冷暖事件对大气能量循环和纬向平均环流影响的模拟研究

利用中国科学院大气物理研究所大气科学与地球流体力学数值模拟国家重点实验室新发展的GOALS 5全球海 陆 气耦合模式研究了暖事件 (ElNi no)和冷事件 (LaNina)对大气能量循环和纬向平均环流的影响 ,并用观测资料进行了对比分析。结果表明 :对于纬向平均资料来说 ,冷、暖事件在热带和副热带地区的大气环流相关量的反相变化特征非常清晰 ,中高纬度地区并不明显。此外 ,还发现 ,暖事件时定常涡动的经向热通量的变化是北半球对流层热带外地区温度异常的主要原因 ,而瞬变波的影响则起抵消作用。冷事件时定常波和瞬变波相互抵消的局地特征也依然存在 ,但瞬变波的影响有所增强。     

登陆台风Winnie(1997)的数值模拟研究Ⅱ:结构演变特征分析

利用“登陆台风Winnie(1997)的数值模拟研究Ⅰ”的数值模拟结果 ,讨论了Winnie(1997)台风在登陆后变性阶段和重新加强阶段的环流、动力和热力结构特征以及演变过程。在结构上 ,变性阶段主要完成了从基本对称的垂直分布到斜压非对称分布的转换。在变性阶段的初期 ,热力和动力以及环流结构上都还留有一些热带气旋的影子 ,但是在强度和空间分布上已经发生了明显的变化 ,同时也反映了台风登陆后由于下垫面的变化 ,使来自海面的暖湿水汽输送呈明显的不对称分布 ,导致热力结构上的不对称分布。到变性阶段的后期 ,无论从环流结构还是动力结构上 ,都形成了和冷暖锋相对应的倾斜分布特征 ,并且和冷空气对应的锋区在低层侵入到气旋中心 ,使热带气旋经过变性阶段最终演变为锋面气旋。在重新发展阶段 ,通过与西风带低槽的结合 ,变性后的气旋获得了重新发展的机会。并且在此过程中得到了一次来自附近洋面的高暖湿能量的输送 ,也为发展提供了有利的条件 ,使变性后的气旋进一步加强为成熟的温带气旋。     

土壤热异常对地表能量平衡影响初探

将来自土壤深部的热通量引入off line的陆面过程模式 (NCAR—LSM ) ,通过长达 2a的数值试验对比分析了它对各层次土壤温度和地表能量平衡的影响。　　在土壤底部引入 5W /m2 的热通量使底层土壤显著升温 ,但升温随着接近表层而迅速衰减。积分 3个月后 ,由地下进入地表的热流量增幅可达 1W/m2 以上 ,并持续增大到 5W /m2 ,地表最大升温约 0 .5K ,同时地表感热、蒸发潜热及长波辐射通量均有 1W /m2 左右的正异常 ;若将土壤热传导系数放大一个量级以加速热量交换 ,则地表升温提高到 1K以上 ,长波辐射增加 3W /m2 以上 ,超过了气溶胶全球平均的辐射效应。结果表明 :一定量值的土壤热异常对地表能量平衡和短期气候变化 (10 -1～ 10 1a)有着不可忽略的影响。同时 ,深入的资料分析、完善的陆面过程模式以及它与大气模式的耦合试验也是亟待进行的相关工作。     

土壤热异常影响地表能量平衡的个例分析和数值模拟

The statistical relationship between soil thermal anomaly and short-term climate change is presented based on a typical case study. Furthermore, possible physical mechanisms behind the relationship are revealed through using an off-line land surface model with a reasonable soil thermal forcing at the bottom of the soil layer.In the first experiment, the given heat flux is 5 W m-2 at the bottom of the soil layer (in depth of 6.3 m)for 3 months, while only a positive ground temperature anomaly of 0.06℃ can be found compared to the control run. The anomaly, however, could reach 0.65℃ if the soil thermal conductivity was one order of magnitude larger. It could be even as large as 0.81℃ assuming the heat flux at bottom is 10 W m-2. Meanwhile, an increase of about 10 W m-2 was detected both for heat flux in soil and sensible heat on land surface, which is not neglectable to the short-term climate change. The results show that considerable response in land surface energy budget could be expected when the soil thermal forcing reaches a certain spatial-tem poral scale. Therefore, land surface models should not ignore the upward heat flux from the bottom of the soil layer. Moreover, integration for a longer period of time and coupled land-atmosphere model are also necessary for the better understanding of this issue.     

IAP/LASG全球海-陆-气耦合系统模式的纬向平均大气气候态分析(英文)

分海洋和陆地两种情况来讨论IAP/LASG全球海-陆-气耦合系统模式（GOAL）四个版本的结果,并与观测资料进行对比分析。一些重要的大气变量包括表面空气温度,海平面气压和降水率用来评估GOALS模式模拟当代气候和气候变率的能力。总的来说,GOALS模式的四个版本都能够合理地再现观测到的平均气候态和季节变化的主要特征。同时评估也揭示了模式的一些缺陷。可以清楚地看到模拟的全球平均海平面气压的主要误差是在陆地上。陆地上表面空气温度模拟偏高主要是由于陆面过程的影响。值得注意的是降水率模拟偏低主要是在海洋上,而中高纬的陆地降水在北半球冬天却比观测偏高。 通过模式不同版本之间的相互比较研究,可以发现模式中太阳辐射日变化物理过程的引入明显地改善了表面空气温度的模拟,尤其是在中低纬度的陆地上。太阳辐射日变化的引入对热带陆地的降水和中高纬度的冬季降水也有较大改进。而且,由于使用了逐日通量距平交换方案（DFA）,GOALS模式新版本模拟的海洋上的温度变率在中低纬度有了改善。 比较观测和模拟的年平均表面空气温度的标准差,可以发现GOALS模式四个版本都低估了海洋和陆地上的温度变率,文中还对影响观测和模拟温度变率差异的可能原因进行了探讨。     

青藏高原冬季平均温度、湿度气候特征的REOF分析

通过对青藏高原123个测站, 1961~1998年冬季 (12月至翌年2月) 平均温度、相对湿度资料做气候特征分析, 得到32°~33°N附近地区可能是高原南北温湿变化的分水岭, 以北主要受干冷空气影响, 以南主要受暖湿空气影响。用方差极大正交旋转EOF (即REOF) 方法对以上资料进行分析, 可以将青藏高原温度、相对湿度进行分型、分区, 并对各区的温度、相对湿度特征进行分析。结果表明, 近40年来, 各区的温度总趋势是在波动中逐步升高的。增温时段主要出现在1978~1981年及1983年至今。1983年开始的增温, 是近40年来最强的一次, 增温幅度大且持续时间长, 但从90年代开始增温幅度及范围出现波动。从温度线性倾向来看, 东部高原增温幅度从南到北存在“大—小—大”的现象。高原大部分地区湿度变化总趋势是在波动中逐步增湿的, 但高原北界以变干为主。从80年代后期至今高原进入显著增湿阶段, 但从90年代中后期开始增湿幅度及范围出现波动。从湿度线性倾向来看东部高原增湿幅度从南到北存在逐步减小现象, 甚至祁连山地区出现变干现象。     

川滇密西西比河谷型铅锌矿床成矿流体来源研究:流体Na-Cl-Br体系的证据

应用流体包裹体滤液分析方法，测定了川滇7个MVT铅锌矿床成矿流体的Na,Cl,Br含量，结果表明成矿流体的x(Na/Br)和x(Cl/Br)的平均值分别为185和73，并与高度蒸发浓缩的残留海水的x(Na/Br)和x(Cl/Br)相近。成矿流体的Na,Cl含量呈正相关，在lgNa-lgCl图解中呈线性分布。根据这些事实以及矿床地质特征，认为原始成矿卤水起源于蒸发浓缩的残留海水，原始含矿卤水与富含有机质的大气降水混合导致矿质沉淀而成矿。     

含油玄武岩中绿泥石的形成温度

以苏北盆地高邮凹陷闵桥地区含油玄武岩中的绿泥石为研究对象，探讨了其成因和形成温度，认为玄武岩中绿泥石有两种形成方式、五条形成途径：其一为蚀变演化，包括：火山玻璃、斜长石、辉石的蚀变，交代橄榄石斑晶，以及皂石的进一步演化；其二为沉淀结晶，包括从热液中直接沉淀生长和胶体溶液充填后的结晶。计算结果显示，蚀变演化形成的绿泥石，其形成温度为128－271℃；沉淀结晶形成的绿泥石，其形成温度为31－63℃。玄武岩中绿泥石形成温度与埋藏深度间没有明显的线性相关。进一步研究表明，本区玄武岩作为储油层，其进油时的温度为62－118℃，不超出48－137℃。     

北秦岭中生代沙河湾岩体环斑结构特征及有关问题的讨论

该岩体的环斑结构主要发育于边部含巨斑状黑云角闪石英二长岩中 ,环斑长石粒径一般 2cm× 4cm。形态多呈自形、半自形 ,有些为卵形。环斑长石由核部钾长石和多层或单层斜长石外壳两部分构成。钾长石内核呈肉红色 ,一般是由单颗粒组成 ,具卡氏双晶 ,普遍发育规则的条纹结构 ;中心部分钾长石分子含量Or为 95 ,边部为 84。外壳斜长石牌号一般为An2 0± ,为奥长石。内核和外壳中均发育石英、斜长石、黑云母、角闪石等矿物的包裹体 ;包裹体在其边部较多 ,中部较少 ,钾长石斑晶中的石英包裹体呈不规则的凹面状和水滴状。岩石中主要矿物具有 2个世代。这些特征显示 ,沙河湾岩体中的环斑结构与典型的环斑结构是相同的。亦表明典型的环斑结构可以出现于不同的时代和构造环境。由于其形成时代和产出背景不同于典型环斑花岗岩 ,该岩体属典型环斑花岗岩还是一种新的似环斑花岗岩还有待于进一步研究。     

甘肃小柳沟钨多金属矿地质特征及成矿模式

小柳沟钨多金属矿于 90年代初发现 ,目前已具大型、超大型规模。共有 4个矿床。成矿主要与长城系朱龙关群和隐伏花岗岩有关。该矿床成矿物质来源具双重性 ,成矿温度为中高温 ,成矿流体为中等盐度 ,同位素计算模式年龄确定其成矿于加里东期。矿床成因属于火山喷发沉积—岩浆热液改造矿床。