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1.
使用GBPP-100型雨滴谱仪,于2001年6月12日至7月31日在天山北坡的小渠子气象站和牧业气象试验站,对27次降雨过程进行了雨滴谱观测,共获取了4 719个雨滴谱样本。通过观测资料分析新疆中天山山区积状云、层状云、积状-层状混合云降雨的微物理结构特征。观测分析表明,天山山区降雨雨滴的平均直径0.41~0.55 mm,以积状云最大,混合云次之,层状云最小。最大平均直径0.88~1.12 mm、平均雨强1.18~2.78 mm·h-1、平均含水量5.23~11.62 g·m-3,混合云的这三个特征量均为最大。三类云的雨强与数密度呈正相关。积状云、层状云降雨的雨滴谱服从M-P分布,混合云服从Γ分布。由于山区地形的作用,使云中降雨粒子的生长时间受到限制,天山山区降雨小滴浓度高、尺度小,人工降雨潜力大。 相似文献
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青藏高原北麓河地区降水量观测与对比分析 总被引：1，自引：1，他引：0
根据2011年11月至2012年9月通过Thies激光雨滴谱仪、 T-200B雨雪量计和TE525翻斗式雨量筒获取的青藏高原北麓河地区降水量数据, 按3个时间段分别对3种仪器记录的降水量行了对比分析. 结果表明: 激光雨滴谱仪获取的固态降水量与经Jimmy校正公式修正后的T-200B降水量极为接近. 但在测量雨夹雪时, 激光雨滴谱仪对降水类型、 颗粒直径的误判造成了获取的降水量远高于T-200B雨量筒. 而3种仪器获取的液态降水量有很好的一致性. 但是, 当小时降雨量在2 mm以上时, 激光雨滴谱仪获取的降雨量比T-200B和TE525雨量筒小20%左右. 同时, 在风吹雪对激光雨滴谱仪的影响方面做了相关的分析研究, 初步认为风吹雪的颗粒直径主要集中在0.5 mm以下. 相似文献
3.
《地球科学进展》2020,(7)
准确观测云和降水的微物理特征是理解云降水物理过程的关键。由气象气球搭载测量仪器升空进行现场探测是获取云和降水粒子微物理特征的有效方式,其作为机载云降水粒子测量设备的补充手段,在现场测量中发挥着越来越重要的作用。根据现有球载云降水粒子探测器工作原理的差异,将其分为碰撞取样式、直接成像式、光学散射式、光强衰减式和电荷测量式探测器。总结了典型仪器的工作原理、关键技术和主要优缺点;简要介绍了其在云层精细结构获取、云参数遥感方法建立、云降水物理过程研究和参数化以及雷暴云的科学观测等方面的应用;最后,对球载云降水粒子探测器的发展趋势进行了展望,为开展相关技术研究和设备研制提供参考。 相似文献
4.
祁连山区春季降雪滴谱特性分析 总被引：1，自引：0，他引：1
利用2008年3-4月青海省祁连县黑河流域气象要素及双偏振多普勒雷达降水观测试验中激光扫描滴谱仪获取的雪滴谱资料,选取了有代表性的4个时段的数据,运用最小二乘法埘其进行了M-P分布和(R)分布拟合分析.结果表明:(R)分布可以很好的模拟实际雪滴谱;雪滴谱同雨滴谱.样同样具有多峰的结构;研究了降雪过程微结构参量的演变,讨论了祁连山地区雪滴谱分布的基本特征.计算了≤2 mm雪片对总降雪量的贡献,表明在该地区春季降雪中,小滴对降雪强度的贡献较大,大滴的山现超前于强降雪.得到了适合该地区降雪的Z～R关系. 相似文献
5.
兰州雨量谱的气候变化与极端化趋势 总被引：2，自引：1，他引：1
利用兰州站1951-2005年逐日降水观测资料,进行雨量划分级别,分析了55 a来兰州分级降水雨量谱和极端降水的气候变化和发展趋势.研究表明:兰州年降水量逐年波动下降,长期变化趋势为每10 a下降9.0 mm,近20 a达到每10 a下降22.6 mm;年降水日数的长期变化趋势为每10 a下降3.6 d,近20 a为每10 a下降3.7 d.主要是由于小、中雨级的降水减少明显造成.兰州近20 a大雨以上级别的极端降水量增多,变化趋势为每10 a增加9.9 mm,年降水日数的变化趋势为每10 a增加0.4d.兰州年降水强度的长期变化趋势为每10 a上升0.1 mm·d1,其中小雨、中雨级别的贡献并不明显,主要的增加贡献是由大雨以上级别的降水强度增加所导敢的.极端降水的强度在近20 a的变化趋势为每10 a增加5.7 mm·d-1.兰州近20 a的年降水量中极端降水量占的比例由15.9%上升至1 6.2%;极端降水日数增加,其比例从1.8%上升至2.0%,在2000年极端降水所占的比例更是达到雨量的25.4%和雨日的4.0%水半,呈现出向极端降水增强的发展趋势. 相似文献
6.
以分析额济纳旗降水周期变化规律为例,探讨了降水时间序列确定性成分的分析方法。利用额济纳旗1971-2000年的降水资料,基于滑动t检验法、坎德尔（Kendall）秩次相关检验法、秩和检验法和最大熵谱法,对降水序列进行了趋势性、跳跃性和周期性分析。由计算结果分析得到额济纳旗降水过程主要存在的周期特性,为额济纳旗干旱预防和防治起到借鉴作用,为研究区生态保护及灌溉工程的设计提供基本依据。 相似文献
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近50年来中国极端降水趋势与物理成因研究综述 总被引：6，自引：2，他引：4
对中国近50年来极端降水事件的研究表明,在全球变暖背景下极端降水事件的频率和强度均有升高的趋势,但存在明显的区域差异。观测分析表明长江中下游,东南地区和西北的部分区域极端降水有增加趋势,而华北、东北和西南的部分地区有减少趋势。现阶段不同模式模拟的结果还存在差异,但总的预测结论表明中国极端降水有极化的趋势。首先从统计学角度通过分析均值和极值的关系,探讨了极端降水事件概念的界定,然后分析了不同区域极端降水的变化趋势。在综述中国极端降水研究的基础上,以极端降水变化趋势较为复杂的长江流域作为典型气候区,从海—气相互作用角度对影响极端降水的物理机制和过程进行了总结。分析表明能够反映极端降水本质特性的定义和影响极端降水的物理过程还需要进一步研究,并且随着研究深入,新的影响极端降水的因子也会被逐渐发现。 相似文献
9.
岩溶含水系统中赋存着丰富的优质地下水,而大气降水是浅部可供开采的岩溶地下水的最主要补给来源。受岩溶含水系统各向异性、不均一性和直接观测难度大等因素的影响,降水入渗补给量的计算是一个非常复杂的过程。确定岩溶含水系统的汇水范围是降水入渗补给计算的首要问题,示踪法与经验公式法被证明是最有效的两种方法。降水入渗补给量的计算方法主要包括水文过程线法分析法、氧同位素法、氯质量平衡法、基于GIS的多变量综合分析法和模型法。本文对目前岩溶含水系统降水入渗补给计算方法的关键点和适用条件进行了总结和对比,同时指出大气降水物理化学性质的时空特征以及水-岩反应可以作为未来研究岩溶含水系统降水补给的研究方向之一。 相似文献
10.
利用离散谱空间变换中谱能不变性约束下的谱分析方法和引进相对地形高程(地形扰动)概念,研究了西藏高原地形强迫对该区降水分布的影响机制。研究表明,在相对最大降水高度之下,所谓地形-降水分布剖面一致性(即降水分布曲线相似于地形起伏曲线,雨峰雨谷和山峰山谷基本一一对应)的经典结论在西藏高原不能完全满足。频谱空间中的地形-降水锁相关系能够更本质地反映出地形性降水分布的物理特征。揭示出,两种不同的地形-降水锁相关系即分别对应西藏高原的两种地形-降水分布形态,即雨峰雨谷和山峰山谷基本一一对应的共振分布型;降水随地形增高或增或减的漂移分布型。 相似文献
11.
Rain Drop Size Distribution (DSD) is one of the key parameters to micro physical process and macro dynamical structure of precipitation. It provides useful information for understanding the mechanisms of precipitation formation and development. Conventional measurement techniques include momentum method, flour method, filtering paper, raindrop camera and immersion method. In general, the techniques havelarge measurement error, heavy workload, and low efficiency. Innovation of disdrometer is a remarkable progress in DSD observation. To date, the major techniques are classified into impacting, optical and acoustic disdrometers, which are automated and more convenient and accurate. The impacting disdrometer transforms the momentum of raindrops into electric impulse, which are easy to operate and quality assured but with large errors for extremely large or small raindrops. The optical disdrometer measures rainfall diameter and its velocity in the same time, but cannot distinguish the particles passing through sampling area simultaneously. The acoustic disdrometer determines DSD from the raindrop impacts on water body with a high temporal resolution but easily affected by wind. In addition, the Doppler can provide DSD with polarimetric techniques for large area while it is affected by updrafts, downdrafts and horizontal winds.DSD has meteorological features, which can be described with the Marshall Palmer (M-P), the Gamma, the lognormal or the normalized models. The M P model is suitable for steady rainfall, usually used for weak and moderate rainfall. The gamma model is proposed for DSD at high rain rate. The lognormal model is widely applied for cloud droplet analysis, but not appropriate for DSD with a broad spectrum. The normalized model is free of assumptions about the shape of the DSD. For practical application, statistical comparison is necessary for selection of a most suitable model. Meteorologically, convective rain has a relatively narrow and smooth DSD spectrum usually described by the M P model. Stratiform rain has a broad DSD spectrum described with the Gamma model. Stratocumulus mixed rain has relatively large drop diameter but small mean size usually described by the Gamma model. The continent rainfall is altitude dependent and it differs from the maritime cloud rainfalls in terms of rain rate and drop diameter. Overall, the meteorological features are useful to improve our understanding of precipitation formation but also important to development of precipitation retrieval techniques with a high accuracy. 相似文献
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对雨滴的溅蚀过程及影响因素作了全面的分析。在揭示黄土地区梁峁上部雨蚀规律的基础上,运用牛顿第二运动定律,推导出雨滴对土粒撞击力的表达式。在假定雨滴溅蚀率与雨滴侵蚀力成线性关系情况下,推导出雨滴溅蚀量表达式,经桥沟流域径流场上应用,效果令人满意。 相似文献
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14.
黄土的粒度组成和分布既能够反映其沉积环境,又在很大程度上决定了黄土的物理力学及水理性质。粒度分析表明黄土的粒度频率分布曲线包含多峰分布和单峰分布两种形式。对比研究发现:粒度具多峰分布的黄土其粘粒含量相对较高,微结构一般为镶嵌微孔半胶结结构或絮凝状胶结结构,比表面积大,平均孔径小,微孔隙和小孔隙含量高,一般超过孔隙总量的60%,其工程地质性质明显优于具单峰分布的黄土,且多峰分布特征愈明显即细粒部分的次峰愈高,其工程地质性质愈稳定,渗透系数的各向异性愈低。 相似文献
15.
提出了水量百分数这一非均匀沙不平衡输沙的一个重要概念和有效工具。给出了水量百分数定义及其表达式。分析了它的3个特性:它能严格地将均匀沙挟沙能力迭加为非均匀沙挟沙能力;在强平衡条件下,水量百分数恰等于床沙级配;水量百分数就是能量百分数。进而利用水量百分数证明了床沙质、冲泻质与全沙具有相同的挟沙能力;证明了用它可以导出非均匀沙不平衡输沙时的挟沙能力组成以及挟沙能力级配和有效床沙级配表达式。 相似文献
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准噶尔盆地老山沟火山岩晶体粒度分布及其结晶动力学意义 总被引：1，自引：0，他引：1
摘 要 阐述了火山岩晶体粒度分布的基本原理和研究方法分析了老山沟火山岩斜长石、
辉石、橄榄石、铁钛氧化物的晶体粒度分布。前3种矿物在中间粒度处发生了有意义的弯折
原因是岩浆上升时过冷度增大。估算了岩浆房中斜长石、橄榄石的成核速率、结晶时间及上
升过程中处于结晶带的时间。研究表明在岩浆的演化过程中晶体的分离和累积作用及岩
浆的混合和对围岩的同化作用可以忽略。 相似文献
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It is generally agreed that particle size distributions of sediments tend ideally to approximate the form of the lognormal probability law, but there is no single widely accepted explanation of how sedimentary processes generate the form of this law. Conceptually, and in its simplest form, sediment genesis involves the transformation of a parent rock mass into a particulate end product by processes that include size reduction and selection during weathering, transportation, and deposition. The many variables that operate simultaneously during this transformation can be shown to produce a distribution of particle sizes that approaches asymptotically the lognormal form when the effect of the variables is multiplicative. This was first shown by Kolmogorov (1941). Currently available models combine breakage and selection in differing degrees, but are similar in treating the processes as having multiplicative effects on particle sizes. The present paper, based on careful specification of the initial state, the nth breakage rule and the nth selection rule, leads to two stochastic models for particle breakage, and for both models the probability distributions of particle sizes are obtained. No attempt is made to apply these models to real world sedimentary processes, although this topic is touched upon in the closing remarks. 相似文献
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为了在离心机试验中模拟降雨引起的滑坡,设计和使用了一套降雨模拟系统。这套系统的构成主要是针对离心试验的特殊要求进行设计的。所采用的特殊技术可以均匀分配雨水,将雨滴的尺寸效益和科氏加速度引起的雨滴偏移最小化,实现了不同强度和历时的降雨模拟。通过一个降雨条件下砂土边坡的离心模型试验,成功应用了该套降雨模拟系统,研究了边坡中的降雨入渗过程。 相似文献
19.
Crystal size distributions (CSDs) are a standard method of describing populations of crystals within magmatic rocks. Olivine
is the dominant phase in kimberlite (∼40–50% by volume) and features a diverse range of sizes, shapes and origins. CSDs of
olivine provide a logical means of semi-quantitatively characterising kimberlite. The CSDs can then be used to distinguish
or correlate between kimberlite bodies or to investigate processes related to ascent, emplacement and eruption. In this paper,
we present an automatic image analysis technique that provides efficient quantification of olivine CSDs within digital images
of polished slabs of kimberlite. This technique relies on a combination of algorithms for detecting regions of interest (ROI)
and for segmentation of ROIs in order to identify individual olivine crystals that are used for size distribution datasets.
The detection process identifies regions expected to be olivine using a model-based colour detection technique using Mahalanobis
distance combined with texture analysis based on local standard deviation and greyscale foreground enhancement techniques.
The segmentation process separates adjacent domains to identify individual crystals using an iterative marker-based watershed
algorithm to separate adjoined structures of varying sizes. We demonstrate the utility of automatic image analysis by comparing
CSDs for olivine derived from this method versus results from manual digitisation of olivine grains. The automatic detection
system correctly identified ∼86% of the manually detected olivine domains; ∼88% of the automatically detected regions correctly
correlate to manually defined olivine grains. Discrepancies between the two methods are mostly the result of oversimplification
of crystal margins (i.e. rounding) by manual tracing whereas automatic boundary recognition shows clear advantages in identifying
irregularities in crystal edges. Closer examination of the results shows that both methods suffer from under-representation
of smaller crystals due to: (1) human subjectivity and error in manual tracing and (2) noise removal processes in automatic
detection. Automatic detection of olivine grains is much more efficient than conventional manual tracing; manual detection
requires ∼6 h per sample versus ∼1 min for automatic analysis of the same sample. 相似文献
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HELOS/BF型激光粒度仪湿法测试条件的优化 总被引：1，自引：0，他引：1
激光粒度仪以测试速度快、操作方便、重复性好等优点得到越来越广泛的应用,但仪器技术参数和测试条件不同对样品粒度测试结果有着显著影响。本文通过实验得到了HELOS/BF型激光粒度仪的优化测试条件,结果表明:对于比重小或粒径小的样品,采用低搅拌速率、高超声强度和较长超声时间;对于粒径大或比重大的样品,应采用高搅拌速率、低超声强度和较短超声时间。分散剂能加快样品颗粒的分散,且对于粒径小的样品分散效果更好。测试时进样浓度(遮光度)过低,样品中的颗粒数过少,检测不到足够的信号,使样品不具有代表性,样品粒径测定结果偏高;进样浓度过高,出现多重散射而使粒度分布范围较宽,样品粒径测定结果偏低。研究认为,HELOS/BF型激光粒度仪的合适进样浓度为10%～25%。 相似文献