Continuous real‐time analysis of the isotopic composition of precipitation during tropical rain events: Insights into tropical convection          下载免费PDF全文

Shaoneng He  Nathalie F. Goodkin  Dominik Jackisch  Maria Rosabelle Ong  Dhrubajyoti Samanta 《水文研究》2018,32(11):1531-1545

To investigate stable isotopic variability of precipitation in Singapore, we continuously analysed the δ‐value of individual rain events from November 2014 to August 2017 using an online system composed of a diffusion sampler coupled to Cavity Ring‐Down Spectrometer. Over this period, the average value (δ¹⁸O_Avg), the lowest value (δ¹⁸O_Low), and the initial value (δ¹⁸O_Init) varied significantly, ranging from ?0.45 to ?15.54‰, ?0.9 to ?17.65‰, and 0 to ?13.13‰, respectively. All 3 values share similar variability, and events with low δ¹⁸O_Low and δ¹⁸O_Avg values have low δ¹⁸O_Init value. Individual events have limited intraevent variability in δ‐value (Δδ) with the majority having a Δδ below 4‰. Correlation of δ¹⁸O_Low and δ¹⁸O_Avg with δ¹⁸O_Init is much higher than that with Δδ, suggesting that convective activities prior to events have more control over δ‐value than on‐site convective activities. The d‐excess of events also varies considerably in response to the seasonal variation in moisture sources. A 2‐month running mean analysis of δ¹⁸O reveals clear seasonal and interannual variability. Seasonal variability is associated with the meridional movement of the Intertropical Convergence Zone and evolution of the Asian monsoon. El Niño–Southern Oscillation is a likely driver of interannual variability. During 2015–2016, the strongest El Niño year in recorded history, the majority of events have a δ¹⁸O value higher than the weighted average δ¹⁸O of daily precipitation. δ¹⁸O shows a positive correlation with outgoing longwave radiation in the western Pacific and the Asian monsoon region, and also with Oceanic Niño Index. During El Niño, the convection centre shifts eastward to the central/eastern Pacific, weakening convective activities in Southeast Asia. Our study shows that precipitation δ‐value contains information about El Niño–Southern Oscillation and the Intertropical Convergence Zone, which has a significant implication for the interpretation of water isotope data and understanding of hydrological processes in tropical regions.  相似文献   

新疆哈密2018·7·31特大暴雨山洪汇水量估算与应用研究          下载免费PDF全文

王梅霞  张太西  余行杰  张连成  张旭 《干旱区地理》2020,43(4):939-945

在干旱少雨的山区开展小流域的暴雨山洪预报预警关键技术研究,对防灾减灾意义重大。2018年7月31日新疆哈密北部山区出现特大暴雨,发生罕见的山洪灾害,致使射月沟流域水库漫坝溃口,下游受灾严重。射月沟流域气象观测站点少且缺乏水文监测资料,为客观定量分析射月沟流域大暴雨面雨量、形成的洪水汇水量以及致灾水库过程。通过采用空间插值法和多源融合逐时降水资料（CMPAS）计算了射月沟水库上游面雨量并进行检验分析。根据不同面雨量驱动Floodarea模型得出射月沟水库上游累计汇水量,结果表明：多源融合降水产品估算所得最大洪峰流量和累计汇水量与水利部门事后调查数据较吻合,最大洪峰量为1 756 m³·s^-1,精确性达到调查值的95%,射月沟水库上游暴雨山洪总量为2.64×10⁷ m³,远超该水库的防洪库容和溢洪道承载能力。  相似文献   

高分异花岗岩浆可能是华南花岗岩型铀矿床主要铀源——来自诸广山南体花岗岩锆石铀含量的证据     

伍皓  夏彧  周恳恳  张建军 《岩石学报》2020,36(2):589-600

锆石的U-Pb测年、Hf和O同位素及稀土、微量元素的研究与应用已获得诸多进展,但锆石中铀含量所蕴藏的地质意义却较少被关注。华南花岗岩型铀矿床的铀源一直存在争议,不同观点认为其分别来自早期已固结地质体、分异岩浆、地幔柱或热点以及U、Th、K富集圈。为尝试利用锆石中的铀含量来追索铀源,本文通过搜集诸广山南体花岗岩锆石U-Pb同位素测年文献,掌握了该花岗岩中14个岩体、37件样品、3种岩性,共467个锆石定年数据。通过数据分析发现印支期(253Ma、244Ma)和燕山期(139Ma、124Ma)具高分异特征的4件酸性岩脉(小岩体)样品中锆石的铀含量明显高于同期岩体。依据铀矿床中高分异酸性岩脉(小岩体)侵位期、基性岩脉侵位期、铀成矿早期(140~90Ma)三者的良好对应关系,结合这一锆石铀含量指示,初步认为华南花岗岩型铀矿床中铀可能主要来自高分异花岗岩浆;推测花岗岩型铀成矿可能属壳幔混合作用结果,即铀源来自地壳分异岩浆,成矿流体和矿化剂主要来自地幔,而成矿空间受断裂系统控制。岩体锆石铀含量或可在铀源丰度、矿床品位判别等方面发挥积极作用。  相似文献   

太湖流域降雨和湖水酸根阴离子长期变化及其环境意义     

赵健  代丹  王瑞  郝晨林  何成达  于涛 《湖泊科学》2019,31(1):88-98

为揭示太湖流域降雨和湖水酸根阴离子长期变化特征及环境意义，通过历史数据收集和采样分析，对太湖流域降雨和湖水中的SO₄^2-、NO₃^-变化特征和来源进行了研究.结果表明：自1990s以来太湖流域降雨中SO₄^2-呈显著下降趋势，年平均下降率为0.28 mg/（L·a）；NO₃^-浓度却呈显著上升趋势，年平均增长率为0.05 mg/（L·a），降雨中氮污染呈现加重的趋势.与之相反，湖水中SO₄^2-呈显著上升趋势，年平均增长率为1.24 mg/（L·a）；NO₃^-浓度却呈显著下降趋势，年平均下降率为0.02 mg/（L·a）.30年以来，太湖水体SO₄^2-/NO₃^-比值不断升高，远高于降水SO₄^2-/NO₃^-比值.研究认为：流域SO₂排放引起的酸沉降是湖水SO₄^2-浓度增长的最重要原因，但氮氧化物排放并未引起湖水NO₃^-浓度升高，说明太湖流域对大气沉降的氮氧化物有滞留作用，而太湖水体是流域大气沉降硫酸盐的重要汇.综合治理太湖流域酸性物质排放对防止太湖水体酸化和治理富营养化都具有重要意义.  相似文献   

2010—2016年江西省暖季短时强降水特征分析   总被引：2，自引：0，他引：2  

付超  谌芸  朱克云  单九生  曾智琳 《气象》2019,45(9):1238-1247

利用江西省2010—2016年5—9月1597个观测站逐小时降水资料对江西省短时强降水进行统计分析。采用REOF将降水场划分为5个区域：赣北南部（Ⅰ区）,抚州市及赣州中部（Ⅱ区）,赣北北部（Ⅲ区）,赣南南部、北部（Ⅳ区）以及赣中西部（Ⅴ区）。短时强降水高频区主要分布在山地及河谷附近,分别为湘赣交界罗霄山脉东侧、武夷山西侧、信江河谷、乐安河谷和昌江河谷。河谷附近短时强降水频次以昌江河谷最高（16.9次/a）,山地附近最高在罗霄山脉东侧（12.6次/a）,极端短时强降水分别位于上饶市东北部山区（3.7次/a）及九岭山南侧的锦江河谷（3.3次/a）。短时强降水主要发生在5月第3候,6、7月第3~4候以及8月第2~3候。Ⅳ、Ⅴ区具有单峰型的日变化特征;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区具有双峰型的日变化特征。主峰基本集中在下午17时;次峰在上午08—10时。短时强降水对暴雨贡献率基本在40%以上,Ⅰ、Ⅱ区的暴雨天气过程将近一半是由短时强降水贡献的。信江河谷是暴雨雨量中心,但并不是短时强降水雨量中心;昌江河谷与武夷山西麓既是暴雨中心也是短时强降水中心。  相似文献   

我国中东部平原地区临界气温条件下降水相态判别分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

陈双  谌芸  何立富  郭云谦 《气象》2019,45(8):1037-1051

基于2001—2013年地面观测和探空资料,对地面气温位于0～2℃(以下称临界气温)我国降雪的时空分布及其与降雨的垂直热力特征进行了研究,引入了决策树判别方法对上述条件下雪和雨进行了判别分析,结果表明:临界气温下降雪出现频率总体高于降雨、雨夹雪出现频率,且在我国华北南部至江南北部的中东部地区分布较多,年均可达7.69～15.38站次;临界气温下,降水相态为雨或雪对应的平均温度廓线最大差异位于650 hPa附近,且地面气温较低时,平均温度差异更明显,平均湿度廓线差异则主要位于低层,且在地面气温较高时,平均湿度差异更明显;临界气温下,降水相态为雨时,地面上空存在暖层样本占比,较降水相态为雪时更高,且降雨时暖层主要位于中层,降雪时暖层则主要位于低层,降雨时其暖层强度显著大于降雪时暖层强度;在临界气温下雨雪判别分析中,地面气温能显著提升判别准确率,湿球温度能在一定程度上提升判别准确率,基于云顶温度、中层融化参数、低层湿球温度构建的决策树判别模型,判别准确率达到91.86%,能较好地解决临界气温下雨和雪的判别问题。  相似文献   

基于Himawari-8卫星的云参数和降水关系研究   总被引：1，自引：1，他引：0  

桂海林  诸葛小勇  韦晓澄  刘伯骏  唐志军  江琪 《气象》2019,45(11):1579-1588

基于日本Himawari-8卫星的云产品,对中国中东部地区2017年夏季(6—8月)每日08—17时的降水资料进行了分析,重点讨论了云光学厚度(COD)、云顶粒子平均尺度(CPS)、云顶温度(CTT)三个云参数与降水的关系。试验表明,降水概率与云参数相关性较高,存在随着COD增加、CPS增加、CTT减小而增加的明显趋势。但是,单个云参数与降水强度相关性则较低;COD、CPS、CTT与小时降雨率的相关系数分别为0.2315、0.1823、-0.2235,均为弱相关。如果综合考虑联合两个或三个云参数形成小时降雨率分布矩阵,则降水过程能得到更为清晰的体现。2017年8月28日的个例表明,相比纯粹基于红外的算法,三参数方法可以明显提高小时降雨率的估计精度。  相似文献   

闽中南罕见冬季锋前暴雨个例特征分析          下载免费PDF全文

陈健康  赵玉春  陈赛  黄惠镕  郑辉 《气象》2019,45(2):228-239

利用福建省逐小时加密自动站资料、风廓线、S波段双偏振雷达与雨滴谱等新型探测资料以及NCEP逐6 h的1°×1°大气再分析资料,分析了2017年2月21—22日福建中南部一次预报失败的冬季暴雨过程。结果表明:(1)此次暴雨过程类似于锋前暖区暴雨,自2000年以来仅此一例,十分罕见,是在低空急流偏强并长时间维持的背景下产生的,并未受到南支槽和冷空气的影响。(2)闽中大到暴雨带和闽南暴雨区的对流系统相互独立,有多个对流系统影响闽中地区,仅两个对流系统影响闽南地区。降水有较明显对流特征,属暖云弱对流降水,容易导致预报员对雨强估计不足。(3)此次冬季暴雨过程的水汽主要来自南海地区,低层水汽条件与汛期暴雨相当,但整层水汽条件较汛期略差;低空急流对暖湿气流的输送使暴雨区趋于不稳定,但对流不稳定度较汛期弱。(4)高空辐散低层辐合的配置为冬季暴雨带来了有利的动力抬升条件,但暴雨区涡旋性不强,无明显正涡度柱。其中,闽中大到暴雨主要与条件性对称不稳定有关,是在湿斜压作用下倾斜上升运动中产生,而闽南暴雨区既存在对流不稳定,也存在条件性对称不稳定。  相似文献   

2017年6月一次华南沿海强降水的对流性特征及热动力机制研究          下载免费PDF全文

曾智琳  谌芸  朱克云 《大气科学》2019,43(6):1295-1312

在华南北部或长江流域有锋面雨带活动时,华南沿海常常会出现对流性强降水,突发性很强,给预报造成很大的困惑。文章采用多种观测资料、ERA-Interim 0.125°×0.125°逐6 h再分析资料,对2017年6月15～16日华南北部的锋面雨带及沿海强降雨过程开展分析,对比了二者降水特征与环境条件,重点探讨了该次过程华南沿海强降雨的对流触发与维持,揭示了一种由边界层风切变强迫造成涡度持续发展的动力效应。结果表明:（1）锋面雨带与华南沿海强降雨在降水特征上有显著差异,并各有特点。锋面雨带以大尺度层状云降水和弱对流性降水为主,降水强度东段弱西段强。沿海强降雨以对流性降水为主,局地性强、落区集中、强降雨持续时间长、夜发性明显。（2）水汽方程诊断发现沿海强降雨在边界层水平水汽平流项、垂直水汽输送项比锋面雨带东段具有更大量级,大气层结反映出更深厚的暖层、湿层与对流不稳定,是二者降水强度及性质差异的主要原因。（3）莲花山、峨眉嶂造成气流侧向摩擦与正面阻挡促使漯河河谷内垂直涡度发展,暖湿空气堆积上升并达到自由对流高度,触发了华南沿海最初的降水。夜间建立的西南风急流使边界层垂直风速切变增强,水平涡度倾斜部分转化为垂直涡度发展,与风速水平切变造成的垂直涡度叠加,是强降雨持续时间长的动力机制。海陆边界摩擦差异造成水平、垂直两个方向的风切变增强,共同强迫垂直涡度发展是此次强降雨过程对流维持的动力效应。（4）方程诊断表明华南沿海强降雨由对流潜热释放造成的垂直上升速度占总垂直上升速度的39%～75%,持续、稳定的对流潜热释放是强降雨持续时间长的热力驱动因素。  相似文献   

两个相似路径台风残余造成局地特大暴雨的成因机制和能量收支对比分析     

潘劲松  周玲丽  陆玮  罗玲  翟国庆 《大气科学》2019,43(6):1399-1412

本文利用ERA-Interim 0.5°×0.5°再分析资料、自动站小时和分钟加密资料、风云2G（FY-2G）卫星红外云图及多普勒雷达和风廓线雷达资料对2015年路径高度相似的“苏迪罗”和“杜鹃”台风在浙江沿海引发的局地特大暴雨进行对比分析。这两次降水过程都是在台风减弱为热带低压甚至残压并深入内陆远离浙江沿海后发生的。结果表明,“苏迪罗”降水过程是由低层强东南和偏南急流长时间辐合加上有利地形共同作用导致的;经向环流背景下来自季风持续的水汽输送有利于“苏迪罗”维持较长的生命史和稳定的降水。“杜鹃”残压特大暴雨的触发系统则是高纬地面冷高压底部的东东北出流南下与“杜鹃”北象限的东东南风交汇形成的中尺度倒槽;纬向环流和强盛副热带高压造成的弱引导气流及夏季风南撤和低涡卷挟造成的水汽通道断裂是“杜鹃”登陆后快速减弱为残压和降水维持时间较短的原因。两次台风降水过程中均无外部动能输送和来自有效位能的动能转换。动能收支的主要影响因子为中低层局地次网格运动间的能量转换、旋转风和散度风效应及下垫面的摩擦耗散。所以,虽然“杜鹃”的对流有效位能很小,但仍可造成强对流和特大暴雨。此外,降水过程中释放的凝结潜热造成的局地非绝热加热使气柱中显热能大量累积,促使地面中小尺度涡旋和倒槽不断加深,造成降水的增幅。  相似文献