第８期周晓敏等２０１８年５月大气环流和天气分析１１１１中旬则有较严重的干旱发展下旬北方地区还出现少而黄淮江淮江南地区降水量偏多全国范围内２次沙尘天气过程整体表现为中间多南北两边少的形势具体来说东北北部华北东部内

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灰聊唐
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1 第 44 卷第 8 期 2018 年 8 月气象 METEOROLOGICAL MONTHLY Vol.44 No.8 August 2018 周晓敏, 张涛, 年 5 月大气环流和天气分析 [J]. 气象,44(8): 年 5 月大气环流和天气分析周晓敏张涛国家气象中心, 北京提要 : 2018 年 5 月大气环流的主要特征是北半球极涡呈偶极型分布, 强度偏强 ; 中高纬环流呈三波型, 欧亚环流经向度不大 ; 西太平洋副热带高压偏强, 南支槽强度比常年略偏弱全国平均气温为 17.1, 较常年同期 (16.2 ) 偏高 0.9, 全国平均降水量 73.1mm, 较常年同期 (69.5mm) 偏多 5.2% 月内, 我国南方地区出现 7 次大范围强降雨天气过程, 且多省遭受风雹袭击, 局部地区受灾较重此外, 东北地区发生干旱, 下旬有所缓和 ; 中下旬江南华南地区出现持续高温天气 ; 北方地区出现 2 次沙尘天气过程关键词 : 大气环流, 暴雨, 强对流, 高温, 沙尘中图分类号 : P448,P458 文献标志码 : A 犇犗犐 : /j.issn AnalysisoftheMay2018AtmosphericCirculationand Weather ZHOU Xiaomin ZHANG Tao NationalMeteorologicalCentre,Beijing 犃犫狊狋狉犪犮狋 :ThemaincharacteristicsofthegeneralatmosphericcirculationinMay2018areasfolows.Two polarvortexcenterswereinthenorthernhemisphereandstrongerthanusual.thecirculationatmiddle highlatitudesoftheeurasianshowedathree wavepatern,andthedegreeofmeridionalitywaslowerthan normal.thestrengthofwesternpacificsubtropicalhighwasstrongerthantheclimatologicalnormal,and thebayofbengaltroughisslightly weakerthannormal.the monthly meantemperature was17.1, higherthannormal(16.2 )by0.9.themonthlymeanprecipitationamountwas73.1mm,morethan normalby5.2%.sevensevererainfaleventsoccurredinsouthernchinathismonth,andseveralprovinces wereatackedbyseverethunderstormsandhaildisaster.inaddition,severedroughtstookplaceinthe NortheastChina,whichwasweakenedinthelaterpartofmonth.High temperatureweatherbegantopersist insouthernchinafromthemiddleofmay,andtwodustweathereventshappenedinnorthernchina. 犓犲狔狑狅狉犱狊 :atmosphericcirculation,torrentialrain,severeconvection,high temperature,sand dust weather 引言 2018 年 5 月基本气候特点为 : 全国平均降水量较常年同期偏多, 其中, 江苏四川云南新疆等地区共有 20 站出现了极端日降水事件, 有 3 站点日降水量突破了历史极值 ; 全国平均气温较常年同期偏高, 其中广东湖南江西浙江平均气温均为 1961 年以来同期最高, 全国共有 10 站发生极端高温事件, 主要分布在江西山西云南四川等地, 有 2 站点日最高气温突破历史极值 ( 国家气候中心,2018) 区域上, 南北地区呈现出不同的情况 : 月内我国南方地区出现了 7 次大范围强降水天气过程, 长江中下游及西南部分地区还遭受暴雨袭击 ; 而东北地区上国家重点研发计划 (2017YFC ) 资助 2018 年 6 月 21 日收稿 ; 2018 年 7 月 5 日收修定稿第一作者 : 周晓敏, 主要从事强对流预报工作. zhouxm@cma.gov.cn

2 第８期周晓敏等２０１８年５月大气环流和天气分析１１１１中旬则有较严重的干旱发展下旬北方地区还出现少而黄淮江淮江南地区降水量偏多全国范围内２次沙尘天气过程整体表现为中间多南北两边少的形势具体来说东北北部华北东部内蒙古中部江南南部华南大１天气概况部新疆南部西藏以及甘肃中北部陕西南部等地偏少２８成局部偏少８成以上而华北西部及南部黄淮江淮江汉江南北部以及四川东部云南１降水北部内蒙古西北部以及青海东部等地降水偏多２２０１８年５月全国平均降水量７３１ｍｍ较常年同期６９５ｍｍ偏多５２从空间分布来看图１我国南方大部分地区以及四川盆地东部等地累计降水量有１００２００ｍｍ江淮江南大部以成至２倍局地偏多２倍以上２气温及贵州东部广西北部等地超过２００ｍｍ其余地区２０１８年５月全国平均气温为１７１较常年同期１６２偏高０９为１９６１年第五高国家累计降水量普遍在１００ｍｍ以下尤其西北地区西气候中心２０１８从全国平均气温距平分布图来部内蒙古西北部西藏西部等地累计降水量不足看新疆北部地区的气温较常年同期偏低约１１０ｍｍ西藏西北地区和新疆南部局部地区几乎无降水４新疆其余地区青海西北部以及整个西藏的气温接近常年同期而其余大部分地区平均气温较常图２为降水距平场从图中可以看出与常年同年同期偏高１２其中内蒙古中东部江南南部期相比我国西北东北地区以及华南大部降水量偏华南中东部等地偏高２以上图３广东湖南江西浙江平均气温达到了１９６１年以来本地同期最高而且全国有１０站发生了极端高温事件其中山西忻府区４３９和江西靖安４３２的日最高气温突破历史极值国家气候中心２０１８２环流特征和演变１环流特征图１２０１８年５月全国降水量分布单位ｍｍ１ＤｂｕｏｎｏｆｐｅｃｏｎｏｖｅｐＣｈｎｎＭｙ２０１８ｍｍ图４给出的是２０１８年５月北半球５００ｈＰ平均位势高度场及距平场的空间分布从图中可以分析得到本月北半球的环流形势特点图２２０１８年５月全国降水量距平百分率分布单位图３２０１８年５月全国平均气温２Ｄｂｕｏｎｏｆｐｅｃｏｎｐ距平分布单位ｎｏｍｃｅｎｇｅｏｖｅＣｈｎｙｐｅ３ＤｂｕｏｎｏｆｍｅｎｅｍｐｅｕｅｎＭｙ２０１８ｎｏｍＣｈｎｎＭｙ２０１８ｙｏｖｅ

3 气１１１２象第４４卷３西太平洋副热带高压偏强从图中我们还可以看出西太平洋副热带高压以下简称副高较常年同期而言势力偏强位置偏北前期西伸加强后期稍有东退而且中旬以来副高北抬明显脊线位置到达了约２３Ｎ导致华南和江南部分地区持续多日高温并因此月内黄淮江淮江南北部雨势较强图２而南支槽区位势高度基本接近常年同期略微偏弱但月内南支波动较活跃且偏东发展导致了我国中东部地区降水偏多２环流演变与我国天气图５分别给出的是５月上旬中旬下旬欧亚地区５００ｈＰ的旬平均位势高度场从图５可以看出５月上旬欧亚地区中高纬环流形势为两脊一槽型极涡中心偏南位于贝加尔湖北部地区而我国中纬地区呈明显的西高东低之势内蒙古中东部呈一弱脊而东北地区则为一槽环流经向型较大且多波动冷空气活跃李然和张涛２０１６这也导致了图４２０１８年５月北半球５００ｈＰ平均位势高度和距平ｂ单位ｄｇｐｍ４Ｍｏｎｈｎｇｅｏｐｏｅｎｈｅｙｍｅｇｈｎｄｎｏｍｂｎｈｅｎｏｈｅｎ５００ｈＰｙＨｅｍｐｈｅｅｎＭｙ２０１８ｄｇｐｍ１极涡呈偶极型分布强度偏强５月北半球极涡呈偶极型分布图４两个极涡中心分别位于格陵兰岛以西以及喀拉海至亚马尔半岛中心强度分别为５２４和５２８ｄｇｐｍ与历史同期相比均呈现为明显的负异常图４ｂ中心负距平均大于１０ｄｇｐｍ尤其是位于格陵兰岛以西的极涡中心距平达到１６ｄｇｐｍ且极地正距平大于２ｄｇｐｍ表明了此月的极涡强度较常年明显偏强２中高纬环流呈三波型欧亚地区以纬向环流为主５月北半球中高纬西风带呈三波型三个高空槽分别位于格陵兰岛东部北美西部和乌拉尔地区三个大槽强度较常年同期均显著偏强欧亚地区中高纬形势为两脊一槽型两脊位于欧洲中西部和东图５２０１８年５月上中ｂ下ｃ旬欧亚５００ｈＰ平均位势高度单位ｄｇｐｍ亚地区可以看到位于欧洲地区的脊和乌拉尔地区５Ｇｅｏｐｏｅｎｈｅ５００ｈＰｇｈ的槽强度偏强而位于东亚地区的则是一个弱脊环ｏｖｅＥｕｖｅｇｅｄｏｖｅｈｅ１流较平直整体来说欧亚中高纬环流较平直多波２ｎｄｂｎｄｃｄｅｋｄｎ动冷空气比较活跃但势力偏弱影响也偏北Ｍｙ２０１８ｄｇｐｍ

4 第 8 期周晓敏等 :2018 年 5 月大气环流和天气分析 1113 我国 5 月上旬发生了两次大范围的强降水过程, 并伴随强对流天气发生 5 7 日, 受北方南下冷空气和加强北抬的西南暖湿气流共同影响, 西南地区东部江汉江淮江南及华南北部自北向南先后有大到暴雨发生此外, 安徽南部江西中北部湖南西部广东中部和北部等地局地还出现了较强的风雹天气 5 月中旬 ( 图 5b), 欧亚地区中高纬环流形势略微有所调整, 但依然为两脊一槽型相比上旬而言, 极涡有所减弱且北收, 而我国中高纬地区环流变得平直, 经向形势减小, 从逐日 500hPa 环流场 ( 图略 ) 来看, 波动仍较多, 但冷空气势力较弱, 影响偏北 ; 而且副高东退北抬, 略有减弱因此,5 月中旬黄淮江汉江淮江南北部地区雨势较强, 出现 2 次明显的降水过程其中,17 20 日, 受东移的高空槽和低层切变系统的共同影响, 配合西南急流带来充沛水汽和能量供应, 四川盆地至长江中下游一带出现强降水天气过程, 西南地区东部江汉江淮江南北部和东部地区累计降雨普遍有 25~50 mm 而且此次过程中多个地区还伴随有强对流天气, 河北南部河南大部山东北部安徽北部和中部等地出现 8 级以上, 局地超过 10 级的区域性雷暴大风天气, 山西西部河北东部河南西部和南部安徽北部等地局地出现冰雹从 5 月下旬 ( 图 5c) 的环流场来看, 欧亚地区中高纬环流形势仍为两脊一槽型极涡进一步北收减弱, 并向西移动了约 10 个经度整个环流相对中旬经向度加大, 冷空气较强同时南支波动东移, 副高加强北抬, 造成华南和江南地区出现了持续高温天气, 而长江中下游地区降水增多, 发生了 3 次大范围强降水过程日, 受高空槽底部南下的冷空气与副高边缘西南暖湿气流的共同作用, 江汉黄淮南部江淮西南地区东部江南北部等地的部分地区先后出现大雨或暴雨, 局地并伴有雷暴大风等强对流天气, 其中安徽中部江苏南部湖南南部云南东部等地出现大暴雨此外安徽南部福建中南部江西南部广西东部广东中部等地局地出现雷暴大风 3 主要降水过程和强对流过程 3.1 概况 5 月我国出现 7 次大范围强降雨天气过程, 分别发生在和日 ( 表 1), 主要分布在西南地区长江中下游以及华南北部同时, 这几次强降雨过程基本都伴随有明显的强对流天气过程其中日的强降水过程强度大影响范围广泛, 西南地区东部江汉江淮江南北部和东部地区出现大到暴雨, 其中河南南部安徽南部湖北中东部湖南北部等地局部地区出现大暴雨此次过程之前, 日发生了一次强对流天气过程, 山西南部河北中南部北京中南部山东大部河南大部安徽中北部江苏中北部等地出现 20~50mm 的短时强降水天气, 局地达 80 mm 以上 ; 并且多地区伴随有强风雹天气月日大范围强降水过程分析受东移高原槽和低涡切变线共同影响,17 20 日, 四川盆地至长江中下游一带出现自西向东移动表年 5 月主要降水过程犜犪犫犾犲 1 犕犪犻狀狆狉犲犮犻狆犻狋犪狋犻狅狀犲狏犲狀狋狊犻狀犕犪狔 2018 降水时段主要影响系统影响区域及降水强度 5 7 日冷空气高原槽 8 10 日低层切变广东中西部北部出现暴雨日高空槽低层切变低空急流日高空槽低涡切变日高空槽低空急流日高空槽冷空气低空急流江淮东部及北部江南中部及西南部华南北部及东部出现暴雨, 其中湖北江苏和安徽等地出现大暴雨山东中北部河南北部和安徽中北部出现暴雨到大暴雨, 并且伴随有雷暴大风和冰雹天气四川盆地东部湖北中东部河南南部湖南北部安徽大部江苏中南部浙江北部和江西北部等地出现暴雨, 其中湖南北部湖北中东部安徽南部等地局部地区大暴雨四川东部重庆大部陕西南部贵州南部广西西北部云南东北部和浙江中南部出现暴雨江苏南部安徽中南部湖北东部湖南西部江西北部广西北部云南东部和浙江南部出现暴雨, 部分地区大暴雨日低涡切变低空急流贵州重庆江南大部和华南北部出现暴雨, 局地大暴雨

5 1114 气象第 44 卷的强降雨天气过程, 西南地区东部江汉江淮江南北部和东部地区累计降水普遍有 25~50 mm, 其中安徽南部湖北中东部湖南北部江西北部浙江南部等地过程累计雨量有 50~100 mm, 局部地区超过 100mm; 并伴有短时强降水雷暴大风等强对流天气, 最大小时降水量 20~80 mm, 局地 80 mm 以上区域强降雨主要影响时段为日从 17 日 20 时 ( 北京时, 下同 ) 的高空环流 ( 图 6) 可以看到,500hPa 上东移的高原槽持续加强, 已经在四川东部形成了闭合的低涡, 在此高空低涡的动力强迫作用下, 在低空 (850hPa) 一个低涡在四川东部重庆西南地区生成, 伴随有明显的暖式切变线呈西南东北走向从重庆延伸至湖北湖南, 为以上地区提供了强的抬升作用此外, 西南急流加强,850hPa 低空急流超过 12 m s -1, 带来了较强的水汽辐合河南南部湖北东部和安徽西南部三省相接的地区 850hPa 相对湿度超过了 80%, 局地 90% 以上 ( 图 6) 另外, 在 925hPa 上也可以明显看到该条切变线 ( 图 7), 两层切变线之间的区域低层辐合抬升运动加强 ( 万子为和张涛,2017), 而且还可以看到在西南东部地区江汉江淮江南大范围区域内整层可降水量都达到了 40 mm 以上, 局地 50mm 以上 ( 图 7), 水汽充沛在良好的动力条件和水汽条件配合下, 上述地区产生了大范围强降雨天气图年 5 月 17 日 20 时 500hPa 位势高度场 ( 实线, 单位 :dagpm) 850hPa 风场 ( 风向杆, 单位 :m s -1 ) 和 850hPa 相对湿度 ( 阴影, 单位 :%) Fig.6 The500hPageopotentialheight(solidline, unit:dagpm),850hpawindfield (windbar, unit:m s -1 )andrelativehumidity(shadedarea, unit:%)at20:00bt17 May2018 图年 5 月 17 日 20 时 925hPa 风场 ( 风向杆, 单位 :m s -1 ) 和整层可降水量 ( 阴影, 单位 :mm) Fig.7 The925hPawindfield (windbar, unit:m s -1 )andprecipitablewater (shadedarea,unit:mm) at20:00bt17 May2018 之后, 随着低涡的东移, 切变线也持续东移, 接着影响到了河南安徽江西以及江苏浙江各省, 日在整个黄淮西部江淮江南北部地区接连造成了大范围暴雨局地大暴雨天气中央气象台从 18 日起连续两天发布了暴雨预警 20 日夜间, 随着低涡东移入海, 本轮强降水过程结束月日黄淮江淮强对流过程 5 月日, 黄淮江淮地区出现大范围强对流天气此次过程华北南部黄淮大部江淮北部等地出现大范围的短时强降水, 最大雨强出现在河南东北部, 达到 94.8mm h -1 山西河北河南山东江苏和安徽多地出现雷暴大风, 其中山东中西部河南北部和东南部安徽北部等地出现 10 级以上雷暴大风 ; 山西河南西部安徽北部局地出现冰雹天气, 河南西部安徽西北部出现超过 2cm 的大冰雹本次过程是一次北方地区低涡低槽形势下的强对流天气, 从实况来看 ( 图略 ), 强对流主要在 925hPa 急流顶部被触发, 对流在急流顶部位置生成后, 由于高空风速较大, 系统移动速度较快, 移动方向为北偏东方向, 并存在明显的后向传播, 从 6h 累计的强对流观测来看, 对流带呈现出明显的西南东北走向环流形势上, 副高在东南沿海附近稳定少动, 自 15 日起, 低槽在东移过程中强度加强,500hPa 逐渐

6 第 8 期周晓敏等 :2018 年 5 月大气环流和天气分析 1115 形成了闭合低涡低涡东移过程中, 高空槽与副高之间的等高线梯度不断加大, 西南急流不断加强, 在图 8 中可以看到 16 日 14 时,500hPa 低涡中心值低于 572dagpm,850 hpa 急流风速最强达到了 20m s -1,925hPa 风速也达到 16m s -1, 带来了良好的水汽条件, 沿着最大风速带上各地区的整层可降水量都大于 40mm, 局地超过了 50mm( 图 9) 从不稳定能量来看 ( 图 10), 华北南部黄淮等地的对流有效位能 (CAPE) 值大范围超过 1000J kg -1, 位于河南南部安徽西部的中心最大值超过了 2250J kg -1 ; 而且上述地区也同时处在最优抬升指数小于 -4 的区域内, 中心值小于 -6, 说明了这些地区的不稳定能量强盛, 对流系统在进入后非常有利于进一步发展加强 ( 张夕迪和孙军,2017); 我们还可以看到 0~6km 垂直风切变都超过了 24m s -1, 同样有利于对流的维持所以对流在河图年 5 月 16 日 14 时 CAPE ( 等值线, 单位 :J kg -1 ) 最优抬升指数 ( 阴影, 单位 : ) 和 0~6km 垂直风切变 ( 风向杆, 单位 :m s -1 ) Fig.10 Convectiveavailablepotentialenergy (contour,unit:j kg -1 ),benefitliftingindex (shadedarea,unit: )and0-6km wind verticalshear(windbar,unit:m s -1 ) at14:00bt16 May2018 南东部生成后向东移动并快速发展成飑线,16 日夜间随着急流的加强, 风切变加大, 对流系统更加具有组织性, 夜间山东安徽江苏等地出现飑线, 造成了较大范围的风雹天气至 17 日早晨, 对流才逐渐减弱消失 4 其他灾害性天气图 8 同图 6, 但为 2018 年 5 月 16 日 14 时 Fig.8 SameasFig.6,butfor14:00BT 16 May 干旱本月内东北西部华北北部等地发生严重气象干旱 4 月至 5 月 21 日, 吉林中西部辽宁大部降水量不足 30mm, 较常年同期偏少 2~8 成, 局部偏少 8 成以上同时, 东北地区平均气温普遍偏高 1 ~2 受高温雨少影响, 东北地区西南部气象干旱持续发展, 辽宁和吉林部分地区的春耕春播受到了一定影响日, 旱区大部出现 25~50 mm 的降水, 部分地区达 50mm 以上, 旱情得到缓和 ( 国家气候中心,2018) 4.2 高温图 9 同图 7, 但为 2018 年 5 月 16 日 14 时 Fig.9 SameasFig.7,butfor14:00BT 16 May 月中下旬以来, 由于副高北抬加强, 稳定维持, 我国华南和江南地区出现了大范围持续的高温天气, 江西福建云南贵州等地的日最高气温超过

7 1116 气象第 44 卷 35, 局地超过了 38 全国共有 10 站发生极端高温事件, 主要分布在江西云南和四川等地, 其中江西靖安 (43.2 ) 的日最高气温突破历史极值而且过程中高温持续时间长, 多地高温 ( 超过 35 ) 日数超过 8d, 个别站点达到了 10d 以上 4.3 沙尘本月下旬北方一共出现两次沙尘天气过程受地面冷锋和蒙古气旋影响,5 月日, 新疆南疆盆地甘肃西部内蒙古中西部宁夏北部陕西北部河北北部辽宁西部和河南西部等地出现扬沙或浮尘天气, 其中内蒙古西部局地出现沙尘暴 5 月日, 新疆南疆盆地内蒙古中西部甘肃河西宁夏北部陕西中北部山西河北西北部和北京等地的部分地区有扬沙或浮尘天气两次沙尘天气也给当地居民的生活及出行造成了一定影响致谢 : 感谢国家气象中心服务室王铸提供全国降水量降水距平和温度距平资料参考文献国家气候中心, 年 5 月中国气候影响评价 [R]. 李然, 张涛, 年 5 月大气环流和天气分析 [J]. 气象,42 (8): 万子为, 张涛, 年 4 月大气环流和天气分析 [J]. 气象,43 (7): 张夕迪, 孙军, 年 5 月大气环流和天气分析 [J]. 气象,43 (8): 檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檨檨檨檨檨檨檨檨殎新书架殎殎殎大气科学中的统计方法 DanielS.Wilks 著朱玉祥等译著该书主要讲述统计学的内容并对概率论进行回顾, 对经验分布与探索性资料分析参数概率分布频率统计推断贝叶斯推断统计预报预报检验与时间序列等问题进行了详细的讲解, 对矩阵代数与随机矩阵多元正态 (MVN) 分布主分量 (EOF) 分析典型相关分析 (CAA) 判别与分类以及聚类分析等内容进行细致阐述该书第三版在前两版的基础上对章节进行了更新, 基本上反映了大气科学中统计方法引用的最新进展, 可以作为教材, 也适用于需要内容全面但并不繁杂的参考书的研究者和业务人员 16 开定价 : 元气象防灾减灾与服务研究湖南省气象局编该书基于湖南省 97 个地面气象观测站自建站到 2014 年的气象观测资料, 并吸纳新中国成立前的气象观测资料和现代新探测技术所获取的气象资料, 采用科学的数理统计方法并结合现代信息技术, 分析概括出其主要气候特征和气候资源特点, 以及历年的气候概况 ; 同时整编统计出各项气象要素标准气候值及多种再分析产品, 以地图的形式直观地展示出来内容包括序图基本气候图灾害性天气气候图应用气候图和气候变化图五个图组共 666 幅, 可供读者系统地掌握湖南省气候要素的时空分布规律灾害性天气气候特点及气候资源状况, 了解湖南省的气候变化事实资料详实数据权威内容丰富实用性强, 同时采用专业制图, 图形美观, 易读性强 16 开定价 : 元气象防灾减灾与服务研究郑治斌主编该书比较系统地研究气象灾害对经济社会的影响, 以及气象防灾减灾与服务对经济社会发展的意义, 分析研究了长江经济带气象灾害保障服务我国大城市气象灾害非工程性防御气象与农业气象灾害保险公共气象服务提供转变方式气象服务供给侧结构性改革气象科技服务转型发展等问题, 对湖北科学防灾若干战略问题湖北省应对气候变化科学普及体系的现状进行了深入分析, 并提出对策建议可供气象农业管理人员和气象软科学人员参阅 16 开定价 :70.00 元气象灾害调查研究与实践程向阳王凯等编著该书全面总结了台风暴雨洪涝干旱飑线冰雹雷电雪灾低温冷害等 21 类气象灾害的定义和分级时空分布特征成因灾害调查现状和灾害调查案例等五个方面, 尤其对现阶段灾害调查的相关标准工作现状调查内容和方法进行了详细论述可供从事气象灾害调查相关工作的部门和人员参考 16 开定价 :45.00 元气象出版社网址 :htp: mail:qxcbs@cma.gov.cn 联系电话 : ( 发行部 ), ( 读者服务部 ) 传真 :

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