近10 a中亚低涡背景下新疆短时强降水环境场分析

为更好地把握中亚低涡造成新疆短时强降水天气过程的机理特征,为新疆短时强降水预报预警提供参考和依据,利用FNL资料、探空资料等,运用天气学原理、动力诊断分析方法等,研究了中亚低涡系统不同部位发生的三类短时强降水的环境场特征及环流配置。结论表明：（1）短时强降水发生在500 hPa中亚低涡前部西南气流下为最多。（2） A指数在新疆地区短时强降水降水预报中意义不大。（3）中亚低涡背景下新疆短时强降水天气的配置一般属于高空冷平流强迫类。（4）三类短时强降水形势配置的共性：在低涡背景下,对流层中高层都有显著气流存在,低空有切变线存在,近地面往往有辐合线,700 hPa左右往往有湿舌。异性：第I类短时强降水湿度条件较好,第Ⅱ类短时强降水高低空温差较大,第Ⅲ类短时强降水垂直风切变较强。     

二十面体网格和经纬网格全球模式在中国区域模拟效果对比

为了评估二十面体网格全球模式MPAS和经纬网格全球模式WRF在中国区域的模拟效果,对比了两模式对2010年10月23—28日中国区域的涡度场、降水场、高度场和温度场的模拟效果,结果表明:在30和60 km准均匀模拟下,MPAS和WRF模式对中国区域500 hPa高度处涡度场的模拟效果都比较好,但都难以模拟出局地的涡度极值中心,两模式模拟效果相当;从第3天的日累积降水的模拟结果来看,两模式基本都能模拟出降水分布情况,MPAS模式模拟结果整体要优于WRF,WRF对降水中心的模拟要优于MPAS;MPAS对高层高度场和温度场的模拟较好,WRF对中、低层的模拟较好,且WRF的预报时效性比MPAS长;网格分辨率的提高对MPAS模式模拟效果的改善不大,而WRF模式的模拟效果得到了提高.     

乌鲁木齐市低层大气稳定度分布特征的统计分析

利用乌鲁木齐市4座100 m梯度气象塔2013年6月至2014年4月10 min气象资料,对比分析了温差法、温差-风速法、风速比法、理查森数法和总体理查森数法计算的A~F类大气稳定度的适用性,表明温差-风速法更适合乌鲁木齐市大气稳定度的分类,运用该方法计算出的A~F类稳定度进而统计分析乌鲁木齐市城区和郊区稳定度的频率分布特征。结果表明:郊区稳定类所占比例高于城区,城区中性类高于郊区,南郊和城区不稳定类高于北郊。中性类在冬季较大,春季和秋季较低;不稳定类在6月最高、9和1月最低;稳定类在10和1月最高、6和7月最低。白天以不稳定为主(占全天88.3%~96.3%)、夜间以稳定为主(占全天51.3%~60%),夏季最明显。不稳定与中性、稳定的日变化相反,郊区日出时和城区日出后2 h左右稳定类频率最大。中性(D类)在日出和日落后1~3 h分别出现两个峰值。寒潮天气稳定性比高温天气强,静风天气郊区稳定类比大风天气强,扬沙发生前以中性和稳定类稳定度为主、发生时和发生后以不稳定为主,降雨天气不稳定类比暴雪天气强。春季和夏季重污染天气B、C和F类为主,夏季南郊和近北郊C和F类约45%,秋季B和E类为主,约40%~50%;冬季城区D类频率最大,南郊、北郊和近北郊F类频率最大。     

2014年夏季喀什一次强冰雹过程分析

利用区域自动站逐小时资料、高空实况资料、探空资料、T639物理量初始场、NCEP1°×1°再分析资料以及多普勒雷达资料,对2014年6月23日傍晚出现在新疆喀什地区疏勒、伽师县的一场强冰雹天气进行分析。结果表明：南疆西部短波槽东移和巴湖低涡前部分裂东南下的冷空气叠加,共同造成这次冰雹天气过程。巴湖冷空气的注入与盆地东风的辐合是这次过程的加强机制,也是产生冰雹的重要原因;上干下湿,湿层浅薄,强的垂直温度递减率,中低层垂直风切变等有利于对流的发展;径向速度上西北气流跃增,同时出现偏东气流与其辐合,使得强回波单体快速发展成为超级单体;组合反射率上表现为人字形回波,低层有弱回波区、悬垂回波、中气旋、VIL密度＞3 g/m3、50 dBz强回波延伸高度超过8 km,这些指标对强对流天气预警有较好的指示意义。

     

短基线INSAR相干点探测及应用

提出一种结合子孔径相关测度的时序高相干点探测方法,首先对时序SAR影像进行谱分解获得子孔径视图,通过时序子孔径相关测度进行强散射点筛选,然后分别根据振幅离差和干涉相位空间相关性,对目标点进行相位稳定性分析,探测出既满足强散射且在时间序列上散射稳定的高相干点。利用改进的点探测方法和短基线INSAR技术,对北京2003—2009年间40景ASAR影像进行相位建模,获取地面沉降时空分布特征,分析典型地物时序沉降过程,研究北京地面沉降与地下水开采关系。结果表明:相比已有方法,本文结合子孔径相关测度的高相干点探测结果更准确可靠;利用本文点探测方法反演的历史累积沉降信息,与水准结果一致,平均速率之差在3.69 mm/a以内,中误差为1.36 mm/a;研究区地面沉降最大速率达92.25 mm/a,空间不均匀分布明显,地面沉降量与地下水开采量呈分段的非线性相关。     

西伯利亚地台西南部某些金矿床地质学与地球化学

西伯利亚地台西南缘加里东褶皱系中,金矿床发育有两种建造类型：a.金-硫化物-石英建造：b.金-矽卡岩建造。它们形成于古岛弧的地动力学构造环境,一般位于蛇绿岩建造带中,成因上与原地型深成花岗岩类岩体有关。矿石的伴生元素有Cu、Pb、Zn,丰度值一般高于围岩10-20倍。As、Sb、Mo、W、Bi、Te等元素可作为工业矿体之标志性元素。     

顶底板封闭性对四川盆地及周缘五峰组—龙马溪组页岩气差异富集的影响

在对6条野外剖面共6组顶底板样品进行高压压汞分析、排替压力测试及突破压力测试的基础上,开展了四川盆地及周缘五峰组—龙马溪组顶底板封闭性及其对页岩气差异富集的影响的研究。结果表明:①五峰组—龙马溪组顶底板岩性致密,均表现出低孔-低渗的特征。②顶板样品排替压力分布在11.027～16.677 MPa之间,平均为13.637 MPa;底板排替压力大多分布在13.766～13.798 MPa之间。③顶板突破压力为5～33 MPa,不同地区顶板突破压力差异性较明显;底板突破压力在21～42 MPa之间,普遍大于顶板突破压力,具有好的封闭性。④排替压力、突破压力与孔渗均具有良好的负相关性;含气量与顶板微观封闭参数具有良好的正相关性,与底板微观封闭参数具有一定的正相关性。⑤相比于底板,顶板的微观封闭能力更能影响页岩气的垂向散失,不同地区顶板微观封闭能力的差异性导致了页岩气的差异富集。初步建立了研究区下古生界海相页岩气3大类、9项参数的顶底板封闭性评价参数指标体系,可依据其对顶底板封闭性做出较为准确和合理的评价。     

基于建筑物与POI数据的人口空间化研究

人口数据是地震灾害人员伤亡评估的基础,准确的人口空间分布信息对提高应急灾情评估的准确度和开展高效的应急决策具有重要意义。本文结合建筑物空间分布、POI(兴趣点)、路网与人口统计等数据,基于Spearman相关分析以及多元线性回归分析方法,构建人口空间化模型,实现了人口统计数据基于规则格网的更为精确的可视化表达。结果表明:(1)建筑物空间分布能较好地反映人口的宏观分布特征,但是对于人口分布细节特征的刻画,则是以POI数据来反映人口的微观分布特征效果更为理想;(2)受区域经济发展影响,人口分布具有明显的空间差异,由城镇向乡村区域递减的趋势明显,中心城区、周边城镇、偏远乡镇之间的人口密度差异巨大。基于建筑物与POI数据的人口模拟值与实际值的偏差较小,数据精度符合实际情况,可为灾情研判提供可靠的基础数据。     

巴音布鲁克高寒草原羊茅(Festuca ovina)群落生态位特征

为了解高寒草原羊茅群落植物生态位特征,运用Levins生态宽度指数和Cowell生态位相似性比例,对巴音布鲁克羊茅群落植物生态位宽度及生态位相似性比例进行计算.结果表明:9种植物4个资源维上羊茅的生态位宽度最大,其次为黄花棘豆、委陵菜,说明羊茅对环境的适应能力最强.生态位宽度较大的羊茅和紫花针茅与其他物种生态位相似性比例最高,说明羊茅和紫花针茅与其他物种存在着较大的资源竞争.而生态位较小的物种与其他物种生态位相似性比例较小.放牧使得羊茅群落内物种发生变化,在放牧压力持续增大的情况下,以羊茅和紫花针茅为优势种群的草原将向以黄花棘豆和委陵菜占优的退化方向演替.     

新疆绿洲系统自组织演化与机理

应用自组织理论为指导思想,从绿洲的系统性、整体性、复杂性角度出发,以新疆为例进行实证分析,深入研究绿洲系统的发展特征与演化机制.分析结果表明:[1]自组织理论在解释绿洲复杂系统的发生、发展、演化过程方面是一种非常强大而有效的理论依据;[2]绿洲系统的发展是由干旱环境背景下的特殊自然地理要素的自发演化所构成的自组织与由人为进行的规划与干预所构成的他组织的复合发展过程;[3])绿洲系统具有开放性、非平衡性、非线性、涨落等明显的自组织特征,有着从非组织到组织、从组织程度低到组织程度高、复杂度不断增长等自组织演化过程;[4])绿洲系统中自组织与他组织的相互影响机制决定着绿洲系统运行态势及其特征.新疆绿洲系统发展的特征分析充分揭示并验证了绿洲系统的自组织与他组织特征与演化过程,充实了绿洲研究的理论体系及其内容,为提高我们对绿洲发展规律的认识、科学实施他组织、有效长期的组织绿洲,为正确引导绿洲系统发展过程与方向提供了科学的理论依据.