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Overexpression of the bacterial tryptophan oxidase RebO affects auxin biosynthesis and Arabidopsis development

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Science Bulletin 2016年第11期61卷 859-867页

作者： Yangbin Gao Xinhua Dai zuyu zheng Hiroyuki Kasahara Yuji Kamiya Joanne Chory David Ballou Yunde Zhao Section of Cell and Developmental Biology University of California San Diego La Jolla CA 92093 USA Plant Biology Laboratory Salk Institute for Biological StudiesLa Jolla CA 92037 USA Plant Science Center RIKEN Yokohama Kanagawa 230-0045Japan The Global Innovation Research Organization Tokyo University of Agriculture and Technology Fuchu 183-8509 Japan Department of Biological Chemistry University of MichiganAnn Arbor MI 48109 USA

Both tryptophan （Trp） and auxin are essential for plant growth and Trp is a precursor for auxin biosynthesis. Concentrations of Trp and auxin need to be tightly con- trolled to ensure optimal growth and development. It has been very difficult to study the homeostasis of these two essential and inter-dependent compounds. Auxin is mainly synthesized from Trp via a two-step pathway using indole- 3-pyruvate （IPA） as the intermediate. Here we used a bacterial Trp oxidase RebO, which does not exist in Ara- bidopsis and which converts Trp to the imine form of IPA, to modulate IPA levels in Arabidopsis. Our results demonstrate that Arabidopsis plants use two strategies to ensure that no excess IPA is made from Trp. IPA is made from Trp by the TAA family of aminotransferases, which we show catalyzes the reverse reaction when IPA level is high. Moreover, excess IPA is converted back to Trp by the YAS1 aminotransferase. We show that the VASl-cat- alyzed reaction is very important for Trp homeostasis. This work not only elucidates the intricate biochemical mech- anisms that control the homeostasis of Trp, IPA, and auxin, but also provides novel tools for further biochemical studies on Tip metabolism and auxin biosynthesis in plants.

关键词： Auxin RebO Trp Arabidopsis Metabolism

Spatial Characteristics of Extreme Rainfall over China with Hourly through 24-Hour Accumulation Periods Based on National-Level Hourly Rain Gauge Data

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Advances in Atmospheric Sciences 2016年第11期33卷 1218-1232页

作者： Yongguang zheng Ming XUE Bo LI Jiong CHEN zuyu TAO National Meteorological Centre Beijing 100081 China School of Atmospheric Sciences Nanjing University Nanjing 210023 China Center for Analysis and Prediction of Storms Oklahoma University Norman OK 73072 USA University of Illinois at Urbana-Champaign Champaign IL 61820 USA Peking University Beijing 100871 China

Hourly rainfall measurements of 1919 national-level meteorological stations from 1981 through 2012 are used to document,for the first time,the climatology of extreme rainfall in hourly through 24-h accumulation periods in China. Rainfall amounts for 3-,6-,12- and 24-h periods at each station are constructed through running accumulation from hourly rainfall data that have been screened by proper quality control procedures. For each station and for each accumulation period,the historical maximum is found,and the corresponding 50-year return values are estimated using generalized extreme value theory. Based on the percentiles of the two types of extreme rainfall values among all the stations,standard thresholds separating Grade I,Grade II and Grade III extreme rainfall are established,which roughly correspond to the 70th and 90th percentiles for each of the accumulation periods. The spatial characteristics of the two types of extreme rainfall are then examined for different accumulation periods. The spatial distributions of extreme rainfall in hourly through 6-h periods are more similar than those of 12- and 24-h periods. Grade III rainfall is mostly found over South China,the western Sichuan Basin,along the southern and eastern coastlines,and in the large river basins and plains. There are similar numbers of stations with Grade III extreme hourly rainfall north and south of 30°N,but the percentage increases to about 70% south of 30°N as the accumulation period increases to 24 hours,reflecting richer moisture and more prolonged rain events in southern China. Potential applications of the extreme rainfall climatology and classification standards are suggested at the end.

关键词： extreme rainfall meteorological historical moisture eastern north coastal monsoon seasonal

岩石力学室内试验ISRM建议方法的标准化和数字化

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岩石力学与工程学报 2010年第12期29卷 2456-2468页

作者：郑虹冯夏庭陈祖煜中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071 中国水利水电科学研究院北京100044

通过系统分析岩石力学室内试验ISRM建议方法体系基本特征和试验数据信息的结构层次,提出标准化的基本思路和模式,建立标准的方法体系、统一的试验数据结构和发布模式;并应用网络语言技术设计数字化的试验数据结构文档、数据存储文档以... 详细信息

通过系统分析岩石力学室内试验ISRM建议方法体系基本特征和试验数据信息的结构层次,提出标准化的基本思路和模式,建立标准的方法体系、统一的试验数据结构和发布模式;并应用网络语言技术设计数字化的试验数据结构文档、数据存储文档以及数据显示文档。通过试验数据格式转化平台的开发和Excel的二次开发分别实现初始试验数据文档的数字化存储和试验数据的双向传输。标准化与数字化的试验数据可脱离平台进行网络发布与传输,从而构建国际岩体力学试验数据共享平台。该平台为不同数据库之间的数据整合与共享以及虚拟实验室的实现奠定了基础。该标准化和数字化方法在BPI试验的ISRM建议方法中的成功应用,显示其科学性和可用性。

关键词：岩石力学 ISRM建议方法标准化数字化数据共享平台 BPI试验

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台风变性再度发展的动能收支分析

北京大学学报（自然科学版） 2005年第1期41卷 93-103页

作者：朱佩君郑永光陶祖钰浙江大学地球科学系杭州310027 北京大学物理学院大气科学系北京100871

对 1997年的台风Winnie登陆后的变性并再度发展过程进行了分析。发现低层的散度风制造是气旋强度变化的主要原因。在变性阶段 ,由于冷空气的侵入使低层的动能制造增加 ,对台风的维持起了主要的作用 ;在重新加强阶段 ,高空急流的影响使... 详细信息

对 1997年的台风Winnie登陆后的变性并再度发展过程进行了分析。发现低层的散度风制造是气旋强度变化的主要原因。在变性阶段 ,由于冷空气的侵入使低层的动能制造增加 ,对台风的维持起了主要的作用 ;在重新加强阶段 ,高空急流的影响使低层散度风的动能制造明显增加 ,使气旋斜压不稳定发展。讨论了台风登陆后再度发展的演变模型 ,可以认为是一种A类和B类温带气旋发展的混合类型 ,是一个低层变性气旋和高空低槽相互作用和相互发展的过程。

关键词：台风变性再度发展动能收支

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单多普勒雷达VAP方法反演水平风场的检验

北京大学学报（自然科学版） 2005年第2期41卷 163-171页

作者：刘淑媛刘黎平郑永光陶祖钰空军气象中心北京100843 中国气象科学研究院北京100081 北京大学物理学院大气科学系北京100871

利用长江中下游外场实验的多普勒雷达联合观测资料 ,检验使用VAP(Velocity AzimuthProcess)方法反演中 β尺度 (2 0～ 2 0 0km)水平风场的可靠性。局地均匀风假定的合理性分析表明 ,在 12 5km以内VAP方法反演的水平风场的分辨率可以满... 详细信息

利用长江中下游外场实验的多普勒雷达联合观测资料 ,检验使用VAP(Velocity AzimuthProcess)方法反演中 β尺度 (2 0～ 2 0 0km)水平风场的可靠性。局地均匀风假定的合理性分析表明 ,在 12 5km以内VAP方法反演的水平风场的分辨率可以满足中 β尺度 (2 0～ 2 0 0km)分辨率的需求。多种方式检验表明 ,单多普勒雷达VAP方法反演出的水平风场可以正确地反映风场中的中 β尺度结构 ,作为分析中尺度风场信息的依据。

关键词：多普勒雷达反演风场中尺度

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美国NOAA试验平台和春季预报试验概要

气象 2015年第5期41卷 598-612页

作者：郑永光薛明陶祖钰国家气象中心北京100081 OU CAPS 北京大学物理学院北京100871

美国国家海洋大气局(NOAA)从2000年开始以试验平台(Testbed)的形式逐步探索了气象科研向业务转化工作。目前,试验平台已成为美国气象事业的有机组成部分。本文首先简要介绍了美国各个试验平台的概况及其主要成果,重点介绍了灾害天气试... 详细信息

美国国家海洋大气局(NOAA)从2000年开始以试验平台(Testbed)的形式逐步探索了气象科研向业务转化工作。目前,试验平台已成为美国气象事业的有机组成部分。本文首先简要介绍了美国各个试验平台的概况及其主要成果,重点介绍了灾害天气试验平台(hazadous weather testbed,HWT)的组织、春季预报试验和取得的进展。强对流天气、定量降水、飓风和航空气象等的预报试验结果表明,发展包括不同类型强对流天气和对流风暴、定量降水预报、热带气旋大风等的各种概率预报是美国天气业务的重要发展方向。2003年以来的灾害天气试验平台春季试验表明,"对流可分辨"(Convection Allowing)的高分辨率集合数值预报是发展精细化概率预报业务的基础;数值模式同化技术及其预报检验和应用技术的开发是提高强对流天气和定量降水预报概率预报的技术支撑。美国地球静止业务环境卫星R系列(GOES-R)资料应用试验场的工作方式和成果可作为我国风云4号(FY-4)静止试验卫星相关工作的借鉴。

关键词：业务科研结合试验平台概率预报春季试验 “对流可分辨” 数值模式集合预报

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2008年初冰雪灾害和华南准静止锋

气象学报 2008年第5期66卷 850-854页

作者：陶祖钰郑永光张小玲北京大学物理学院北京100871 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 中国气象局国家气象中心预报系统实验室北京100081

2008年1月中、下旬中国南方广大地区受到低温雨雪冰冻的极端异常气象灾害(简称"0801冰雪灾害")。其降水性质属于隆冬季节华南准静止锋产生的持续性降水。以1月28日的锋面为例,用经典天气学分析方法从等压面图、垂直剖面图和单站探空曲线... 详细信息

2008年1月中、下旬中国南方广大地区受到低温雨雪冰冻的极端异常气象灾害(简称"0801冰雪灾害")。其降水性质属于隆冬季节华南准静止锋产生的持续性降水。以1月28日的锋面为例,用经典天气学分析方法从等压面图、垂直剖面图和单站探空曲线,讨论了华南准静止锋的三维空间配合。

关键词：锋面结构低温冰雪天气天气学分析

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强对流天气预报的一些基本问题

气象 2017年第6期43卷 641-652页

作者：郑永光陶祖钰俞小鼎国家气象中心北京100081 北京大学北京100871 中国气象局干部培训学院北京100081

对深厚湿对流(业务中通常称为雷暴)和强对流天气的发展条件和机理(尤其龙卷发展条件和机理)的科学理解是做好对其预报的基础。本文首先分析了对流有效位能和对流抑制能量与抬升气块温湿状态的关系、对流温度的物理意义、对流发展所需的... 详细信息

对深厚湿对流(业务中通常称为雷暴)和强对流天气的发展条件和机理(尤其龙卷发展条件和机理)的科学理解是做好对其预报的基础。本文首先分析了对流有效位能和对流抑制能量与抬升气块温湿状态的关系、对流温度的物理意义、对流发展所需的水汽条件;然后提出了我国重大强对流天气的定义,给出了强对流天气时空分布的一些规律、极端强降水与地面露点的关系、雷暴大风产生机制、冰雹融化层高度与湿球温度之间的物理联系、超级单体风暴和龙卷的环境条件、龙卷的形成机理等;最后对涡度和风矢端图及其与龙卷、中气旋发展的关系进行了分析说明。文中列举的对各个概念不尽相同的解释和阈值以及我们的一些认识和理解,可供相关人员学习和比较。

关键词：对流条件强对流龙卷涡度风矢端图

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台风变性加强过程的数值模拟和试验分析

气象学报 2009年第5期67卷 736-749页

作者：朱佩君郑永光陶祖钰浙江大学地球科学系杭州310027 国家气象中心北京100081 北京大学大气科学系北京100871

1997年登陆的Winnie台风经历了变性重新加强的过程,利用中尺度数值模式MM5对该过程进行了数值模拟和分析。等熵位涡分析显示重新加强过程经历了2个阶段:(1)高层扰动加强期,北上的变性气旋在其高层维持了小的位涡区,使上游东移的位涡槽加... 详细信息

1997年登陆的Winnie台风经历了变性重新加强的过程,利用中尺度数值模式MM5对该过程进行了数值模拟和分析。等熵位涡分析显示重新加强过程经历了2个阶段:(1)高层扰动加强期,北上的变性气旋在其高层维持了小的位涡区,使上游东移的位涡槽加强;(2)气旋斜压发展期,低层气旋上的斜压带与高层加强的扰动耦合,气旋获得斜压发展。该过程伴随着高层风速的加强并发展为急流,这是动力平衡和低层斜压动能输送的结果。高层扰动和急流演变过程说明了变性气旋自身对其发展的重要性。通过热带气旋分离的方法,利用数值试验对变性气旋以及与气旋相关的物理因子的作用进行分析。结果显示,低层变性的气旋Winnie首先通过潜热过程加强了高层的扰动,然后在其北移过程中和高层的扰动位相锁定而得到斜压发展,演变过程说明了登陆台风自身的重要性。在这个过程中,初始气旋的涡旋环流是最主要的,其次是水汽,而斜压性影响最少。斜压性影响最少是由于在气旋环流和高湿度的环境下,斜压带得到重建,使气旋仍然可以和高层的扰动相互作用而得到斜压发展。所以,斜压性仍是变性气旋再度发展的直接原因。综观台风Winnie的变性以及重新加强过程,气旋中斜压性的产生以及维持都和与降水相关的潜热过程密切相关。

关键词：台风变性重新加强数值模拟