土体动非线性黏弹性模型及其ABAQUS软件的实现

基于土的动应力-应变关系--Davidenkov骨架曲线,采用破坏剪应变幅上限值作为分界点,对Davidenkov骨架曲线进行了修正,即当剪应力值大于破坏剪应力值时,土体产生破坏,土体的动剪切模量采用破坏后的动剪切模量;参考Mashing法则,构造了修正后的Davidenkov骨架曲线土体加卸载对应的应力-应变滞回圈曲线。基于ABAQUS软件的操作平台,开发了土体动弹塑性本构模型的子程序。选择南京某个典型软弱场地为研究对象,首先输入余弦加速度时程曲线,然后选取一条强震加速度记录作为基岩输入地震动,对不同峰值加速度水平下该场地的地震反应进行了二维有限元非线性分析,计算结果验证了所建模型的准确性和可用性。     

冰岛洋中脊沿线熔岩的化学变化给轴向岩浆库定位

早在１９７８、１９７９年有人就已经报道冰岛裂谷体系（仍处于扩张状态的唯一的陆地洋中脊）沿线的各火山系。这些火山系归因于裂隙群不断发育成中心式火山建造。在冰岛,大多数火山作用都和这些中心式火山（如Ｋｒａｆｌａ、Ａｓｋｊａ、Ｈｅｋｌａ和Ｈｅｎｇｉｌｌ火山）有关,还常常包括演化后的火山产物。在Ｒｅｙｋｊａｎｅｓ半岛,洋中脊高度从Ｈｅｎｇｉｌｌ处的最高约９００ｍ沿走向逐渐下降,在约７０ｋｍ处降至海面水平。除Ｈｅｎｇｉｌｌ火山熔岩外,没有其他的中性熔岩或硅质熔岩的报道,也没有发现除Ｈｅｎｇｉｌｌ以外的其他中心式…     

2018年长江上游严重洪涝的气象水文特征

利用NCEP/NCAR再分析资料及常规气象水文实况观测资料,分析了2018年6—7月长江上游严重洪涝期间的气象水文特征,结果表明：2018年长江上游洪涝期间发生了三次强降水过程,降水落区在长江上游北部地区高度重叠,引发了严重的洪涝灾害。大尺度的环流形势分析表明,中高纬低槽、副热带高压、鄂霍茨克海阻塞高压、乌拉尔山阻塞高压均较历史同期异常偏强,副热带高压的南北摆幅较大,当副热带高压每次北跳后,都会与槽后冷空气在长江上游遭遇,形成一次强降水过程。大尺度环流的“鞍”型场配置有利于孟加拉湾及南海的水汽输送到长江上游地区,并在该地区与中纬度西风带水汽辐合形成强降水。历史对比结果表明：2018年长江上游的降水具有面上强度大、北部支流降水极端性强、降水时间集中的特点。2018年长江上游北部的沱江、涪江、嘉陵江等流域在水位和超警戒时间上均高于2012年。2018年长江上游总的降水量及洪峰流量虽未超过2012年,但在长江上游北部的沱江、涪江、嘉陵江引发的洪涝灾害可超过2012年。     

CWRF边界层参数化对东亚近海热带气旋模拟的影响评估

基于CWRF模式结果,探讨了6种边界层参数化方案对30 a东亚近海热带气旋的强度、频数及路径模拟的可能影响。结果发现：CWRF模式中各边界层参数化方案模拟的热带气旋频数普遍较观测偏少,模拟强度相比观测也均偏弱。热带气旋的强度、频数及出现频次的空间分布对模式边界层方案的选取较为敏感。CAM3方案模拟强热带气旋的能力较其他方案偏好,ACM方案在多数年份模拟的热带气旋个数偏多,且在不同月份模拟的热带气旋生成频率与观测最接近,CAM3方案模拟的热带气旋出现频次与观测的偏差在大部分地区偏小。综合来看,CWRF模式中边界层参数化选用CAM3方案模拟热带气旋活动的性能较好。     

土壤呼吸的温度敏感性

土壤呼吸是指土壤释放CO₂ 的过程,它所释放出的CO₂ 是生物圈向大气圈释放CO₂ 的主要来源之一。土壤呼吸速率对温度变化的敏感性是陆地生态系统碳循环过程中一个十分重要的环节。由于许多大尺度碳循环模型中都涉及土壤呼吸的温度敏感性这一问题,因此对该问题的回答有助于提高对当前陆地生态系统碳通量的估算和对 未来气候变化预测的准确性。本文就目前土壤呼吸速率对温度变化的敏感性的主要问题进行了综述,从温度、水分、呼吸底物的数量和质量、酶促反应动力学等几个不同的方面,概述了土壤呼吸温度敏感性的变异范围较大的原因,以及这些因素对土壤呼吸的温度敏感性影响的机理。土壤呼吸是酶促的化学反应,因此其温度敏感性不仅取决于呼吸底物的质量,同样也取决于底物的有效性。     

2009年秋至2010年春我国西南地区干旱及与历史场次干旱对比分析

2009年10月至2010年4月,我国西南地区由于受厄尔尼诺影响,气温偏高、降雨偏少,发生了秋冬春三季连旱,耕地受旱面积占全国同期耕地受旱面积的78%,受灾人口和大牲畜饮水困难头数都达到了近十年来该地区的最高水平。通过对比本次和历史场次干旱发现,西南干旱并非稀遇现象,1951~1990年的40年间该地区曾发生干旱12次,且1949年以来,干旱有缓慢加重的趋势;本次旱灾与1963年旱灾在时空分布、灾害成因和灾情方面较为相似,但从气象干旱的角度来看,虽然1963年部分受旱地区无有效降雨历时为11个月,高于本次旱灾的6个月,但本次受灾率和成灾率均为1949年以来的最大值,说明在快速发展背景下,经济社会面对干旱显得更为脆弱。这些结论对于认清西南地区干旱特性与旱灾演变规律,加强抗旱减灾体系建设,具有重要的参考价值。     

引入地壳均衡模型的重力梯度图的制备方法

针对目前世界范围内实测重力梯度数据匮乏的现状,文章在原有通过地形制备重力梯度基准图的方法之上,引入了目前两种主流地壳均衡模型:普拉特模型、艾里模型,旨在进一步完善重力梯度基准图的制备.因为充分考虑了地壳密度及厚度的不均匀,所以使得制图更加精确.由于缺乏实测重力梯度数据.因此文章决定通过与实测重力数据比对来验证方法的可行性.实验表明,引入地壳均衡模型制备的重力图与实测数据更加一致,其中,引入普拉特模型后的制图精度要比引入艾里模型的高;另外通过比对实验地区的地壳厚度可知,若在已知地形数据的前提下,通过比较引入普拉特模型制备的局部地区重力异常图与实测重力图,可初步快速准确的估计出该地区的平均地壳厚度.     

湖北一次梅雨大暴雨分析

应用加密探空资料、NCEP再分析资料与自动气象站雨量资料,分析2009年6月29日湖北梅雨大暴雨。结果表明:暴雨期间700hPa江淮较长切变线维持准纬向特性,850hPa低空急流北上到江南北部。700hPa鄂西北等地准东西走向θse锋区有所加强并南移,湖北暴雨区位于θse锋区南侧且θse数值有所增加的地区。垂直积分水汽辐合大值区与强降雨带位置对应比较好,且整层水汽辐合比强降雨发生要早6h以上。恩施、武汉两站暴雨发生除了受低层切变线等较大尺度系统影响外,局地气象要素配合也很重要,尤其是低层较为充足的水汽是降雨维持的条件。当高层低槽移过,高、中层之间出现水平风垂直切变后恩施降雨明显加强。武汉站前期高层或中层干空气向下伸展,中、低层不稳定层结加强后降雨发展,其最强降雨和低层冷式切变线过境同时发生。     

2010年汛期长江中游对流降水日变化特征分析

利用2010年6月16日至7月31日每3h一次的探空资料、逐小时地面加密观测和卫星云图黑体辐射亮温（TBB）等资料,对长江中游的对流降水及大气物理量的日变化特征进行了分析。结果发现：对流降水具有明显的日变化特征,降水在15时（01时）左右具有峰（谷）值。地面气象要素和大气探空物理量也具有明显的日变化特征。地面温度的日变化特征最为明显,平均日变化幅度约9℃,露点温度的日变化幅度不到1℃,相对湿度的日变化主要由温度日变化造成。地面温度日变化的空间分布受到地形的影响,白天（夜间）高地形区升温（降温）幅度较平原地区大。地形差异造成的温度梯度日变化可驱动地形性热力流,白天山峰（平原）地区为地形性辐合（辐散）热力流,夜间恰好相反。白天低层大气稳定度降低和对流有效位能增大,有利于热对流的发展;夜间抬升凝结高度降低、相对湿度升高和大气可降水量增大有利于清晨长生命史对流系统的发展。     

川西南马头山铜金矿床地质和流体包裹体特征及成因

马头山铜金矿床位于康定一锦屏山矿集区,处于锦屏山断裂与康定一水城断裂的交汇部位,是川西南地区新发现的中型铜金矿床。矿体呈现为硫化物石英脉状,赋存于泥盆系泥质粉砂质板岩、碳酸盐化泥晶灰岩和二叠系变质玄武岩中,受断裂构造控制,矿石中硫化物矿物多见黄铁矿、斑铜矿、黄铜矿、方铅矿等。矿石中石英原生流体包裹体观测和激光拉曼光谱分析显示,马头山铜金成矿流体为H_2O-CO_2-NaCl体系,均一温度108.1～439.1℃,盐度3.55%～22.78%NaCleq,密度0.51～1.12 g/cm~3,主成矿阶段流体包裹体具有中低温、中低盐度、低密度、富含CO_2的特征。矿石中硫化物矿物δ~(34)SV-CDT=-4.6‰～8.4‰,具有岩浆来源硫的特征,石英脉中原生流体包裹体的δD=-78.8‰～-48.7‰,δ~(18)O_(H_2O)=-2.1‰～9.3‰,白云石的δ~(13)C_(V-PDB)=-5.3‰～1.7‰,δ~(18)O_(V-SMOW)=19.4‰～25.9‰,表明成矿流体主要为岩浆水,并有地层流体和大气水加入。综合矿床地质特征、流体包裹体特征和S、C、O、H同位素证据,认为马头山铜金矿床为中低温-岩浆热液型铜金矿床。