简介：当前,世界面临着气候变化、资源短缺、生态破坏、环境污染、恐怖活动蔓延等一系列全球性重大挑战,对人类生存与发展提出了许多新的严峻课题。在此背景下,融合式研究、融合科学领域研究等新兴的科学研究组织模式逐渐兴起。面对这一新趋势,如何组织和管理融合科学领域的研究活动,是科技工作者面临的一大问题。未来地球计划（FutureEarth,简称FE）倡导的协同设计与协同实施（co-design,

简介：北极涛动和南极涛动是调节全球中高纬度年际气候变率的主要因子。目前已有大量研究分别针对其变率、机理及其对区域气候的影响,然而对北极涛动和南极涛动之间的协同变化特征和机理仍然认识不清,限制了对南北半球气候变化相互作用的理解。研究北极涛动和南极涛动指数之间的差值与它们的和来讨论二者之间的反相与同相变化。结果表明,北极涛动与南极涛动之间的反相变化主要受到北极涛动异常的影响,南北半球之间气候带的移动及其伴随着北极涛动异常可能是导致二者出现反相变化的主要原因。北极涛动和南极涛动之间的同相变化对应于两个半球中纬度高压区的同相变化,这可能是两个半球哈德莱环流增强导致两个涛动出现同相变化。基于树轮重建的北极涛动和南极涛动能较好地恢复低频变化（如年代际变率）,但对重建其高频变率（如年际变率）方面的效力不足。

简介：针对震后在大面积废墟下快速准确检测与定位被困人员的需求，本论文提出了用分布式超宽带雷达探测地震被困人员的技术，主要包括对分布式超宽带雷达协同探测网络构建、超宽带雷达生命迹象探测算法、分布式雷达节点探测数据融合方法等3个方面进行研究，对多雷达干扰抑制、分布式雷达节点自定位、微弱生命迹象稳健探测、废墟穿透定位误差补偿等关键技术难题提供了设计方案，为完成分布式超宽带雷达系统的研制奠定了技术基础。

简介：1暴雨过程2017年4—6月10站以上暴雨日数共9d（表1）。4—5月区域暴雨日数仅1d。4月8—9日出现首场区域性强对流、暴雨天气过程,共有50个县（市）出现雷电;赣东北有10个县（市）出现短时8—9级雷雨大风天气,风速以乐平24m/s为最大。有25县（市、区）的64个测站出现30mm/h以上强降水。强降雨过程主要集中在6月（共6次）,其中6月10—16日、20—29日先后出现连续暴雨过程,

简介：震源动力学中破裂产生的地震动在层状介质中的传播模拟，是地震学以及地震工程学研究的前沿课题之一。本文通过建立精确的三维模型，选取具备灵活网格、高精度高效率计算性能的谱元法，利用有效抑制伪震荡的时间域离散方法——加权速度Newmark方法以及多次透射人工边界条件，进行了SCEC／USGS基准项目中TPV5模型的地震破裂过程模拟，得到基于层状介质模型和均匀介质模型（后者采用相同破裂模型）的埋深2km的震源参数结果。将二者进行对比，并具体分析破裂面位错、地震矩、破裂传播时间、上升时间和地表位移，发现层状介质对破裂过程的传播影响较为明显：①层状介质的存在整体增加了破裂面上的位错，在层状介质模型下计算得到的地震矩约是均匀介质模型结果的1-3倍，因此认为层状介质增强了地震破裂过程中的能量释放；②层状介质的存在使得破裂传播至地表的速度减慢，并缩短了地表各点的上升时间，增强了地表的地震动响应；③层状介质对于地表位移有着明显的增加作用，同时协同破裂面上的初始应力异常区域对位移峰值中心的改变有显著影响。④介质分异面附近地震动强烈。对结果进行整理后发现，在具有地下层状介质的地区要充分考虑层状介质产生的场地效应，否则可能会低估该地区的地震危险性。

简介：构建了以炉渣为基质、种植美人蕉（Cannaindica）、添加玉米秸秆、玉米芯和木块的人工湿地,通过模拟实验,研究添加不同缓释碳源对人工湿地运行性能的影响。实验结果表明,4个人工湿地具有很好的脱氮除磷能力,对氨氮、硝态氮、总氮和总磷去除率分别为94.3%、90.0%、94.8%和87.9%以上。当总氮质量浓度≤125.9mg/L时,所有人工湿地都能去除氨氮和硝态氮,去除率分别为87.4%和93.1%以上;当总氮含量进一步提高,为179.2mg/L时,所有人工湿地的硝态氮去除率都减小,添加玉米秸秆的人工湿地能保持硝化和反硝化作用,氨氮和硝态氮的去除率分别为91.6%和92.1%以上。当总氮质量浓度为179.2mg/L时,人工湿地的硝态氮去除率随着温度下降而减小,但添加玉米秸秆的人工湿地的硝态氮去除率还能达到81.1%。以玉米秸秆为缓释碳源、以炉渣为基质、种植美人蕉的人工湿地适用于治理以硝态氮为主要污染物的污水,可以对该类污水进行高效净化。

简介：利用三维冰雹云模式对2013年4月29日西昌一次降雹过程进行催化数值模拟,根据碘化银的催化时间、催化高度、催化用量和催化方式开展一系列防雹试验。结果表明：选择合适的催化时间、催化剂量、催化位置及催化方式,可以达到最佳防雹效果;通过对催化例和未催化例的冰雹形成机制对比分析得出,在播撒碘化银后,激发了＂有利竞争＂,雹块不能长大;霰胚的减少及冰雹碰并云水的减少,导致降雹减少。

简介：利用常规高空、地面气象观测资料和ECMWF、ECMWF_THIN、T639及宁夏WRF数值预报模式产品,对2015年10月30日—11月2日宁夏首场冷涡降雪天气过程的数值模式预报性能及其相伴复杂天气的可预报性进行检验和分析。结果表明：依据700hPa相对湿度≥90%和比湿≥2g·kg-1、850hPa温度迅速降至冰点以下、2m和地面气温降至1℃以下、200hPa和700hPa偏北风速分别达40m·s-1和20m·s-1、雪后天气转为晴到少云、地面偏南风〈4m·s-1且相对湿度≥90%、大气层结稳定等模式预报结果,可提前对低涡和切变线引发的降雪、大风降温、雪后大雾以及积雪、道路结冰等复杂天气作出较为准确的预报。根据低涡所经区域的厚湿层、水汽辐合及垂直上升运动等大值区和各家模式预报较大降水的重叠区域对强降雪区域及强度进行有效订正,但由于预报员对各家模式一致性预报误差的认识和订正能力有限,使得对强降雪中心、降雪减弱时的局地强降雪以及区域大雾等天气精细化预报能力较差。

简介：利用常规气象观测和新型监测资料,分析了2016年6月13—14日华北飑线过程的卫星云图、雷达回波、自动站极大风速风场等特征。结果表明：（1）＂0613＂飑线过程发生在＂上干下湿＂的水汽垂直分布环境条件下;在蒙古冷涡影响背景下,河套地区生成的对流云团在前倾结构700hPa与850hPa冷式切变线之间发展合并,形成有组织的飑线系统。（2）在强盛阶段,飑线具有明显的弱回波通道,飑线西段为偏西风与偏东风形成的气旋式切变,东段为强的反气旋式切变;弓形回波顶点处风向、风速辐合显著,飑线内部后侧倾斜向下的入流急流将中层高动能的干冷空气向地面引导,加强了对流风暴的下沉运动,并与后侧倾斜向下的冷空气入流共同作用加强了飑线前侧的气压梯度,是地面大风形成的主要原因。（3）飑线前部低压暖区生成的对流云泡在自动站极大风速风场切变线附近发展合并形成超级单体风暴,其后侧中高层入流将高动能的干冷空气向地面引导,促使地面出流及风暴前沿辐合抬升运动增强,使得超级单体风暴生命维持较长,是山西长治大冰雹持续近4h的主要原因。（4）同一飑线系统在不同环境条件下其垂直结构、移速及带来的强天气有明显差异。（5）自动站极大风速切变线的生成较雷暴大风带的出现提前30~40min,这对飑线大风预警有指示意义。

简介：利用内蒙古高空、地面观测资料及自动气象站的逐小时降水监测资料,对2012年7月20-21日河套地区区域性暴雨天气过程进行分析,结果表明：本次暴雨天气过程是由贝加尔湖冷涡、低空切变线及副热带高压共同影响形成的;副热带高压的位置异常偏西偏北,其外围偏南气流为河套地区提供了充足的水汽输送;高空急流的加强东移为地面倒槽加强和维持提供了动力条件;副热带高压特征线与500hPa槽线、低空切变线的位置关系与暴雨开始、结束时间的关系密切,而雨带的分布则与切变线及低空最大风速带之间关系密切.

简介：利用MICAPS常规资料、新疆阿勒泰地区6县1市气象站及区域自动站资料,对2015年12月11—13日阿勒泰地区发生的一次强寒潮天气过程进行诊断分析。结果表明,天气形势的演变过程为乌拉尔大槽与低纬小槽叠加东移,使地面强大的高压进入阿勒泰地区,从而导致阿勒泰地区出现大范围强寒潮天气过程。造成此次大幅度降温的主要原因为前期气温高,高空冷平流强度大,地面辐射降温强等。地形对降温也有一定加强作用,而天气现象则对最低气温出现的时间有一定影响。

简介：利用自动气象站逐小时观测资料、实时探空观测资料及NCEP/NCAR(NationalCentersforEnvironmentalPrediction/NationalCenterforAtmosphericResearch)的1°×1°再分析资料,对2016年8月23—24日新疆维吾尔自治区巴州库尔勒地区一次罕见的短时强降水过程主要的环流系统、水汽输送、动力及湿位涡与垂直螺旋度的变化特征进行了诊断分析。结果表明:此次短时强降水天气过程发生在东部型南亚高压显著增强和西西伯利亚至巴尔喀什湖的长波槽缓慢东移的环流背景下,低层风向风速迅速辐合为此次短时强降水过程的发生提供了水汽和动力条件。此次强降水过程的水汽来源主要包括3个部分:乌拉尔山脊前偏北风引导冷空气南下与西风气流汇合于南疆西部地区的西路水汽输送、青藏高原西南侧低涡前部西南气流引导的西南路水汽输送及西太平洋副热带高压引导的偏南水汽输送,其中9426%的水汽来源于偏西与偏南气流。短时强降水过程发生前期,暴雨区上空左右两侧形成的中尺度环流圈是此次短时强降水过程发生的主要动力机制;垂直螺旋度的发展演变与强降水密切联系,当高层负的垂直螺旋度与低层正的垂直螺旋度配置耦合时,有利于短时强降水的发生。短时强降水过程发生在θse线密集且陡立的区域内,高层高值MPV1的下传触发了位势不稳定能量的释放,促进了强降水的产生。

简介：湿地沉积过程研究对于揭示区域环境演变与湿地发育过程具有重要作用。2011-2015年,在兴凯湖国家级自然保护区,引进并利用地表高程测量仪（surfaceelevationtable,SET）,对4处沼泽湿地进行年际尺度表层沉积物累积厚度监测,计算表层沉积物的沉积速率。研究结果表明,2011-2015年期间,4处沼泽湿地表层沉积物的累积厚度分别为（7.31±2.87）mm、（7.70±2.55）mm、（5.71±2.36）mm和（6.30±1.69）mm;表层沉积物的沉积速率分别为（1.85±0.89）mm/a、（2.27±0.91）mm/a、（1.63±0.94）mm/a和（1.45±0.77）mm/a,4处沼泽湿地表层沉积物的沉积速率无显著差异。

简介：针对2016年12月16-21日华北黄淮及周边地区的重度霾过程开展了诊断分析,发现全球、区域大气环流异常和局地气象条件是此次重度霾形成的重要原因之一。在此次过程中,受重度霾影响的面积为71×10-4km-2,霾持续时间达到6d,过程最高小时细颗粒物（PM2.5）浓度超过1100μg/m-3。东大西洋/西俄罗斯和西太平洋波列（中高层）和北极涛动（近地面）均表现为显著的正位相型分布,综合调控了华北黄淮局地的环流场和气象条件,有利于霾的发生。华北、黄淮上空的异常反气旋能够有效抑制垂直运动,减弱水平风速。与之对应,近地面层为明显的弱低压区和偏南暖湿气流。从局地气象条件看,地面小风速、高湿度以及浅薄的边界层是促使本次重度霾发生的重要因子。

简介：利用多种常规观测资料和NCEP/NCAR再分析资料,分析了2017年3月1日江苏北部出现的一次罕见冷空气雷雨大风天气过程的发生背景、地面要素和云团演变特征,同时从大气动力、热力和水汽条件出发分析了午后对流的成因。结果表明：此次过程发生前,江苏地区位于高空槽前,对流层中低层有冷式切变线伴随两股冷空气南下,受江苏省北部地面气旋阻挡,冷空气在上游堆积,当气旋东移入海冷空气爆发式南下时,造成严重的大风灾害。此次过程中,对流层中高层大气降温而低层回温使大气温度直减率增大,为对流发生提供不稳定条件,但水汽输送主要集中在低层,且高层大气无明显抽吸作用,导致此次过程未发生强对流性降水,主要以大风灾害性天气为主。

简介：利用常规观测资料、风云卫星资料、多普勒天气雷达资料、地面自动站资料、NECP/NCAR（1°×1°）再分析资料,对2015年6月23—26日南疆西部一次暴雨强对流过程的中尺度特征进行分析。结果表明：（1）南亚高压由带状分布向双体型调整、中亚低涡形成后发展移入南疆是此次暴雨强对流发生的天气背景。强对流发生前各种对流参数变化明显,较强的对流有效位能、强烈的垂直风切变、0℃层和-20℃层高度适宜,这些均有利于短时大冰雹和短时强降水的发生;（2）除中亚低涡自身携带水汽外,孟加拉湾、阿拉伯海和南海水汽输送为强降水区提供了充足水汽源,尤其是中低层的东南风急流辐合为短时强降水提供了水汽辐合的动力条件;（3）23日短时大冰雹和短时强降水天气由生命史达7h、最低TBB达-36℃的中-β尺度对流云团相继造成,其中,造成短时大冰雹的中-β尺度超级单体最强回波（60dBZ）高度达4km、50dBZ回波高度达-20℃层高度,而短时强降水由断裂弓形回波、飑线型弓形回波下的中-β尺度对流风暴造成;25日短时强降水由层积混合云中2个最低TBB达-44℃的中-β尺度对流云团快速移过造成。

简介：利用常规气象观测资料和美国国家环境预报中心(NationalCentersforEnvironmentalPrediction,NCEP)逐6h再分析资料对2015年早春郑州地区一次高架雷暴天气过程的特征进行分析,探讨此次雷暴天气过程的成因。结果表明:地面冷垫、850hPa和700hPa强盛的暖湿急流及500hPa高空槽为此次郑州地区高架雷暴天气过程的产生提供了有利的动力、热力和水汽条件,850—700hPa之间的强垂直风切变和700—500hPa之间较大的温差均表明逆温层以上对流不稳定度增大,有利于高架雷暴天气的产生。低空强比湿平流和负水汽通量散度为高架雷暴天气提供了丰富的水汽条件。高架雷暴天气过程发生前,700hPa与500hPa的θse差值Δθse大于0℃,表明700hPa以上大气为对流不稳定,低层湿位涡的第一分量(MPV1)为负值又表明大气为湿对称不稳定,强雷暴落在对流不稳定区和MPV1负值区,因而此次高架雷暴天气过程是由对流不稳定和湿对称不稳定共同作用产生的。地面冷垫以上的暖湿气团逐步加强,进一步加剧了逆温层以上大气的层结不稳定度。通过与历史个例对比分析可知,郑州地区两次高架雷暴天气过程共同之处为:500hPa高空槽前辐散气流的抽吸作用、低空切变线和低空急流左侧的辐合上升运动、地面冷垫的抬升作用均为高架雷暴天气预报的着眼点。

简介：2015年6月9-10日,昌吉回族自治州大部出现时空分布极不均衡的暴雨事件,暴雨过程导致木垒、奇台、玛纳斯3个县遭受洪涝灾害,据民政部门统计,造成人员伤亡、房屋损坏、农田被淹,经济损失3053万元.在这次暴雨过程中,昌吉州气象部门预报准确,预警信息发布及时,及时启动应急状态,积极联系媒体,加强部门联动,使得暴雨过程灾害性影响控制得当.文章通过详细调研,深入分析了暴雨过程中预报预警、应急决策、信息发布等主要环节的工作及效果,总结了此次暴雨过程气象服务的具体经验,相关结论能够为重大气象事件气象服务工作提供-定的参考和借鉴.

简介：通过使用低频天气图上大气低频系统（低频气旋和低频反气旋）,分析上海地区（长江下游）的暴雨（≥50mm）过程发生时段低频系统的地理位置和相互配置,并根据近年75次暴雨过程中每次暴雨过程的低频系统演变,归纳合成得到低频预测模型：一种是长江下游北—西北方为低频反气旋,南—东南方是低频气旋（A型）;另一类与A型相反,北—西北方是低频气旋,南—东南方是低频反气旋（B型）。最后分析了低频预测模型的物理意义,表明暴雨发生期有西北向东南同时有东南向西北的低频波列（位势高度和水汽通量）在30°N、120°E附近汇合,引起降水。同时低频系统的维持也与扰动动能有关。

简介：利用NCEP再分析资料和常规观测资料,对2016年8月广西地区一次东风波暴雨过程成因进行分析,并基于多种物理量分析东风波及其诱生低涡的动力、热力特征。结果表明,东风波及其诱生低涡是此次暴雨过程的主要影响系统,对流层高层强辐散、低层强辐合的散度场垂直结构,低层强烈的水汽输送和积聚,以及中低层暖湿的大气状态是东风波及其诱生低涡西移加强,并造成相应区域强降水的重要原因。另外,利用重新定义的热力螺旋度物理量,分析其高值区与强降水落区在出现时间和空间上的对应关系,发现两者具有较好的协调性和一致性。因此,热力螺旋度的分布与演变情况对于暴雨预报和研究具有一定的指示意义。