基于多源资料的积层混合云降水微物理特征

基于地基云雷达、微雨雷达和天气雷达等遥测设备观测资料,结合挂载KPR云雷达和DMT粒子测量系统的飞机平台,详细分析了山东积层混合云降水过程的云降水微物理结构特征。结果表明,积层混合云降水过程呈现层状云和对流云降水特征。零度层以上,5～6 km高度层内,对流云降水多普勒速度和谱宽均大于层状云,说明对流云降水环境垂直气流、粒子尺度等均大于层状云。对流云降水,云雷达和微雨雷达时空剖面上出现由衰减造成的“V”字形缺口,云雷达衰减程度大于微雨雷达,且随高度增加,衰减越大。层状云降水,零度层亮带附近,雷达反射率因子跃增高度比多普勒速度高80 m,多普勒速度跃增高度又比谱宽高20 m。降水云系零度层附近降水机制复杂,粒子形态有辐枝冰晶聚合物、针状冰晶聚合物和云滴;0°C层以上,5～6 km处,对流云降水的多普勒速度和谱宽均大于层状云降水,即对流云降水环境垂直气流、粒子尺度范围等均大于层状云降水。     

2019年8月16日山东诸城一次罕见强雹暴结构和大雹形成的观测分析

为研究雹暴结构和大冰雹的形成机制,利用潍坊CINRAD/SA新一代天气雷达、青岛S波段双偏振多普勒天气雷达探测数据,结合探空、地面气象观测站观测和实地冰雹调查资料,对2019年8月16日发生在山东诸城的一次罕见强雹暴过程的天气背景、风雹灾害、雷达回波演变、雹云结构及大冰雹形成机制进行分析。结果表明,受冷涡天气系统影响,鲁中山区、鲁东南地区低层暖湿、高层干冷,0—6 km高度风矢量差为30.3 m/s,十分有利于强雹暴的发展。雹云发展迅速,历经发生、跃增、酝酿、降雹和消亡等5个阶段,在发生阶段即观测到中气旋、有界弱回波区等结构并不断增强,长时间维持;降雹阶段的雹云具有典型的有界弱回波区—悬垂回波—回波墙和“S”型水平流场等特征,有界弱回波区与旋转上升气流和水平速度为0的“0线”结构相关联,“0线”穿过悬垂回波和有界弱回波区顶部强回波区,指向雹云对流上冲云顶,具有特定的成雹功能;强降雹时段,雹云有界弱回波区北侧回波墙及其上方强回波区的水平反射率因子大于60 dBz,对应的差分反射率因子大多为?1—0 dB,表明为大冰雹的聚集区。依据对成熟阶段雹云雷达回波形态、径向速度和三维风场的分析,给出了实例雹云内主上升气流框架和具有成雹功能的“0线”结构示意图,有助于理解“0线”结构在大雹循环增长中的可能作用机理。      

侏罗系烃源岩发育有利环境及条件探讨——古地理古环境编图研究

烃源岩是油气勘探的物质基础,研究其形成环境对油气勘探与开发具有极其重要的意义。为了研究侏罗系烃源岩在全球范围内的分布特征及其发育的有利条件,首先依据古地磁方法以160Ma为时间节点,对全球古板块进行再造。在此基础上,辅以地理信息系统(ARCGIS)技术,并结合前人的区域地质的研究成果,在全球板块图上叠加了侏罗系岩相古地理和烃源岩分布等元素,编制了侏罗纪全球尺度的古地理、古岩相及烃源岩分布图件。同时,统计了全球含油气盆地的侏罗系烃源岩数据531个,其中具有明确干酪根类型的数据252个,且类型主要为Ⅱ型海相浮游生物,Ⅰ和Ⅲ型干酪根发育相对较少。从中得出:沉积环境、干酪根类型、气候、海平面、上升流及构造运动等因素综合控制了烃源岩的形成和保存,其中上升流对烃源岩的形成起着尤为重要的作用。侏罗纪时期泛大陆大规模裂解,新特提斯洋和中大西洋洋脊逐渐扩张,火山活动强烈。在此构造背景下,全球大范围为温带和热带,气候温暖湿润,且暖流区海水温度适宜,上升流将底层营养物质带到浅层,有利于海洋生物生存繁殖,为烃源岩形成提供了丰富的生烃母质;海平面上升以及大规模海泛事件则为烃源岩的保存提供了有利条件。因此,新特提斯域周缘和中大西洋两岸暖流区海水温度较适宜,是烃源岩的主要发育区;浅海台地相碳酸盐岩、被动大陆边缘和裂谷相泥页岩以及陆内深湖相泥页岩是其发育的优势沉积岩相,且绝大部分烃源岩分布于波斯湾、墨西哥湾、北海、中亚以及西西伯利亚等地区。     

含碎石紫色土坡面降雨入渗和产流产沙过程

在室内土槽模拟降雨试验基础上,观测了具有不同碎石体积含量紫色土的降雨入渗地表产流产沙量以及细沟间径流和细沟径流的流速,以期建立碎石含量与土壤流失的定量关系。研究结果表明:土壤中碎石混合对降雨入渗有正负两方面的影响,当碎石含量为20%~30%时,碎石的存在增强土壤入渗能力,当碎石含量提高到30%时,土壤的入渗能力被削弱。土壤中碎石混合通过不同的作用机制对坡面细沟间径流流速和细沟径流流速产生不同的影响,随着碎石含量的增加,细沟间径流平均流速逐渐增加,细沟径流的平均流速逐渐降低。土壤中碎石混合通过改变土壤的物质组成和结构,增强土壤的抗蚀性和抗冲性,随着碎石含量的增加,径流含沙率和土壤流失量显著降低,土壤流失比与碎石含量呈极显著指数负相关关系。     

寒武纪全球板块构造与古地理环境再造

基于古地磁数据对寒武纪全球古板块进行再造,并叠加更新的寒武纪全球大地构造背景和岩相古地理分布等要素,编制了寒武纪全球古板块再造图、古地理图、全球岩相及烃源岩分布图。寒武纪全球板块以冈瓦纳超大陆、劳伦古陆、西伯利亚板块和波罗的板块为主,多集中位于南半球,冈瓦纳超大陆快速向南漂移,其他板块主要向北漂移,并伴随逆时针旋转。寒武纪整体处于海平面及温度的上升时期,全球板块多为陆表海环境,有利于早寒武世的富有机质沉积,为寒武纪生命大爆发提供了良好条件。但此时气候带梯度不高,干旱气候带广泛分布,下—中寒武统多蒸发盐岩。冈瓦纳超大陆北部主要为碳酸盐岩沉积,南部多为砂岩沉积,东部边缘多火山活动,在中部的西侧边缘地区碳酸盐岩沉积和砂岩沉积物中一般有较好的油气和烃源岩。劳伦古陆沉积具有环带特征,其外侧为碳酸盐岩沉积。西伯利亚板块早—中寒武世主要以巨厚的膏盐岩沉积为主,晚期沉积仅为几百米厚的碳酸盐岩,整体处于被动陆缘沉积的构造背景,这促进了该板块中储层和盖层的发育。波罗的板块纬度相对偏高,主要为砂岩和页岩沉积。     

国外土地整理实践及启示

土地整理,在世界上具有悠久的历史。国外尤其是欧洲国家土地整理的历史可以追溯到中世纪,德、法、俄等国开展土地整理的时间较早,其它如澳大利亚、加拿大、日本、韩国和我国台湾地区等也都开展了卓有成效的土地整理工作,其中以德、俄和荷的土地整理最具代表性。他山之石,可以攻玉。本文介绍了德、俄和荷等国家土地整理的基本做法和特点,旨在推动我国土地整理的理论与实践能进行更深层次的思考和探索。     

基于机载Ka波段云雷达和粒子测量系统同步观测的积层混合云对流泡特征

利用机载Ka波段云雷达（Airborne Ka-Band Precipitation Cloud Radar, KPR）和粒子测量系统（Droplet Measurement Technologies, DMT）,分析了2018年4月22日黄淮气旋背景系统下积层混合云中对流泡的动力和微物理特征。首先,对Ka波段云雷达观测的山东地区春季36个对流泡样本按照回波强度、水平尺度、回波顶高三个参量进行统计,结果表明平均回波强度为20～30 dBZ的对流泡占69%。对流泡水平尺度为15～30 km,占61%。对流泡最大回波顶高集中在6～8 km,比周边层云高2～4 km。之后,对4月22日积层混合云中的对流泡个例微物理参数进行统计,结果表明对流泡内部以上升气流为主,最大上升气流速度达到1.35 m s?1,平均上升气流速度为0.22 m s?1;对流泡内过冷水含量比较高,最大含水量为0.34 g m?3,平均含水量为0.15 g m?3。对流泡内冰晶数浓度是泡外的5.5倍,平均直径是泡外的1.7倍。结合云粒子图像探头,发现对流泡前沿和尾部冰粒子以柱状和辐枝状为主,而对流泡核心区域冰粒子以聚合体形式存在。冰粒子通过凇附过程和碰并过程增长,过冷水含量不足时冰粒子的凇附增长形成柱状粒子,含量充足时可迅速凇附成霰粒子。对流泡内降水形成的微物理机制不完全相同,主要依赖过冷水含量。当云中有充足的过冷水分布时,高层冰晶通过凇附增长形成霰粒子,通过融化层后形成降水;当云中缺少过冷水时,降水的形成主要通过水汽凝华过程形成冰雪晶,然后雪晶通过聚合过程实现增长。     

1989年1月18日太阳白光耀斑的光学特征

我们首次获得１９８９年１月１８日太阳白光耀斑的二维多波段光谱扫描、及同步的色球Ｈα单色光和准同步的光球黑子照相观测资料。对部分资料分析表明，该白光耀斑为多块结构，寿命长，主核位于光球磁纵场中性线上或附近，顺色球磁纵场演变，同暗条激活和谱斑密切相关。     

青海共和盆地地应力状态与断层稳定性分析

青海共和盆地地质构造条件复杂,断层十分发育,区域内既有地热、太阳能、矿产等资源丰富,存在龙羊峡水库诱发地震环境背景。因此,分析青海共和盆地地应力特征与地质结构易滑性对于青海东部地区防震减灾具有重要意义。对盆地及附近区域内19个钻孔、65条水压致裂数据和44条应力解除实测数据进行统计分析,并基于断层摩擦强度理论、Byerlee-Anderson理论等断层力学相关理论讨论了研究区域断层易滑性与地震危险性。研究结果表明:研究区域内应力状态在深度350 m左右由逆冲型转换为走滑型,与区域内分布北北西右旋高角度逆断层相吻合;区域内最大水平主应力优势方位为N45°～E60°;地应力场初步结果反演表明研究区域应力场以逆冲型为主,局部地区兼走滑特征,与震源机制解反演结果一致;区域内断层平均摩擦系数为0.41,断层处于稳定状态,即断层易滑性较低,侧压力系数与应力积累指标插值分析结果同样表明断层整体易滑性较低,局部浅部断层带应力积累水平较高,综合分析推测断层易沿NW-SE向滑动。     

高可靠深井地震计输出符合性检验

深井井下地震综合观测对仪器的可靠性要求很高, 为满足高可靠性的要求, 我们提出了基于6个斜轴悬挂平动分量传感器的高可靠深井地震计解决方案。 使用该方案的高可靠深井地震计的可靠性是普通三分量地震计的20倍, 为了最大限度发挥高可靠深井地震计方案的优势, 需要掌握各分量的工作状态。 本文研究了所有6个分量传感器输出波形的特征, 提出垂直向波形符合性检验、 水平向波形符合性检验和X、 Y、 Z波形符合性检验方法, 由此掌握各分量传感器的工作状态。 这些方法有助于确定井下各分量地震计的工作状态, 从而决定采用适当的组合来获得相对最佳的X、 Y、 Z输出波形, 最大限度发挥6分量井下地震计的性能。