基于葵花卫星和机器学习的石家庄对流初生判别研究

1

作者 张立霞 周玉淑 +3 位作者 万秉成 房荣 梁阔 张哲 《大气科学学报》 北大核心 2025年第3期449-462,共14页

气象卫星通常能够早于天气雷达发现积云发生发展的前兆信号。为了充分挖掘新一代静止气象卫星多通道数据在石家庄短临天气预报中的作用,本文利用葵花8/9号卫星和天气雷达开展石家庄地区对流初生判别研究,并建立了基于机器学习方法的客... 气象卫星通常能够早于天气雷达发现积云发生发展的前兆信号。为了充分挖掘新一代静止气象卫星多通道数据在石家庄短临天气预报中的作用,本文利用葵花8/9号卫星和天气雷达开展石家庄地区对流初生判别研究,并建立了基于机器学习方法的客观对流初生判别模型。通过分析石家庄地区云图特征,建立了适用于石家庄地区的积云目标识别方法,并结合多目标跟踪算法建立了石家庄地区的对流单体数据集。在进行多目标跟踪的过程中,面对直接剔除卷云和晴空后造成的积云云体较破碎、难以跟踪等难题,本文针对性地提出以完整云团作为研究对象的方法,实现了积云生命周期样本的完整提取。基于对流单体数据集,结合天气雷达观测数据,寻找出现35 dBZ以上回波的积云单体,记录首次出现35 dBZ回波时刻,将之作为对流初生的发生时刻。通过对多通道亮温变化特征与积云发展过程的对照分析,发现积云发展成为强对流过程中,石家庄地区的10.4μm亮温呈现下降趋势,12.4μm和10.4μm亮温差和三通道亮温差呈现上升趋势。据此特征分析筛选出有效的影响因子,建立了随机森林对流初生判别模型,该模型能够有效实现石家庄地区对流初生预报。该模型在对石家庄地区对流初生过程的测试中,实现了92%的有效命中率,相应的虚警率为31%。该算法能够在天气雷达图上没有任何回波的时刻,有效地找到将要发展成为强对流的积云单体,提升了石家庄地区强对流天气预警的时效性。 展开更多

关键词 对流初生 机器学习 多目标跟踪 葵花8/9号卫星 天气雷达

在线阅读 下载PDF 职称材料

2021年10月2-6日山西持续性极端降水过程低空急流及水汽输送特征分析 被引量：4

2

作者 孙颖姝 周玉淑 +2 位作者 邓国 苗青 邱贵强 《高原气象》 北大核心 2025年第2期407-420,共14页

2021年10月2-6日,山西发生有气象记录以来秋季最强的持续性降水。本文利用自动气象站降水观测资料、ERA5再分析资料、NCEP GDAS再分析资料对此次极端降水过程的环流形势、低空急流及水汽输送特征、水汽源地等进行了分析,结果表明此次极... 2021年10月2-6日,山西发生有气象记录以来秋季最强的持续性降水。本文利用自动气象站降水观测资料、ERA5再分析资料、NCEP GDAS再分析资料对此次极端降水过程的环流形势、低空急流及水汽输送特征、水汽源地等进行了分析,结果表明此次极端降水过程有明显的阶段性特点。第一阶段(2-3日)为锋前暖区降水,集中发生在山西南部,雨强大且波动性强,对流性降水特征显著;第二阶段(4-6日)为锋后稳定性降水,雨强小但持续时间长,导致山西中南部出现持续性暴雨。环流分析显示,异常偏北、偏强的西太平洋副热带高压和异常偏南、偏强的西西伯利亚切断低涡共同构建有利的环流背景。整个降水期间,异常偏北、偏强的700 hPa低空急流稳定维持,对低层辐合场的加强、垂直上升运动的强烈发展及水汽持续供应有重要作用,是导致降水极端性形成的关键。850 hPa低空急流存在时间短,但在第一阶段对晋东南暖湿空气输送和不稳定层结构建至关重要。强降水区水汽输入的主要层次在降水期间逐渐升高,第一阶段集中在850 hPa附近,第二阶段集中在700 hPa附近,对应天气形势演变。此次极端降水过程的水汽源地主要为南海、东海和黄海,输送路径为东南路径,明显区别于其他暴雨过程,其他暴雨的水汽源地多为孟加拉湾、阿拉伯海和南海,以西南路径输送为主。 展开更多

关键词 极端降水 低空急流 水汽输送 HYSPLIT后向追踪

在线阅读 下载PDF 职称材料

2021年河南“7.20”极端暴雨动、热力和水汽特征观测分析 被引量：108

3

作者 冉令坤 李舒文 +6 位作者 周玉淑 杨帅 马淑萍 周括 申冬冬 焦宝峰 李娜 《大气科学》 CSCD 北大核心 2021年第6期1366-1383,共18页

利用MICAPS观测降水数据、欧洲气象中心ERA5再分析资料和FY-4A卫星云顶亮温数据,对2021年7月20日河南极端暴雨进行综合分析。结果表明,此次暴雨受200 hPa两槽一脊、大陆高压、副热带高压(副高)西伸北抬和台风"烟花"西移、&qu... 利用MICAPS观测降水数据、欧洲气象中心ERA5再分析资料和FY-4A卫星云顶亮温数据,对2021年7月20日河南极端暴雨进行综合分析。结果表明,此次暴雨受200 hPa两槽一脊、大陆高压、副热带高压(副高)西伸北抬和台风"烟花"西移、"查帕卡"台风倒槽等多尺度天气系统共同影响,黄淮气旋的西南气流与副高和"烟花"之间的东南气流稳定控制河南地区,边界层急流供应充沛水汽,在太行山和嵩山迎风坡辐合抬升,致使河南暴雨长时间维持,产生极端降水量。西南气流穿过从广东和广西延伸到河南的高湿带,副高和"烟花"引导东南气流经过从东海洋面延伸到河南的相对较弱湿区,这两条水汽输送带在太行山和嵩山地形阻挡下汇合在河南北部,为暴雨供应水汽。丰富的可降水量、水汽过饱和、深厚暖云层以及降水系统较强的水汽消耗率为郑州高降水效率提供有利条件。郑州低层大气经历多次从强层结不稳定到弱层结不稳定的转化,边界层急流引起的垂直风切变和气流辐合对层结稳定度变化有重要影响。黄淮气旋内部中尺度涡旋对河南暴雨发生发展至关重要,不但提供西南气流,还产生较强的位势高度纬向平流,增强边界层急流。嵩山与太行山余脉构成喇叭口地形,边界层急流在嵩山北侧和东侧爬坡,促使山前水汽堆积,激发和加强暴雨。中尺度云团合并小尺度云团,发展成结构密实的孤立云团,稳定少动,对暴雨有重要影响。降水区上空广义湿位涡异常,由于广义湿位涡能够刻画中尺度系统的垂直风切变、涡度以及大气湿斜压性和层结不稳定等动力和热力因素垂直结构特点,所以对中尺度系统和降水落区有一定指示意义。 展开更多

关键词 极端暴雨 中尺度涡旋 边界层急流 广义湿位涡

在线阅读 下载PDF 职称材料

伊犁河谷一次极端强降水事件水汽特征分析 被引量：35

4

作者 刘晶 周玉淑 +1 位作者 杨莲梅 张迎新 《大气科学》 CSCD 北大核心 2019年第5期959-974,共16页

2016年7月31日至8月1日,新疆伊犁河谷发生了一次极端强降水事件,多站突破降水极值。利用NCEP/NCAR 1°×1°和2.5°×2.5°再分析资料、中国地面卫星雷达三源融合逐小时降水产品、新疆地区常规观测资料、基于地... 2016年7月31日至8月1日,新疆伊犁河谷发生了一次极端强降水事件,多站突破降水极值。利用NCEP/NCAR 1°×1°和2.5°×2.5°再分析资料、中国地面卫星雷达三源融合逐小时降水产品、新疆地区常规观测资料、基于地基GPS观测的大气可降水量资料及基于拉格朗日方法的HYSPLIT轨迹模式结果,通过对水汽输送流函数、势函数、水汽输送轨迹和暴雨区水汽收支计算,结合伊犁河谷GPS观测分析,揭示了此次强降水期间的大尺度水汽输送、辐合特征及伊犁河谷局地水汽变化特点。结果表明:(1)强降水期间大西洋及红海均对伊犁河谷的水汽供应具有贡献,河谷处于水汽通量辐合区,向西开口的地形辐合和抬升为局地暴雨的发生提供有利的动力辐合条件。低纬度印度夏季风环流和中纬度大西洋向东输送的气流共同构成伊犁河谷极端降水天气的水汽输送通道,其中印度夏季风西南水汽输送主要集中在对流层低层,对流层中层水汽的输送以大西洋向东气流和低槽自身水汽输送为主。(2)HYSPLIT模拟结果表明暴雨区3000 m中纬度偏西路径的水汽输送最为强盛,偏南路径水汽源于阿拉伯海,对流层底层偏西、偏东路径和中层偏北路径水汽通过垂直运动补充对流层低层的水汽;5000 m水汽输送轨迹以偏西路径和低槽自身携带的水汽为主。(3)降水期间水汽集中在对流层低层,通过垂直输送项向高层输送;强降水时段暴雨区对流层低层南边界水汽流入量迅速增强,中高层水汽流入主要集中在西边界。(4)降水前槽前西南气流造成伊犁河谷测站GPS-PWV明显跃升,强降水时段受印度西南季风影响,测站PWV快速增高并维持,局地GPS-PWV的增加与大尺度水汽输送辐合增强有关。 展开更多

关键词 暴雨 水汽输送 拉格朗日轨迹 地基GPS

在线阅读 下载PDF 职称材料

我国暴雨形成机理及预报方法研究进展 被引量：99

5

作者 高守亭 周玉淑 冉令坤 《大气科学》 CSCD 北大核心 2018年第4期833-846,共14页

本文分别从华南前汛期暴雨、江淮流域梅雨锋暴雨、华北和东北暴雨以及暴雨预报方法等方面回顾了我国近年来在三大主要雨带的观测、数值模拟、动力机理及诊断分析和预报方法方面取得的进展,指出了华南前汛期暴雨、江淮梅雨锋暴雨及华北... 本文分别从华南前汛期暴雨、江淮流域梅雨锋暴雨、华北和东北暴雨以及暴雨预报方法等方面回顾了我国近年来在三大主要雨带的观测、数值模拟、动力机理及诊断分析和预报方法方面取得的进展,指出了华南前汛期暴雨、江淮梅雨锋暴雨及华北东北暴雨研究取得的新认识,认为华南前汛期暴雨的形成机理主要是发生在低空南风向北推进过程中,由海岸线及地形抬升而产生位势不稳定造成强上升运动,以及由于南风低空急流向北发展时产生急流前部的辐合而发生流线分叉使低层低涡发展,促进垂直运动加强或使正涡度集中促使垂直运动发展而造成暴雨;江淮暴雨生成机制主要与对称不稳定、涡度场变化及β中尺度对流线有关;而华北东北暴雨过程中的非均匀饱和引起的局部湿度集中特点较为明显,中高层干冷空气入侵引起的不稳定和动量下传及高空中尺度急流增强引发的高层局地辐散增强对暴雨发生有重要作用。目前,新型探测资料已经用到暴雨研究和预报中,具有自主知识产权的GRAPES-MESO和GRAPES-GFS系统已经实现业务化,并在集合数值预报方面取得显著进步,且动力因子暴雨预报方法在很多省市气象台得到推广应用。虽然暴雨机理研究和预报已经取得以上诸方面的长足进步,但是也还存在不少问题,需要加强基于观测的暴雨中尺度系统的理论研究、数值模式动力框架和物理过程描述的改进、资料同化理论技术的发展及人工智能技术如何用到大气科学的研究和业务应用等,以期在我国暴雨中尺度系统的三维精细结构、发生发展机理和预报理论和方法研究方面取得更大进步。 展开更多

关键词 暴雨 形成机理 预报方法 研究进展

在线阅读 下载PDF 职称材料

CMA高分辨区域集合预报系统支撑北京冬奥会气象服务保障的评估分析 被引量：17

6

作者 邓国 戴玲玲 +4 位作者 周玉淑 陈静 李红祺 陈法敬 王继志 《气象》 CSCD 北大核心 2022年第2期129-148,共20页

冰雪运动项目与气象条件关系密切,气象条件是冬奥会赛事顺利进行的关键因素之一。中国气象局地球系统数值预报中心根据2022年北京冬奥会比赛气象保障需求,基于多尺度混合初值扰动方法和侧边界扰动方法,初步建立了高分辨率区域集合预报... 冰雪运动项目与气象条件关系密切,气象条件是冬奥会赛事顺利进行的关键因素之一。中国气象局地球系统数值预报中心根据2022年北京冬奥会比赛气象保障需求,基于多尺度混合初值扰动方法和侧边界扰动方法,初步建立了高分辨率区域集合预报试验系统,针对北京冬奥会比赛同期时段开展了连续试验。初步试验统计结果表明:主要预报变量高、中、低层等压面要素集合平均值的均方根误差基本小于等于控制预报误差,体现了集合平均相对于单一确定性预报的优势;地面要素风和降水预报效果较好,但温度24 h预报偏差高于2℃,距离精准冬奥气象保障还有一定差距。针对试验期间两次寒潮大风过程开展了高分辨率区域集合预报,天气学分析的检验结果表明,集合预报产品可以比较准确地描述地面温度主要分布特征、寒潮移动过程和降水预报,为预报员提供寒潮标准24 h变温预报、大风预报等有价值的概率预测信息。基于诊断方法开发了能见度、大风、降水相态等对冬奥赛事运行和运动员表现有重要影响的天气要素集合预报产品,初步试验结果表明不同集合成员的取舍对能见度预报反应敏感,具有一定预报能力,但预报范围偏大,数值偏低,需进一步改进;阵风预报与实况大值区分布比较一致,降水相态预报与观测分布吻合,雨雪分界线,降雨、雨夹雪、雪、冰粒落区范围合理,进一步提升了北京冬奥会气象的保障能力。 展开更多

关键词 高分辨率 区域集合预报 冬季奥运会 气象保障

在线阅读 下载PDF 职称材料

近十年我国涡旋系统的研究进展 被引量：10

7

作者 孙建华 周玉淑 +4 位作者 傅慎明 杨帅 张元春 汪汇洁 黄玥 《大气科学》 CSCD 北大核心 2024年第1期228-260,共33页

近年我国暴雨和强对流等中小尺度灾害性天气频发,涡旋是产生这些灾害天气的重要天气系统之一。为了不断提高对我国涡旋及其产生的暴雨和强对流天气发生发展机理的认识和预报准确率,本文对容易引发长江流域沿线灾害天气的三类涡旋(高原... 近年我国暴雨和强对流等中小尺度灾害性天气频发,涡旋是产生这些灾害天气的重要天气系统之一。为了不断提高对我国涡旋及其产生的暴雨和强对流天气发生发展机理的认识和预报准确率,本文对容易引发长江流域沿线灾害天气的三类涡旋(高原低涡、西南低涡和大别山涡)及对北方地区暴雨、强对流天气有重要影响的东北冷涡、中亚低涡的主要研究成果进行了梳理。主要回顾了近十年这些涡旋的识别方法、时空分布统计特征、三维结构以及产生的暴雨、强对流天气机理。最后,对与涡旋系统以及相关天气的研究与预报中的问题、未来发展方向进行了简要讨论和展望。 展开更多

关键词 暴雨 高原低涡 西南低涡 大别山涡 东北冷涡 中亚低涡

在线阅读 下载PDF 职称材料

新疆西部一次大暴雨形成机理的数值模拟初步分析 被引量：27

8

作者 曾勇 周玉淑 杨莲梅 《大气科学》 CSCD 北大核心 2019年第2期372-388,共17页

2016年7月31日至8月1日新疆西部发生了一次罕见的大暴雨过程,利用常规观测资料、FY-2G卫星TBB(Black-Body Temperature)资料和NCEP/NCAR(1°×1°)再分析资料,在天气尺度环流背景和中尺度系统分析的基础上,利用WRF(Weather ... 2016年7月31日至8月1日新疆西部发生了一次罕见的大暴雨过程,利用常规观测资料、FY-2G卫星TBB(Black-Body Temperature)资料和NCEP/NCAR(1°×1°)再分析资料,在天气尺度环流背景和中尺度系统分析的基础上,利用WRF(Weather Research and Forecasting)模式对此次大暴雨过程进行了高分辨率数值模拟,利用模拟资料对大暴雨的形成进行了分析。结果表明:此次暴雨发生在稳定维持的"两脊一槽"环流形势下,巴尔喀什湖低槽、高空偏西急流、低空偏东急流和近地面辐合线是造成此次大暴雨过程的主要天气系统。中尺度云团沿近地面的辐合线在天山迎风坡附近不断生成,云团生成后,在向东北方向移动过程中,经过伊犁地区上空时,受天山地形抬升影响不断发展增强,造成伊犁地区出现持续性较强降水。天山迎风坡附近持续较长时间的辐合线是造成此次新疆西部大暴雨的直接中尺度系统,其生成与低层风场辐合、低空急流和地形均有关系。低层辐合引发的垂直运动在地形迎风坡附近加强,风场辐合及地形抬升共同导致强垂直运动发展并维持,类似于"列车效应",不断生成的尺度更小的对流系统沿着辐合线持续移过新疆西部的伊犁地区,是该次暴雨持续的重要原因。 展开更多

关键词 暴雨 数值模拟 新疆西部 列车效应 天山地形

在线阅读 下载PDF 职称材料

高原涡和西南涡影响的两次四川暴雨过程的对比分析 被引量：47

9

作者 周玉淑 颜玲 +1 位作者 吴天贻 谢泽明 《大气科学》 CSCD 北大核心 2019年第4期813-830,共18页

为了进一步研究高原涡、西南涡对西南地区暴雨的影响,本文用中国气象局自动站与CMORPH降水数据融合的逐时降水资料、国家卫星气象中心的逐时FY-2E卫星的云顶亮温(TBB)资料、欧洲气象资料中心(ERA-interim)的再分析资料,通过天气学诊断... 为了进一步研究高原涡、西南涡对西南地区暴雨的影响,本文用中国气象局自动站与CMORPH降水数据融合的逐时降水资料、国家卫星气象中心的逐时FY-2E卫星的云顶亮温(TBB)资料、欧洲气象资料中心(ERA-interim)的再分析资料,通过天气学诊断分析方法以及拉格朗日轨迹模式HYSPLITv4.9,对发生在四川盆地的有高原涡东移影响西南涡发展引发暴雨的两次过程进行对比分析,发现:(1)两次暴雨过程的降水强度和分布有明显区别,并且TBB活动特征显示在过程一中有MCC(Mesoscale Convective Complex)的产生和发展,过程二则没有。(2)对于过程一,500 hPa上,高原涡逐渐减弱为高原槽并伸展到四川盆地上空,850 hPa上,在鞍型场附近有MCC的产生和发展,200 hPa上,高原涡在南亚高压北部偏西风急流下方的强辐散区内,位于南亚高压东南侧急流区下方稳定少动,偏东风急流北部有辐散中心,有利于西南涡的加强。对于过程二,500 hPa高原涡东移在四川盆地上空与西南涡耦合,形成一个稳定且深厚的系统,这也是过程二的暴雨强度比过程一强的最主要原因。200 hPa上,四川盆地始终位于南亚高压东侧的西北气流中,"抽吸作用"明显。(3)在过程一中,位涡逐渐东传且位涡增加的地方对应强降水区与MCC发展区,反映了暴雨和位涡的发展基本一致。在过程二中,中层位涡高值区从高原上东移并下传至盆地上空,两涡耦合使得上下层打通,位涡值比耦合之前单独的两涡强度更强。MCC产生的必要条件是中层大气要有强正涡度、强辐合和强上升运动,在未产生MCC前,过程一与过程二在盆地上空的动力条件甚至是相反的;从热力条件看,过程一中有明显的干冷空气入侵,增强不稳定条件,有利于MCC的产生并引发强降水;另一方面,本文也应证了二阶位涡的水平分布与暴雨落区有较好的对应关系。(4)通过拉格朗日方法的水汽轨迹追踪模式和聚类分析方法分析可得两次暴雨过程的水汽输送源地和通道也有明显区别,过程一主要有两条水汽通道,通道一来自阿拉伯海和孟加拉湾洋面的底层,通道二来自四川南部750 m以下高度;而过程二的主要水汽输送通道有三条,通道一来自西方地中海、黑海和里海上空1500~2500 m高度附近,通道二来自阿拉伯海和印度洋的底层,通道三的水汽从孟加拉湾低层绕过云贵高原直接输送到四川盆地。 展开更多

关键词 高原涡 西南涡 四川盆地暴雨 对比分析 中尺度对流复合体(MCC) 水汽源

在线阅读 下载PDF 职称材料

一次辽东湾飑线过程的观测与数值模拟分析 被引量：13

10

作者 张哲 周玉淑 高守亭 《大气科学》 CSCD 北大核心 2018年第5期1157-1174,共18页

利用观测资料和高分辨率数值模拟资料对2014年6月26日发生在辽东湾北部的一次飑线过程进行了分析。本次飑线发生发展期间,对流层中层存在正在发展加深的槽,近地面则是偏南暖湿气流和西北干冷气流交汇形成的辐合线,天气尺度环境强迫较强... 利用观测资料和高分辨率数值模拟资料对2014年6月26日发生在辽东湾北部的一次飑线过程进行了分析。本次飑线发生发展期间,对流层中层存在正在发展加深的槽,近地面则是偏南暖湿气流和西北干冷气流交汇形成的辐合线,天气尺度环境强迫较强,有利于强对流的触发和发展。此次飑线发生发展于地面辐合线的南段。对比分析表明模拟结果和实况观测较为一致。对辐合线北段对流较快消散,而南段对流得以继续发展成为飑线的原因进行了分析。结果表明,与北段相比,南段环境水汽更为丰富,对流有效位能大,水平风的垂直切变适宜。此外,南段环境还受海风锋导致的增湿、降温以及辐合带来的弱上升气流的影响。以上因素是导致辐合线北段对流较快消散而南段对流可以较长时间维持,并发展成为飑线系统的主要原因。本次飑线在成熟时期的气压场成显著的"高—低"结构分布。对流云区中部存在一个中高压,而尾流低压区位于对流云区后部与层状云区交界处。高压后部是一个强烈的地面辐散区,风速较大。飑线成熟时期中主要存在两支气流,前向入流在飑线前方低层流入,带入暖湿空气并在对流云区抬升,随后分成两支在飑线高层向前向后流出。后向入流在飑线后方中层流入,带入干冷空气并下沉,随后在近地面辐散流出。对飑线的对流云区、尾流低压区、层状云区及飑线后方的模拟探空展现了飑线不同区域的环境场特征。 展开更多

关键词 飑线 发展机理 中尺度结构

在线阅读 下载PDF 职称材料

相似路径台风Soudelor(1513)与Matmo(1410)登陆前后的降水分布特征及成因的对比分析(9) 被引量：9

11

作者 颜玲 周玉淑 王咏青 《大气科学》 CSCD 北大核心 2019年第2期297-310,共14页

利用欧洲气象中心(ERA-interim)再分析资料以及中国气象局观测站点的实况降水观测结合CMORPH卫星反演的逐时降水资料,对比分析了路径类似的1513号台风Soudelor和1410号台风Matmo在登陆福建前后期间的降水分布特征以及造成登陆台风暴雨... 利用欧洲气象中心(ERA-interim)再分析资料以及中国气象局观测站点的实况降水观测结合CMORPH卫星反演的逐时降水资料,对比分析了路径类似的1513号台风Soudelor和1410号台风Matmo在登陆福建前后期间的降水分布特征以及造成登陆台风暴雨强度和落区差异的原因,得到以下初步结论:Soudelor和Matmo移动路径相似,但在登陆福建的过程中对浙、闽地区造成的降水强度和分布差异明显,如Soudelor造成的总降水强度比Matmo大,且Soudelor的强降水在登陆前主要分布在台风路径的右侧,台风中心的偏北方向,登陆以后主要在台风的偏北以及东北方向;而Matmo登陆前降水基本均匀分布在路径两侧,强降水区位于台风中心的西北方向,登陆福建以后向北移动的过程中强降水区转向台风中心的北边;不同的大尺度环流背景也会导致登陆过程中不同的降水分布特征,Soudelor影响期间副热带高压比较强盛,并阻断它与中纬度西风槽的作用,而Matmo登陆北上过程中逐渐减弱并汇入河北上空的西风槽中,所以登陆后期Matmo的降水比Soudelor强;Soudelor和Matmo台风登闽前后低层水汽输送及东风急流差异是导致大暴雨落区差异的原因之一,Matmo的水汽输送主要来自孟加拉湾及南海,而Soudelor登陆前东部有来自另一个台风Molave的水汽输送,登陆后强水汽输送通量区及水汽辐合带位于Soudelor偏北侧,这与Soudelor登陆造成的暴雨在中心偏北方向一致;南亚高压相对于台风的位置也会影响降水,Soudelor登陆时,大兴安岭上空大槽前的偏西风急流与南部高压西北侧的西南急流一起使得它登陆后减弱速度变缓,有利于台风暴雨的维持,而Matmo高空受急流造成的气旋性切变流场加速了台风的减弱;此外,台风自身的结构和强度变化以及登陆后维持时间不同也是造成两次过程降水差异的主要原因之一,台风暖心结构的强度以及台风高层暖心减弱的速度对台风降水有一定影响,但对登陆时台风暴雨的不对称分布影响较小;Soudelor登闽过程中,涡度场强度比Matmo大,且维持一个深厚的垂直对称结构,登闽后期附近的辐合上升气流主要位于中心东侧,而Matmo在登闽过程中,低层的强辐合区和上升运动区始终偏西,造成二者降水分布的不同。 展开更多

关键词 登陆台风 暴雨结构演变 水汽输送 对比分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

人体尿液形成的肾单位动态模型制作与应用

12

作者 孙毓彤 贠涵 +3 位作者 达宸滋 胡峻瑛 周玉姝 刘雅楠 《生物学通报》 2025年第9期91-94,共4页

为了更好地理解“尿液的形成与排出”一课,本实验经过资料查询等,实现了生物学、化学、物理学的跨学科融合,成功搭建出尿液形成的肾单位动态模型,使微观结构外显化,观察到肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用。经过本实验的创新设计... 为了更好地理解“尿液的形成与排出”一课,本实验经过资料查询等,实现了生物学、化学、物理学的跨学科融合,成功搭建出尿液形成的肾单位动态模型,使微观结构外显化,观察到肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用。经过本实验的创新设计和开展,不仅使学生对尿液形成的过程有了更直观的认识,更激发了其对学习生物学的兴趣以及未来继续探究的信心。 展开更多

关键词 跨学科 模型制作 肾单位动态模型 滤过作用 重吸收作用 中学生科学实践

在线阅读 下载PDF 职称材料

垂直运动研究进展及新型垂直运动方程 被引量：2

13

作者 高守亭 周玉淑 +4 位作者 张万诚 张哲 周冠博 李驰钦 曾勇 《大气科学》 CSCD 北大核心 2023年第4期1039-1049,共11页

垂直运动在天气系统(尤其是中小尺度系统)发生发展过程中有极其重要的作用,本文回顾并小结了大气垂直运动方程的研究进展。在质量守恒前提下,垂直运动可由连续方程积分计算得到,这个算法需要准确计算散度,不容易实现。基于大气绝热假设... 垂直运动在天气系统(尤其是中小尺度系统)发生发展过程中有极其重要的作用,本文回顾并小结了大气垂直运动方程的研究进展。在质量守恒前提下,垂直运动可由连续方程积分计算得到,这个算法需要准确计算散度,不容易实现。基于大气绝热假设的绝热法,由于与实际天气过程热力变化有较大差别,计算的垂直运动也不准确。垂直运动的诊断与天气系统尺度有关。大尺度系统以涡旋运动为主,满足准水平,不必要过多考虑浮力和风切作用。因此,出现了准地转条件的垂直运动方程,且在大尺度运动中应用较好。中尺度系统运动中,辐合辐散运动与旋转运动同等重要,垂直运动不能忽略,垂直运动方程在形式上要复杂一些,但其强迫项仍是由涵差的涡度平流及温度平流的拉普拉斯所构成,本质与大尺度系统中的ω方程没有太大差别。小尺度强风暴运动以辐合辐散为主,浮力及风切起着主导作用,其垂直运动方程要复杂得多。但是,由于任何小尺度强对流系统都是在大中尺度背景下发生的,所以背景场强迫的垂直运动仍然存在,完整的垂直运动应考虑不同天气尺度系统调整产生的垂直速度,应联立垂直运动方程组进行计算。本文提出的多效应的新型垂直运动方程,可以较为准确地实现强对流运动中的垂直速度的诊断。 展开更多

关键词 天气系统 垂直运动 研究进展 新型垂直运动

在线阅读 下载PDF 职称材料

湿空气动热力学理论及应用研究进展 被引量：2

14

作者 高守亭 周玉淑 冉令坤 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2020年第1期169-180,共12页

回顾了湿空气热动力学的研究进展,对未饱和湿大气、饱和湿大气及非均匀饱和湿大气的动热力方程、能量方程、连续方程等进行了梳理,指出饱和湿空气动量方程与非均匀饱和湿空气动量方程的最大区别在于对凝结过程的处理不同。饱和湿大气中... 回顾了湿空气热动力学的研究进展,对未饱和湿大气、饱和湿大气及非均匀饱和湿大气的动热力方程、能量方程、连续方程等进行了梳理,指出饱和湿空气动量方程与非均匀饱和湿空气动量方程的最大区别在于对凝结过程的处理不同。饱和湿大气中,由于大气均是饱和的,由饱和造成的水凝物可处处出现,不能区分真正发生水汽凝结的区域。而非均匀饱和湿空气中,凝结发生与相对湿度的幂次方有关(即与凝结概率函数的分布有关),在相对湿度较小的区域不会出现水汽凝结,凝结区与非凝结区可自动区别,其描述的凝结过程与实际大气更接近。同时,总结了湿大气水汽凝结饱和非均匀分布的动热力物理量在高影响天气分析中的应用,最后讨论了未来推进湿空气动力学研究需重点考虑的一个内容。 展开更多

关键词 湿空气 非均匀饱和 研究进展 理论和应用

在线阅读 下载PDF 职称材料

体外高频热疗联合健脾理气抑瘤方治疗晚期肝细胞癌临床研究 被引量：4

15

作者 周宇姝 招柏明 +3 位作者 张晓轩 龙顺钦 杨小兵 吴万垠 《新中医》 CAS 2018年第6期184-188,共5页

目的:观察体外高频热疗联合健脾理气抑瘤方治疗晚期肝细胞癌(HCC)患者的临床疗效。方法:将41例晚期HCC患者根据是否愿意接受体外高频热疗分为联合治疗组及中药组。联合治疗组采用体外高频热疗联合健脾理气抑瘤方口服治疗;中药组单纯采... 目的:观察体外高频热疗联合健脾理气抑瘤方治疗晚期肝细胞癌(HCC)患者的临床疗效。方法:将41例晚期HCC患者根据是否愿意接受体外高频热疗分为联合治疗组及中药组。联合治疗组采用体外高频热疗联合健脾理气抑瘤方口服治疗;中药组单纯采用健脾理气抑瘤方治疗。均接受3周期以上的治疗。观察2组患者的疾病控制率(DCR)、疾病进展时间(TTP)、总体生存期(OS)、美国东部协作组(ECOG)体力状况评分(PS)及不良反应。截至2014年3月31日,脱落1例,纳入统计40例,2组均20例。结果:2组近期临床疗效联合治疗组DCR为25.0%,中药组DCR为15.0%。联合治疗组略高于中药组,但差异无统计学意义(P>0.05)。联合治疗组TTP为4.5月,中药组为3.1月,2组比较,差异有统计学意义(P<0.01)。联合治疗组OS为6.6月,中药组为5.5月,2组比较差异有统计学意义(P<0.01)。治疗后,与本组治疗前比较,2组PS评分均降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。且联合治疗组PS评分降低更明显,2组间比较,差异有有统计学意义(P<0.05)。观察过程中,2组患者均未见因不良反应而终止治疗,未出现明显的血液学、胃肠道及肝肾毒性反应,未出现治疗相关的死亡。结论:体外高频热疗联合健脾理气抑瘤方能够延长晚期HCC患者的疾病进展时间和总体生存期,同时改善患者的体力状况,疗效均优于单纯中药健脾理气抑瘤方,二者联合治疗具有协同作用,且不良反应小。 展开更多

关键词 晚期肝细胞癌 体外高频热疗 健脾理气抑瘤方 疾病控制率(DCR) 疾病进展时间(TTP) 总体生存期(OS)

原文传递

右美托咪定门静脉预处理对肝部分切除术患者肝脏缺血-再灌注损伤中炎症反应及氧化应激的价值分析 被引量：3

16

作者 周瑜姝 姜涛 王子轩 《中国医学创新》 CAS 2021年第31期6-10,共5页

目的:分析右美托咪定门静脉预处理对肝部分切除术患者肝脏缺血-再灌注损伤中炎症反应及氧化应激的价值。方法:选择2016年2月-2020年1月全身麻醉下肝部分切除术105例患者,以随机数字表法分为A、B、C组,每组35例。A组在门静脉游离后经门... 目的:分析右美托咪定门静脉预处理对肝部分切除术患者肝脏缺血-再灌注损伤中炎症反应及氧化应激的价值。方法:选择2016年2月-2020年1月全身麻醉下肝部分切除术105例患者,以随机数字表法分为A、B、C组,每组35例。A组在门静脉游离后经门静脉输注1.0μg/kg右美托咪定,B组在门静脉游离后经颈内静脉输注1.0μg/kg右美托咪定,C组在门静脉游离后经颈内静脉输注等量0.9%氯化钠注射液。三组于肝门阻断前10 min(T_(0))以及肝门开放后1 h(T_(1))、6 h(T_(2))、12 h(T_(3))采集颈内静脉血,检测指标包括肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-33(IL-33)、高迁移率族蛋白1(HMGB1)、血红素氧合酶-1(HO-1)、超氧化物歧化酶(SOD)。结果:与T_(0)比较,各组T_(1)、T_(2)、T_(3)的TNF-α、IL-33、HMGB1、HO-1均明显升高,SOD活性均明显降低(P<0.05)。与C组比较,A、B组T_(1)、T_(2)、T_(3)的TNF-α、IL-33、HMGB1均明显下降,而HO-1、SOD均明显升高(P<0.05);与B组比较,A组上述各时间点的TNF-α、IL-33、HMGB1均明显下降,而HO-1、SOD均明显升高(P<0.05)。结论:右美托咪定门静脉预处理能显著减轻肝部分切除术患者肝缺血-再灌注损伤,使炎症反应与氧化应激得到有效抑制,并增强抗炎抗氧化能力。 展开更多

关键词 门静脉 右美托咪定 氧化应激 肝脏缺血-再灌注损伤

暂未订购

2016年“7.19”京津冀极端降水系统的动热力结构及不稳定条件分析 被引量：26

17

作者 张景 周玉淑 +1 位作者 沈新勇 李小凡 《大气科学》 CSCD 北大核心 2019年第4期930-942,共13页

利用NCEP/NCAR的GFS再分析资料,结合中国气象局气象信息中心提供的全国自动站观测降水量资料、CMORPH卫星反演降水资料、FY2反演降水资料和雷达定量估测降水产品融合的降水资料,对造成2016年7月19~21日北京-天津-河北(以下简称京津冀)... 利用NCEP/NCAR的GFS再分析资料,结合中国气象局气象信息中心提供的全国自动站观测降水量资料、CMORPH卫星反演降水资料、FY2反演降水资料和雷达定量估测降水产品融合的降水资料,对造成2016年7月19~21日北京-天津-河北(以下简称京津冀)地区的极端降水天气系统动热力结构演变以及不稳定条件进行了诊断分析,揭示了京津冀地区上空不同气压层上天气尺度系统的配置,水汽条件,降水发生的垂直运动条件及不稳定层结演变情况。结果表明:(1)500 hPa呈现东高西低的环流形势,与700 hPa低涡和高低空急流相配合,副高北抬阻挡华北地区低涡的东移,导致低涡在京津冀地区停滞是此次降水发生的环流背景;(2)低层的低涡东移发展与中高层正涡度叠加对暴雨发生有重要作用;(3)引用位势散度分析对流不稳定度变化的原因表明,降水区后部的京津冀西南地区,低层的位势不稳定主要由位势散度的水平风垂直切变部分决定,代表水平风垂直切变和大气湿斜压的共同作用,弱降水区以及降水区后方的低层位势散度为负值,有利于该区域位势不稳定加强,强降水区及降水区前方位势散度为正值,抑制了位势不稳定发展。位势散度变化可以通过影响大气稳定度变化进而影响降水落区,位势散度的高值区对应了降水大值区,尤其是700 hPa位势散度对降水落区有很好的指示作用,可以结合位势散度的变化对降水落区进行预估。 展开更多

关键词 暴雨 动热力系统 位势不稳定 位势散度

在线阅读 下载PDF 职称材料

一次“大气河”背景下东北冷涡暴雨的诊断分析 被引量：24

18

作者 孙颖姝 王咏青 +2 位作者 沈新勇 周玉淑 邓国 《高原气象》 CSCD 北大核心 2018年第4期970-980,共11页

利用FNL再分析资料、NCEP GDAS资料和观测降水资料,应用HYSPLIT轨迹追踪模式,对2016年7月25日一次东北冷涡暴雨过程的天气形势背景、大气河在暴雨过程中的作用及其在暴雨前后的演变特征以及暴雨水汽来源进行了诊断分析。结果表明,此次... 利用FNL再分析资料、NCEP GDAS资料和观测降水资料,应用HYSPLIT轨迹追踪模式,对2016年7月25日一次东北冷涡暴雨过程的天气形势背景、大气河在暴雨过程中的作用及其在暴雨前后的演变特征以及暴雨水汽来源进行了诊断分析。结果表明,此次暴雨发生在有利的天气形势背景下,东北冷涡、鄂海阻高、日本以东的低压、高低空急流是这次过程的主要影响系统。暴雨过程中有两条源于西太平洋的大气河,一条经我国南海区域向北继而向东北延伸,核心水汽通量极强,另一条经东海、黄海向北输送,两条大气河的湿层均十分深厚。通过大气河的输送作用,热带地区的暖湿水汽直接输送到中纬度地区,为此次暴雨的产生和维持提供了良好的水汽条件。南来的暖湿气流与东北冷涡环流的偏北干冷气流汇合,在暴雨区附近产生了强烈上升运动,是此次暴雨的主要动力抬升机制。水汽轨迹追踪表明此次暴雨的水汽源地主要有西太平洋、南海、孟加拉湾和欧亚大陆,低层水汽主要由偏南大气河输送,中层水汽主要来自于西南大气河。 展开更多

关键词 东北冷涡 大气河 暴雨 轨迹追踪

在线阅读 下载PDF 职称材料

一次新疆伊犁河谷特大暴雨过程的环境场及不稳定条件分析 被引量：22

19

作者 黄昕 周玉淑 +2 位作者 冉令坤 KALIM Ullah 曾勇 《大气科学》 CSCD 北大核心 2021年第1期148-164,共17页

伊犁河谷是新疆地区暴雨多发且暴雨强度最强的地区。本文以该地区的一次特大暴雨过程为例,利用观测资料以及WRF高分辨率数值模拟结果对该次暴雨过程的环流背景及不稳定条件进行了分析。结果表明:(1)此次降水过程发生在对流层高层南亚高... 伊犁河谷是新疆地区暴雨多发且暴雨强度最强的地区。本文以该地区的一次特大暴雨过程为例,利用观测资料以及WRF高分辨率数值模拟结果对该次暴雨过程的环流背景及不稳定条件进行了分析。结果表明:(1)此次降水过程发生在对流层高层南亚高压"双体型",中层中高纬度"两脊一槽"以及两个中亚低涡发展移动的环流形势下。在伊犁河谷特殊的向西开口的喇叭口地形作用下,中心位于哈萨克斯坦的中亚低涡导致伊犁河谷低层为偏西风,中心位于塔里木盆地的中亚低涡使得伊犁河谷中层为偏东风,导致伊犁河谷内中低层水平风的垂直切变增强;伊犁河谷内,地形及哈萨克斯坦中亚低涡环流的共同作用形成了低空辐合线,辐合线附近形成的辐合区正好与高空急流辐散区垂直叠加,引发河谷内的上升运动增强。低层西风将水汽输送进河谷,并在河谷内迎风坡附近堆积,上升运动增强后导致河谷内堆积的水汽得以抬升。(2)WRF模拟结果分析显示,散度分布、垂直风切变、水汽及热力层结分布等对降水产生均有重要贡献。通过对湿位涡垂直及水平分量的分析得出热力层结影响的对流不稳定对前期降水的产生有影响,同时,垂直风切变影响的对称不稳定对降水增强维持有重要作用。位势散度分析进一步指示出整个降水区低层的对流不稳定主要是由于位势散度的垂直切变部分造成,而位势散度的散度部分能加强河谷内小地形背风坡处的对流不稳定,说明整个降水演变过程中,动热力因子的相互作用共同影响了降水强度和落区。 展开更多

关键词 新疆 伊犁河谷 不稳定 位势散度

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于活动断层的地表同震变形及对隧道衬砌损伤的影响 被引量：9

20

作者 赵天次 赵伯明 +1 位作者 周玉书 王潇 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期107-119,共13页

根据分层位错理论,以逆断层为例研究断层位错引起的地表同震变形及其影响因素;基于模拟计算不同震源参数组合下的180种地震工况,建立兼顾矩震级、断层倾角和断层埋深的适用于我国川藏地层的地表最大位移估算式;提出1种基于同震变形的隧... 根据分层位错理论,以逆断层为例研究断层位错引起的地表同震变形及其影响因素;基于模拟计算不同震源参数组合下的180种地震工况,建立兼顾矩震级、断层倾角和断层埋深的适用于我国川藏地层的地表最大位移估算式;提出1种基于同震变形的隧道位错反应分析方法,并依托成兰铁路某隧道工程建立隧道位错反应分析模型,研究地表同震变形下隧道衬砌的应力应变和损伤分布,以及断层倾角、断层埋深和围岩强度对隧道衬砌损伤的影响程度。结果表明:逆断层作用下,地表同震变形不仅受矩震级影响,来自断层倾角和断层埋深的影响也不可忽略;将发震断层位错引起的同震变形场以位移人工边界形式施加于有限元模型,可以实现位错载荷的精确输入;断层位错作用下,隧道衬砌损伤程度随断层倾角的增大而减小,随断层埋深的减小而增大;对于案例隧道,围岩弹性模量从1.0 GPa增至3.0 GPa时,下盘范围衬砌的拱顶和拱腰达到损伤极限,且损伤向拱底扩展,引起损伤值突变。 展开更多

关键词 隧道工程 活动断层 逆断层 地表同震变形 衬砌损伤 成兰铁路

在线阅读 下载PDF 职称材料