论不同模式大气中的静力适应过程

为了研究大气静力平衡适应过程的本质,利用波动理论和能量转换角度,分别对完全可压缩的等温大气模型、滞弹近似下的等温大气模型和层结中性大气模型进行研究比较.结果表明：大气静力平衡适应过程的本质是声波和混合声重力波对扰动能量的频散过程,滞弹近似模型和层结中性模型均不能完全描述此适应过程;在波动假设下,此三类大气模型中扰动物理量之间的偏振关系同波动的性质有关,气团的运动方程均为椭圆方程,声波和混合声重力波对气团运动的作用差异较显著.
大气静力平衡适应过程中扰动能量以有效势能、有效弹性势能、动能或波动能量的形式存在并相互转换;扰动有效势能与其他形式能量之间的转换与混合声重力波或者重力内波有关,扰动有效弹性势能与其他形式能量之间的转换与声波有关.在完全可压缩的等温大气模型中,扰动有效势能增加1个单位,其中69.9%来自扰动垂直动能,其余30.1%来自扰动有效弹性势能.     

风的垂直切变对滞弹性大气中静力适应过程的影响

本文基于描写滞弹性大气静力适应过程的线性方程组,从波动频散关系、气团运动规律和能量转换的角度出发,研究了水平基流及其垂直切变对该模式大气静力适应过程的影响.构造四种水平基流垂直分布模型进行比较,分别为常数型、线性切变型、反气旋切变型和气旋切变型,得到结论：（1）具有重力波性质的波动是滞弹性大气静力适应过程中扰动能量传播的方式,当垂直折射指数大于零时,基本气流及其垂直切变的存在,不仅改变了波动频率的大小,而且改变波动传播的方向;（2）在静力适应过程中气块的运动轨迹呈椭圆形,水平基流及其垂直切变影响椭圆的扁率,同时也影响扰动物理量之间的偏振关系;（3）水平基流的垂直切变是扰动能量和水平基流能量发生转换的媒介,当存在垂直向上的动量输送时,正的垂直风切变对应扰动能量的衰减,水平基流能量的增加,负的垂直风切变对应扰动能量的增加,水平基流能量的衰减;（4）不同的风的垂直切变模型,对静力适应过程的影响不同;对于水平基流呈反气旋切变型和气旋切变型,扰动发展的波动垂直结构为,急流轴上方波动等相位线自下而上向西倾斜,急流轴下方波动等相位线自下而上向东倾斜,反之亦然.     

风垂直切变对大气静力适应过程的影响——第一部分:波动响应

本文基于描述可压缩大气静力适应过程的线性模型,分别采用正交模法和WKBJ法,从波动响应的角度研究了风垂直切变对大气静力适应过程的影响.结合实际天气现象构造了四种风垂直切变模型,分别为垂直无切变的定常模型、类似锋面特征的线性切变模型、表征东风急流的反气旋式切变模型和类似西风急流的气旋式切变模型.分析了相应模型下静力适应过程中的波动特征及波能量演变规律.得到结论:(1)在定常模型中,破坏静力平衡的能量激发出四支两两成对的、传播性质类似声波和重力波的波动,波动能量在闭合系统假设下为守恒量;(2)风切变的存在改变了波动及其能量的传播特征,也改变了波动能量的守恒性;(3)在大气稳定层结下,若波动多普勒频率大于0且小于0.7倍的浮力振荡频率,则发展(衰亡)型波动的螺旋结构分别为:(a)在线性切变模型中,等相位线自下而上需向西(东)倾斜;(b)在反气旋式切变模型中,等相位线在急流轴上层自下而上需向西(东)倾斜,在急流轴下层自下而上需向东(西)倾斜;(c)在气旋式切变模型中,等相位线在急流轴上层自下而上需向东(西)倾斜,在急流轴下层自下而上需向西(东)倾斜;若波动多普勒频率大于0.7倍的浮力振荡频率,则情形相反.     

风垂直切变对大气静力适应过程的影响——第三部分:能量转换

基于前两部分的研究,第三部分从能量转换的角度揭示了风垂直切变对大气静力适应过程的影响.研究显示,对非静态等温大气,初始时刻加以有效势能和有效弹性势能的强迫后,风垂直切变改变了适应过程中扰动能量在各能量形式中的分配比例,这种作用随扰动尺度和时间的变化有显著差异,系统尺度越小影响越显著.比较东风急流模型和西风急流模型显示,负的风切变应力使得四类扰动能量谱随系统尺度的变化趋于平缓,使得微尺度和小尺度(中尺度)系统中扰动垂直动能(扰动水平动能)的比例随时间减小,正的风切变使得扰动能量谱随系统尺度的变化显现跳跃的特征,使得中尺度(微尺度和小尺度)系统中扰动垂直动能(扰动水平动能)的比例随时间减小.风垂直切变引起的动量通量输送是扰动能量与基本气流能量之间交换的通道,当风切变应力和动量输送方向相同时,风垂直切变使得能量向基本态转移,维持基本气流,削弱扰动能量,缩短静力适应过程的周期;当风切变应力和动量输送方向相反时,风垂直切变作用相反;此作用随着扰动尺度的变化差异明显.     

龙卷风的漏斗结构理论

龙卷风是大气中风速和垂直速度极大的小尺度系统.本文用气压梯度力、惯性离心力、黏性力三力平衡的柱坐标(r,θ,z)下的大气动力和热力学方程组,求龙卷风的三维速度场(vr,vθ,vz),从理论上绘制出龙卷风的三维漏斗型结构.充分说明龙卷风由涡旋流和急流这两种流叠加而成,涡旋流是由惯性离心力造成的,急流是由水平辐合辐散而引起的强对流.龙卷风是在极端不稳定的大气层结中形成的.     

热带半地转适应过程

在热带地区,当纬圈或经圈方向上的地转平衡遭到破坏后,非地转运动将激发出重力惯性波,随着重力惯性波的频散,纬圈或经圈方向的地转平衡将重新建立,且遵循半位势涡度不变式.对半位势涡度不变式的讨论指出,纬圈或经圈半地转适应过程的方向主要依赖于初始扰动的经圈特征尺度.对于纬(经)圈半地转适应运动来说,只要初始扰动的纬圈特征尺度足够大(小),则适应场的特点总是压力场和纬(经)圈流的相互适应.     

海洋运动的尺度分析

本文利用尺度分析理论详尽地论述了旋转海洋中各类运动的特性及其相应的控制方程组,指出现实海洋中可能存在五种大尺度运动,并讨论了存在于这种运动中流场和质量场的适应过程,针对不同类型的运动分别分析了升降流的性质以及层化和摩擦对升降流的影响,估计了地球旋转对海水可压缩性的影响以及非静力平衡在各类海洋运动中的作用。     

全球大气环流的三型分解理论

文章回顾了近年来发展的全球大气环流的三型分解理论,主要包括全球大气环流三型分解模型及全球大尺度水平型环流、经圈型环流和纬圈型环流的动力学方程组理论.与传统二维环流分解方法的对比表明:全球大气环流三型分解将垂直涡度中由水平涡旋运动与辐合辐散运动引起的垂直涡度分量有效地分解开来,也将垂直速度中的经向垂直环流与纬向垂直环流分量分解开来,为研究辐合辐散过程对垂直涡度场的演变作用及局地垂直环流的准确描述问题提供了新的方法.全球大气环流的三型分解是一种基于实际大气运动特征的三维环流分解方法,其分解后的水平型、经圈型以及纬圈型环流可分别看作是中高纬度Rossby波及低纬度Hadley和Walker环流在全球的推广.因此,新的环流分解模型及其动力学方程组为中高纬度大气环流与低纬度大气环流之间的相互作用问题研究以及全球变暖背景下大尺度环流异常演变的物理机制问题研究提供了新的理论与方法.     

全球大气环流三维分解

利用速度场的矢势表示过程将现有的二维环流的表示形式统一起来, 提出广义三维Walker环流、Hadley环流和Rossby环流的定义. 从全球的视角来看, 整个大气环流可以认为是这3种广义环流叠加之和. 给出大气环流三维分解的数学模型, 从理论上证明了大气环流三维分解过程的存在唯一性. 此外计算结果表明, 大气环流三维环流分解过程存在唯一, 速度场与三维广义流函数之间可以等价表示. 由流函数计算出的垂直速度ω^*以及三维广义Hadley环流和广义Walker环流的垂直速度ω_H和ω_W能够反映垂直环流的主要特征. 全球大气环流三维分解为进一步研究全球大气的三维运动特征提供了方便.     

热带斜压大气的适应运动和发展运动

研究了热带斜压大气中的适应运动和发展运动 .当以重力惯性波为特征的适应过程基本完成后 ,运动进入缓变的发展或演变阶段 .发展运动可以是纬圈半地转平衡的 (即长波近似的Gill模式 ) ,也可以是经圈半地转平衡的 (短波近似 ) .分析了这两种半地转发展模式的特点后 ,提出了低频近似的发展模式 .在低频动力系统中 ,包括了除重力惯性波外 ,由Mastuno指出的所有热带基本运动 ,即Kelvin波、Rossby波和混合波中的Rossby短波 .因此 ,这个模式能反映热带运动更多的动力学行为 .     

Joint solution of leveling and gravity data in crustal deformation monitoring

ＪｏｉｎｔｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆｌｅｖｅｌｉｎｇａｎｄｇｒａｖｉｔｙｄａｔａｉｎｃｒｕｓｔａｌｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇＺＵＳＨＥＮＧＺＨＡＮＧ１）（张祖胜）ＹＵＡＮＸＩＹＡＮＧ２）（杨元喜）ＨＡＮＲＯＮＧＳＵＮ１）（孙汉荣）Ｚ...     

Lagrangian approach to geostrophic adjustment of frontal anomalies in a stratified fluid

Geostrophic adjustment of frontal anomalies in a rotating continuously stratified fluid is studied in the standard framework of strictly rectilinear fronts and jets. Lagrangian approach to this problem is developed allowing to analyze, in a conceptually and technically simple way, both major problems of the nonlinear adjustment: the existence of a smooth adjusted state for a given set of initial conditions and the attainability of the adjusted state during the adjustment process. Dynamical splitting into balanced (adjusted state) and unbalanced (inertia-gravity waves) motions becomes transparent in the Lagrangian approach. Conditions of existence of the balanced state in the unbounded domain are established. It is shown that nonexistence of a smooth adjusted state in the vertically bounded domains is generic and a parallel with the classical scenario of deformation frontogenesis is developed. Small perturbations around smooth adjusted states are then studied with special emphasis on the wave-trapping inside the jet/front. Trapped modes with horizontal scales comparable to the width of the jet are explicitly constructed for a barotropic jet and their evolution is studied with the help of the WKB-approximation for weakly baroclinic jets. Modifications of the standard scenario of adjustment due to subinertial (quasi-) trapped modes and implications for data analysis are discussed.     

新时期弱震区地市级地震局(办)的改革思路和对策

在现阶段由计划经济转向社会主义市场经济的新形势下,本文就地市地震局(办)的自身性质,提出了弱震区地震局(办)改革的总体构想和思路,并从管理理论出发就人才生命周期的特点,提出拓宽业务领域,强化科研意识,引进竞争机制,完善服务手段等对策。对目前地方地震队伍的发展提出了方向性意见和预测。     

Study on financial loss and its adjustment in earthquake insurance

Introduction Earthquake often brings large catastrophe to the mankind, especially in recent years when a large number of destructive earthquakes occur in the whole globe, which have caused tremendous casualties and losses to the people. Obviously, it is not very reasonable to make up financial losses and carry out post-seismic reconstruction by the government only for such kind of huge earth- quake losses. Therefore, as an effective measure to raise fund and make up financial losses, earth- qu…     

地震保险中经济损失和赔付问题的研究

简单介绍了国内外地震保险业的发展和现状，以及基于地震危险性分析和结构易损性分析的经济损失评估方法；着重探讨了给定赔付政策下单体房屋结构震害损失赔付的概率密度函数，和保险业关心的多个单体集合赔付的整体方差问题；引入了美国使用的单体结构间损失的相关系数，并据此解释了地震保险中风险的高聚合性质. 为我国地震保险业中的赔付和费率厘定提供依据，为地震保险工作的实际运作和展开提供参考.      

基于相位余弦分区的人造地震动反应谱拟合

为解决人造地震动拟合时出现的经幅值调整仍未收敛的问题,分析了造成相位调整效果不稳定的原因并给出有关参数的补充公式,提出由地震动各分量反应对应的相位余弦符号来实现相位分区并给出各分区的相位调整方法.针对经相位调整仍无法收敛情况,在相位调整完成后继续使用幅值调整来改善拟合效果.算例表明本方法可有效实现迭代收敛并生成较好拟合...     

SP-2100A型气相色谱仪的安装与调试

通过介绍SP-2100A型气相色谱仪的安装与调试情况,对安装、调试过程中存在的问题做了详细的阐述,斤提出了相应的解决办法。     

乌鲁木齐地区近期垂直形变特征探讨

通过数理统计、拟稳平差等方法对乌鲁木齐地区的三期水准测量成果作了综合处理,绘制了1971—1980年、1980—1987年、1971—1987年乌鲁木齐地区现代垂直形变图,并讨论了乌鲁木齐地区现代垂直形变场的演变特征。     

River adjustment to changes in sediment load: The effects of tin mining on the Ringarooma River,Tasmania, 1875–1984

The mining of alluvial tin in the Ringarooma basin began in 1875, reached a peak in 1900–20, and had virtually ceased by 1982. During that time 40 million m³ of mining waste were supplied to the main river, quickly replacing the natural bed material and requiring major adjustments to the channel. Based on estimates of sediment supply from more than 50 widely scattered mines and the frequency of flows capable of transporting the introduced load, the river's transport history is reconstructed using a mass-conservation model. Because of the lengthy time period (110 years) and river distance (75 km) involved, the model cannot predict detailed change but it does reproduce the main pattern of sediment movement in which successive phases of aggradation and degradation progress downstream. Peak storage is predicted in that part of the river where braiding and anastomosis are best developed. Aggradation was most rapid in the upper reaches close to major supply points, becoming slower and later with distance downstream. Channel width increased by up to 300 per cent where the valley floor was broad and braiding became relatively common. Bridges had frequently to be replaced. While bed levels were still rising in lower reaches, degradation began in upper ones, notably after 1950, and by 1984 had progressed downriver over 30 km. Rates of incision reached 0·5 m yr^?1, especially in the early 1970s when record high flows occurred. As a result of degradation the bed material became gravelly through either reexposure of the original bed or lag concentration of coarser fractions. Also a narrower unbraided channel has developed. The river is beginning to heal itself and upper reaches now have reasonably stable beds but at least another 50 years will be required for the river to cleanse its channel of mining debris.     

调整触发检测参数的图形界面工具

介绍一个图形化的调整触发检测算法参数的实用工具软件。其操作简单,检测结果直观,并用该工具软件得到了一些初步结果,他是提高检测效果有效的辅助软件工具。