龙(Clausius-Clapeyron)方程评估了极端降水和地表径流对近地气温的响应强度,采用ERA5再分析数据集评估了整层气柱水汽含量、对流有效位能和相对湿度对极端降水的促进/抑制作用,基于能量收支和水分平衡分离了极端降水的热力项和动力项,并解释了Hook结构的形成原因;基于CMIP6框架下21个全球气候模式输出数据,通过偏差校正和流域水文模拟方法预估了未来气象水文过程,研究了Hook结构的迁移路径及其暴雨洪水效应.研究发现,动力学约束造成高温下极端事件的水汽输送能力受限,进而形成了Hook结构,但极端降水和地表径流的Hook结构并不稳定,...     

基于综合视角的近55 a青藏高原气温变化分析

基于青藏高原73个气象站点1961-2015年的逐日最高气温、最低气温和日平均气温资料,从趋势、波动特征和极端事件3个维度,利用最小二乘回归分析、Mann-Kendall突变检验及Pearson相关分析等方法全面剖析该地区近55 a气温的趋势变化、波动变化与极端事件变化.结果表明,时间上, 1961-2015年青藏高原气温暖化特征明显,变化速率表现为年内日最高气温<年均气温<年内日最低气温、结冰日数<霜冻日数;突变时间表现为日最低气温<霜冻日数<年均气温<日最高气温<结冰日数.气温变化呈不对称性,最低气温的变化比年均气温和最高气温的变化更加敏感.空间上,滇西北地区气温升温迅速,波动快速增强;柴达木盆地、"一江两河"地区、川西高原呈气温缓慢升高-波动快速增强或气温快速升高-波动缓慢增强特征;那曲高原、黄河源区气温升高迅速同时伴随波动减弱,升温趋势稳定.青藏高原不同地区暖化主导因素不同,日最高气温的持续上升是高原东北部气候暖化的主导因素;日最低气温的持续上升对高原南部气候暖化的贡献更明显;而柴达木盆地则受到日最高、最低气温剧烈变化的双重影响.年均气...     

国外科技期刊亮点

首次发现蓝色香蕉众所周知,香蕉成熟时会由青变黄,而奥地利Innsbruck大学SimoneMoser,BernhardKr覿utler等却发现一种鲜蓝色的香蕉,能发出蓝光,令人大感意外。这是科学家首次看到这一现象。相关成果发表于2008年10月10日出版的德国《应用化学》(AngewandteChemie)杂志。Kr覿utler等认为,这种蓝色香蕉与叶绿素退化有关。当香蕉成熟时,叶绿素开始分解,而这种分解代谢主要集中在香蕉皮上。在紫外线下,这些分解代谢产生荧光,