Diurnal and Seasonal Variations of Thermal Stratification and Vertical Mixing in a Shallow Fresh Water Lake   总被引：1，自引：0，他引：1  

Yichen Yang  Yongwei Wang  Zhen Zhang  Wei Wang  Xia Ren  Yaqi Gao  Shoudong Liu  Xuhui Lee 《Acta Meteorologica Sinica》2018,32(2):219-232

Among several influential factors, the geographical position and depth of a lake determine its thermal structure. In temperate zones, shallow lakes show significant differences in thermal stratification compared to deep lakes. Here, the variation in thermal stratification in Lake Taihu, a shallow fresh water lake, is studied systematically. Lake Taihu is a warm polymictic lake whose thermal stratification varies in short cycles of one day to a few days. The thermal stratification in Lake Taihu has shallow depths in the upper region and a large amplitude in the temperature gradient, the maximum of which exceeds 5°C m^–1. The water temperature in the entire layer changes in a relatively consistent manner. Therefore, compared to a deep lake at similar latitude, the thermal stratification in Lake Taihu exhibits small seasonal differences, but the wide variation in the short term becomes important. Shallow polymictic lakes share the characteristic of diurnal mixing. Prominent differences on the duration and frequency of long-lasting thermal stratification are found in these lakes, which may result from the differences of local climate, lake depth, and fetch. A prominent response of thermal stratification to weather conditions is found, being controlled by the stratifying effect of solar radiation and the mixing effect of wind disturbance. Other than the diurnal stratification and convection, the representative responses of thermal stratification to these two factors with contrary effects are also discussed. When solar radiation increases, stronger wind is required to prevent the lake from becoming stratified. A daily average wind speed greater than 6 m s^–1 can maintain the mixed state in Lake Taihu. Moreover, wind-induced convection is detected during thermal stratification. Due to lack of solar radiation, convection occurs more easily in nighttime than in daytime. Convection occurs frequently in fall and winter, whereas long-lasting and stable stratification causes less convection in summer.  相似文献   

模式降水与温度预报的不一致性特征          下载免费PDF全文

郭达烽  段明铿  夏旻惠  陈翔翔 《应用气象学报》2018,29(3):321-332

为探讨模式产品预报不一致性问题,利用2015年11月—2016年10月业务中常用的GQEC,GQJP及T639模式的12 h降水、2 m温度网格产品,采用跳跃指数定量计算方法,研究了产品在不同区域内跳跃指数变化与预报不一致性问题。结果表明:产品多日平均跳跃指数随预报时效延长而增大;长时效预报比短时效预报跳跃频率大、预报不一致性也大;对比两种要素可知,降水的跳跃指数比温度大,跳跃频率高,预报不一致性大;对比不同模式发现,GQEC不仅跳跃指数值小,且跳跃频率低,预报不一致性小,GQJP虽然跳跃指数值小于T639,但其跳跃频率更高,预报一致性较T639低;产品跳跃频率存在季节差异,夏季降水和温度预报跳跃频率最高而冬季最低,夏季预报不一致性最大。研究还发现:基于跳跃指数的预报不一致性特征与选取的区域大小密切相关,区域越大,跳跃指数和预报不一致性越小;区域内跳跃指数分布特征与地理位置和地形等有关。  相似文献   

基于偏最小二乘回归的冬季北太平洋风暴轴指数的特征诊断     

闫恒乾  洪梅  张韧  朱伟军  马晨晨  余丹丹 《气象科学》2018,38(5):596-605

针对现有风暴轴指数分析大多采用相关分析等较为简单方法,难以对风暴轴指数变化有效诊断分析的问题,引入偏最小二乘回归(Partial Least Square Regression,PLS)的线性方法和核偏最小二乘回归方法(Kernel Partial Least Square Regression,KPLS),对冬季北太平洋风暴轴指数变化进行了特征诊断研究,并与传统的线性无偏最小二乘回归结果进行了试验比对。结果表明:偏最小二乘回归方法的诊断结果能够更好地反映风暴轴内部变化规律,并有效降低诊断误差。对于PNYI(北太平洋风暴轴纬度指数),采用r0. 2的因子筛选方案(r为因子与风暴轴指数的相关系数)并应用KPLS算法时,预测效果最佳;对于PNXI(北太平洋风暴轴经度指数)和PNII(北太平洋风暴轴强度指数),采用全因子方案并应用KPLS算法时,预测效果最佳。  相似文献   

鲁西北连续两次强降水过程对比分析     

杨晓霞  夏凡  张骞  侯淑梅  刘畅 《气象科技》2018,46(3):605-618

利用各种观测资料和NCEP/NCAR 1×1°再分析资料,对2012年7月30日夜间和31日夜间鲁西北连续两天强降雨天气进行诊断和对比分析。结果表明:强降水产生在西风槽前和副热带高压边缘的偏南暖湿气流中,西风槽稳定少动,台风在东南沿海北上,副高加强北抬,为鲁西北连续两天的强降水提供了天气尺度背景。925hPa及以下的低层,来自于渤海的偏东气流和来自于华东沿海的东南气流同时向鲁西北强降水区输送水汽,低层比湿大,CAPE和K指数较高。第1次强降水产生在偏南气流的暖区中,降水强度大,维持时间短。第2次强降水期间,低层有冷空气锲入,把暖湿气流抬升,前期为对流性降水,中后期转为稳定性降水,降水强度小,维持时间较长。850hPa及以下倒槽式切变线和中尺度低涡环流是造成强降水的中尺度影响系统,近地面层来自于渤海的东北气流与来自于东南沿海的东南暖湿气流形成中尺度涡旋,产生气旋式辐合上升,触发对流不稳定能量释放。对流云团在鲁西北形成长形的中尺度对流系统(MCS),稳定少动,有明显的列车效应和后向传播特征。强降水具有较强的日变化,夜间发展增强,白天减弱。  相似文献   

地形对台风“海燕”暴雨增幅作用的观测与模拟     

郑艳  杨仁勇  程守长  蔡亲波  任福民 《气象科技》2018,46(6):1147-1153

1330号台风"海燕"过程影响海南岛的强降水落区和强降水极值点(毛感乡)均位于南部地区,利用海南省区域加密自动站、三亚多普勒雷达以及0.25°×0.25°ERA-interim再分析资料对强降水成因进行观测分析,应用WRF Ver3.1.1模式对"海燕"进行模拟试验。结果表明:(1)"海燕"从海南岛南部近海北上阶段,其外围的偏东风或偏南风与五指山、吊罗山形成向南开口的"厂"字形地形正交,加密自动站和多普勒雷达在五指山区及"厂"字形地形南侧均探测到多个β中尺度风向辐合切变线或气旋性辐合涡旋,毛感乡附近存在明显的风向辐合,地面辐合中心与小时雨量大值区基本吻合。(2)"厂"字形地形迎风坡的强迫抬升导致气流垂直速度增大,毛感乡附近存在的水平的β中尺度辐合切变和垂直的β中尺度环流,有利于边界层辐合和中高层辐散增强,降水显著增幅。(3)数值模拟的强降水落区和降水极值点与实况基本一致,极值雨量较实况偏小;地形对山区及山脉迎风(背风)坡的雨量增(减)幅作用明显;有地形时,在五指山区及"厂"字形地形南侧容易产生β中尺度风向辐合区。  相似文献   

白令海峡治理的合作机制研究   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

白佳玉  孙妍张侠 《极地研究》2017,29(2):256-269

近年来随着北极冰盖的融化,北极通航已成为可能,而白令海峡作为北极航道重要的出口/入口,其战略地位也将逐步显现并被各国关注。在讨论白令海峡的治理与合作时,首先要明确白令海峡是用于国际航行的海峡,而作为海峡沿岸国的美国和俄罗斯对于白令海峡的管控与合作将成为影响未来北极航行的重要因素。为同时保障海峡沿岸国与使用国的利益,可借鉴马六甲海峡的治理经验,在现有治理机制的基础上进一步深化海峡沿岸国与海峡使用国的合作机制。中国作为海峡使用国也有必要积极参与白令海峡的合作治理。  相似文献   

Assessment of the Pacific decadal oscillation’s contribution to the occurrence of local torrential rainfall in north China     

Lin Pei  Jiangjiang Xia  Zhongwei Yan  Hui Yang 《Climatic change》2017,144(3):391-403

On 21–22 July 2012, torrential rains hit North China, with the daily precipitation record at Beijing station reaching 160.6 mm; this event is named the Beijing 7–21 case. This paper assesses the likelihood of the occurrence of local torrential rains, such as the Beijing 7–21 case, from the perspective of climate variability. In particular, the influence of the Pacific Decadal Oscillation (PDO) is assessed. There were five extreme events, with daily precipitation records equal to or larger than 160.6 mm, at Beijing station during the period 1951–2012; all of these events happened during negative phases of the PDO. The present analysis indicates that precipitation events more extreme than the Beijing 7–21 case should happen more than once per decade during negative phases of the PDO, but only about once every four decades during positive PDO phases. The negative phase of the PDO is found to be associated with a much greater probability of daily records of southerly winds in North China during summer. Strong southerly summer monsoons are deemed favorable for increasing the occurrence of local extreme rainfall over North China.  相似文献   

南京北郊气溶胶中多环芳烃的污染特征及来源解析     

苗润锋  卢霞 《气象与环境科学》2017,40(2):78-83

利用2010年8月采集的南京北郊气溶胶样品,使用GC-MS对美国环保总局推荐的16种优先控制的多环芳烃含量、分布特征进行了研究。在此基础上,用特征比值法、主因子分析法分析得到南京市北郊大气中PAHs的主要来源为车辆尾气、燃煤、天然气和草木秸秆燃烧,并应用绝对因子分析法进一步定量计算主要源对PAHs的浓度贡献率。结果表明:1)大气颗粒物中16种多环芳烃的平均总质量浓度为135.85 ng/m~3,多环芳烃以4环为主,在可吸入颗粒物中的浓度占总浓度的88.7%;2)PM10中多环芳烃呈双模态分布,在9~10μm的粗模态和0.65~1.10μm的积聚模态上各出现一个峰值;3)天然气等对PAHs的贡献率为5.7%~44.1%,燃煤源的贡献率为20.7%~57.8%,汽车尾气的贡献率为4.6%~46.7%,木材燃烧的贡献率为2.9%~38.1%。本地交通排放和燃料燃烧是南京北郊大气颗粒物中PAHs的主要来源,远距离输送也对南京北郊气溶胶中的PAHs有重要贡献。  相似文献   

中国县域城镇化的道路交通影响因素识别及空间协同性解析   总被引：7，自引：3，他引：4  

杨忍 《地理科学进展》2016,35(7):806-815

本文基于人口普查数据和路网数据,利用空间滞后回归模型和耦合协调度模型等,对中国县域城镇化率的道路交通影响及其空间耦合协同性进行分析,研究表明：①中国县域低城镇化水平的县(区)主要集中在传统农区、集中连片贫困山区、高寒经济欠发达区。经济发展水平与人力资源空间上的错位,致使经济欠发达地区的人口倒挂,异地城市化特征显著;②中国县(区)道路交通优势度宏观上呈现出东西部区域差异和交通枢纽与外围区域的差异,“点—轴”地域结构特征显著,县域道路交通优势度数值呈现偏正态分布;③道路交通是城镇间和城镇与区域间联系的核心纽带和产业转型升级发展的传输廊道,开放式的道路系统增强了农村生产要素非农化转型的市场可介入性,对县域城镇化发展有积极作用。高速公路出口、火车站的布局对城镇化影响和带动农村要素非农化作用较为明显;④中国县域交通优势度与城镇化率耦合协调度分级分布为偏正态分布,城镇化发展与交通优势度相互影响显著,呈一定的双向耦合性。  相似文献   

科尔沁沙地东南缘近3000年来植被演化与人类活动   总被引：19，自引：1，他引：18  

任国玉 《地理科学》1999,19(1):42-48

在科尔沁沙地东南部,以蒙古栎为代表的乔木花粉从３１００ａＢ．Ｐ．开始显著下降,蒿属和藜科等草本植物花粉逐渐上升,藜科花粉开始上升时间又迟于蒿属花粉。这说明,原业的固定沙丘有一部分首先转化为半固定沙丘,半固定沙丘后来又转变成半流动和流动沙丘。  相似文献