大气结构特征与雷暴成因

盛夏季节,宜宾雷暴的形成主要与对流层内高温高湿、风及其在对流层的中上部垂直切变小的特点相关联。西宁雷暴的形成主要与上层为深厚的干冷、下层为浅薄的暖湿、对流层的中上层风及其垂直切变大的特点相关联。分析又得到以下结论:西宁雷暴的形成又与高空冷空气加强南移、副热带急流南侧反气旋式切变得到加强和高空出现辐散相关联。     

四川盆地汛期旱涝预测研究

对近１０年来四川盆地汛期降水预测水平进行了定量评估,并与国家气候中心预测水平作了对比。在分析影响四川盆地汛期降水主要物理因素的基础上,提出了四川盆地汛期旱涝预测的基本思路和技术方法,并在实际业务预报中取得了较好的效果。     

1997年四川汛期旱涝趋势预测评述

简要回顾了１９９７年汛期预报情况,检验了汛期降水预报效果,分析了大气、海洋、高原热状况等主要物理因素对四川汛期旱涝的作用。     

多因子集合相似模型的研究及其在川渝汛期降水预测中的应用

为了进一步提高川渝地区汛期降水量的预报准确率,建立了一种多因子集合相似模型应用于川渝地区汛期(6-8月)降水预测中,该模型使用了相似系数法和欧氏距离法选取影响川渝地区汛期降水的主要因子,不仅考虑影响川渝汛期降水的环流因子、天文因子、海洋因子等外强迫因子,而且将降水自身的年际、年代际变化特征引入预测模型中.用该模型对1999-2009年11年川渝地区汛期降水进行预测检验,预测结果的平均PS评分值比同期四川省气候中心业务预报评分68.4分高约13分,且效果稳定.     

GRAPES-Mesov3.1在西南地区2011年汛期的预报检验分析

基于GRAPES-Mesov3.1模式建立的GRAPES-Meso中尺度模式系统在西南区域气象中心运行稳定,该系统于2011年5月投入试验运行。应用GRAPES模式分析产品,NCEP的1°×1°再分析资料,实况资料以及2011年西南低涡探空加密观测资料等,对2011年汛期GRAPES-Meso系统的预报进行统计检验与天气过程分析。结果表明,模式对2011年8月川渝持续高温、9月16~18日四川东北部大暴雨等高影响天气过程有较强的预报能力,这对实际天气预报有着积极的指导意义。预报与实况偏差主要表现在模式通常超报云南地区降水,而对西南其他地区易漏报。模式通常低报青藏高原到四川西部气温,高报四川东部及重庆地区气温。预报高度场持续偏低,西南低空急流预报偏强,对流层中低层比湿偏低,这些可能是造成降水强度偏弱、降水落区偏北、强降水落区偏小的主要原因。对流层中低层高度场持续偏低,低空急流偏强与模式温度预报偏高和加热不均匀有关。同时模式对平原地区较高原山地预报要好,误差通常随等压面高度降低而增大,在一定程度上表明复杂地形对模式预报影响较大。     

1011号台风“凡亚比”粤西暴雨二次加强过程的分析

为了能够深入了解1011号台风"凡亚比"粤西暴雨过程发生发展机制,采用天气学诊断方法、Ncep1°×1°再分析资料和观测降水资料对凡亚比登陆后在广东西部地区造成的两次暴雨过程进行了研究。通过初步诊断分析得到以下结论:粤西暴雨二次增强的主要原因是强冷空气侵入和水汽输送增加,二次增强过程偏南风主导的水汽条件造成了暴雨增强。假相当位温的垂直剖面显示暴雨主要发生在等值线密集陡峭的区域,等值线的斜率增加对暴雨二次增强有指示作用。湿位涡在暴雨区为上正下负的垂直分布形式,对流层上层高值位涡向下传递,高层干冷空气与低层暖湿气流交汇促使降水增加。     

GRAPES_Mesov3.1在西南地区2011年汛期的预报检验分析

基于GRAPES_ Mesov3.1模式建立的GRAPES_ Meso中尺度模式系统在西南区域气象中心运行稳定,该系统于2011年5月投入试验运行.应用GRAPES模式分析产品,NCEP的1°×1°再分析资料,实况资料以及2011年西南低涡探空加密观测资料等,对2011年汛期GRAPES_ Meso系统的预报进行统计检验与天气过程分析.结果表明,模式对2011年8月川渝持续高温、9月16～18日四川东北部大暴雨等高影响天气过程有较强的预报能力,这对实际天气预报有着积极的指导意义.预报与实况偏差主要表现在模式通常超报云南地区降水,而对西南其他地区易漏报.模式通常低报青藏高原到四川西部气温,高报四川东部及重庆地区气温.预报高度场持续偏低,西南低空急流预报偏强,对流层中低层比湿偏低,这些可能是造成降水强度偏弱、降水落区偏北、强降水落区偏小的主要原因.对流层中低层高度场持续偏低,低空急流偏强与模式温度预报偏高和加热不均匀有关.同时模式对平原地区较高原山地预报要好,误差通常随等压面高度降低而增大,在一定程度上表明复杂地形对模式预报影响较大.     

中国西南汛期降水异常及影响因子

用１９５１～１９９２年３１个站的降水资料，作自然正交分解研究了近４２年汛期降水（４～９月）变化异常的时空分布，得到３种降水型。在此基础上通过相关函数和谱分析讨论了副高强度、副高强度、副高面积指数、副高西伸脊点、南方涛动指数、高原加热指数对西南汛期降水和降水型的影响作用和影响方式     

中国黄土高原汛期降水异常特征

分析黄土高原汛期降水40a的变化，结果表明黄土高原汛期降水异常有3个敏感区，各敏感区异常降水存在明显的阶段，存在3—5a、8a左右的年际振荡和16—20左右的年代际振荡，3—5a的周期最明显；极端降水主要集中在20世纪60年代，90年代猛然减少。     

使用模糊逻辑法区分层状云和对流云降水

多普勒天气雷达已广泛应用于定量降水的估测,为了提高雷达降水估计的精度,要求能够识别层状云和对流云降水.使用模糊逻辑法区分区域中的层状云和对流云降水.根据层状云和对流云降水的反射率分布特征,建立了最大反射率因子、回波顶高、垂直反射率梯度和水平反射率梯度4个识别参数,读取雷达资料并计算出这些识别参数,使用梯形隶属函数对识别参数进行模糊化,对得到的数据进行加权平均处理,选择一个合适的阈值区分层状云和对流云降水.结合实际的天气实例,对该方法的识别效果进行检验,结果表明：模糊逻辑法能够有效的区分降水区域中的层状云和对流云降水,为改善降水估测提供了方法和依据.     

弹性岩石层、区域重力异常和上地幔小尺度对流

在小尺度地幔对流模型的基础上 ,建立了顾及岩石层与地幔耦合的地幔对流模型。考虑到岩石层对上地幔小尺度对流的弹性响应 ,将上地幔视为一均匀的等粘滞系数的牛顿粘滞流体 ,其对流能量来源于下地幔 ,用热流体动力学基本方程得到的上地幔对流在壳幔边界处的垂向应力作为弹性板弯曲方程的垂直加载 ,来耦合弹性岩石层和可流动地幔。推导了两者耦合下区域重力异常和上地幔小尺度对流的相关方程 ,用以反演上地幔小尺度对流流场模式和岩石层底部拖曳力场格局。对比了有、无弹性岩石层影响的模型之间的差异 ,并对模型应用范围 ,特别是板块边界水平构造力可能产生的影响 ,作了进一步探讨。     

地震层析成像之密度异常驱动地幔对流模型

地震层析成像展现了地球内部横向不均匀性，其描述的地幔结构正是地幔演化热动力学过程的现代表现。然而，如何利用这些最新的观测成果去研究地球特别是地幔的动力学过程是对地球动力学研究的挑战，建立了地幔密度异常（温度异常）直接驱动地幔对流的新方法，并利用现代地震层析成像模型计算了对应的地幔对流的格局，探讨了其和全球构造相关的地幔问题。结果表明，在单层地幔粘滞结构条件下，对流格局仍然以全地幔大尺度对流为主体；所发展的理论和方法可以适用于不同来源的地幔层析成像的数据，可以用于探讨不同边界条件和地幔参数对应的地幔对流模型，也可以用于使用大地水准面异常检验对流模型。     

对"地幔对流"的几点质疑

地幔对流被认为是板块运动的驱动力源，但板块说提出35年来，始终未能阐明地幔对流是如何推动板块运动的，也未能证明地幔对流的存在。相反，却有观测与实物证据证明地幔对流并不存在。对地幔对流提出的质疑与剖析，将有助于地球动力学研究思路的扩展。     

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浙中金华地区“2013.3.20”春季雷暴天气过程研究分析

为了探索春季强对流发生发展的机制,利用常规观测资料、MICAPS资料以及新一代多普勒天气雷达资料,采用天气学诊断方法,对2013年3月20日凌晨发生在浙中金华地区的一次大范围的强雷暴天气过程进行分析。结果表明:(1)高空槽和地面倒槽是此次强对流天气过程的主要影响系统;(2)高空三层为一致的西南急流,水汽输送强;(3)中低层急流附近存在强的垂直上升运动中心且几乎重合,500hPa到地面存在强的垂直风切变,动力条件好;(4)中低层深厚的暖平流与高层弱冷平流相互作用形成了上干冷、下暖湿的不稳定层结;(5)中层冷空气渗透,促使强对流进一步发展,风暴发展为中-β尺度飑线系统,但前沿无阵风锋产生;(6)飑线南段的超级单体风暴发展为非超级单体强风暴,在雷达图上表现为"弓形"回波,其顶点经过武义站时造成27.4m/s(10级)的瞬时大风;(7)VIL高值维持时间较短,不利于冰雹出现。     

Application of Geoid Anomalies to the Tectonic Research in the East Asian Continental Margin

In this paper, we calculated multi-scale residual geoid anomalies with the method of geoid separation processing, according to EGM2008 ultra-high order gravity field model, remove-restore technique and Stokes integral. The East Asian continental margin was selected as the study area. The residual geoid anomalies have been calculated by programming. On the basis of residual geoid anomalies at various orders, the interlayer geoid anomalies at different depths were calculated to depict the spatial distribution characteristics of the residual geoid. Finally, we conducted a detailed geophysical interpretation for the study area according to the geoid anomalies in combination with other geophysical datasets. Four conclusions can be outlined as follows: 1) it is impracticable that geoid anomalies are used in the interpretation of the shallow objects due to the influence of the terrain; 2) the anomalies of residual geoid can reflect the intensity of small-scale mantle convection in the asthenosphere; 3) the interlayer geoid anomalies can reflect the magmatic activities associated with the mantle convection and mantle plume in different scales; 4) the study of the geoid may provide an approach for the research of the subduction zone, mantle convection and mantle plume.     

1987年南亚夏季风的季节内变化

应用１９８７年５月～９月南亚地区ＯＬＲ格点资料，先进行距平合成分析，研究了这一年东南亚夏季风不同阶段对流发展的空间分布，然后用复自然正交函（ＣＥＯＦ）展开，进一步分析了南亚季节不同阶段各地对流强度的时间变化以及振荡传播的方向     

取土器几何尺寸对饱和软黏土样结构的扰动研究

基于颗粒流软件模拟,以吹填淤泥为例,分析了取土器的内径、切角、壁厚等尺寸参数对高黏性软土微观动力学特性的影响;通过分层方法,比较了7组土样层间颗粒特征拐点的运动行为。模拟结果表明:土样的颗粒在底部形成对流位移场,对流处上方颗粒主要受拉膨胀,对流处下方颗粒主要受压收缩,由此造成孔隙率的规律变化和层理的弯曲变形。7组参数对应土样的孔隙率曲线与初始孔隙率曲线的交点同颗粒位移场的对流位置存在协同关系。土样层理表现为向下弯曲变形,层间颗粒位移行为存在特征拐点,拐点之间颗粒扰动行为不明显;反之,颗粒扰动行为较大,这种变形特征可拟合为下开口的旋转抛物面,且曲面方程的曲面形状拟合系数a值能初步评估7组土样的扰动程度。层间特征拐点的连线可再拟合为旋转抛物面,抛物面体积与土样体积的比值可用来评估土样的原状性。     

Three-stage tectonic subsidence and its implications for the evolution of conjugate margins of the southwest subbasin,South China Sea

To reveal the tectonic characteristics of the continental margins in the southwest subbasin(SWB) of the South China Sea,a long high-resolution seismic profile was studied using empty basin subsidence.We find that tectonic subsidence features on both margins are uniformly divided into three stages:(1) slow subsidence from Tg to 18.5 Ma(synrift stage);(2) extremely slow subsidence/uplift from18.5 to 16 Ma(spreading stage);and(3) accelerated subsidence from 16 to 0 Ma(post-spreading stage).This feature differs from the classic tectonic subsidence pattern of rifted basins,which exhibits fast subsidence during synrift stage and slow subsidence during the post-rift stage.The tectonic uplift occurred during the spreading stage and the magnitude increased from the continent to the ocean,which is likely related to mantle flow during seafloor spreading.We propose that lower crustal flow played a significant role in the tectonic evolution of the continental margins of the SWB.The lower crust of the SWB margins was warmer and therefore weaker,and more prone to flow beneath the faulting center,which compensated for the upper crustal thinning caused by brittle faulting during the synrift period and thus reduced the tectonic subsidence rate.During the spreading stage,faulting attenuated rapidly,and a necking zone appeared at the continentocean transition formed by lithospheric extension.With upwelling asthenosphere,small-scale secondary mantle convection occurred under the necking zone,which raised the continental margin isotherms and increased the buoyancy.Simultaneously,secondary mantle convection lifted the overriding crust,thus the overall subsidence rate decreased sharply or even reversed to uplift.After seafloor spreading,the effect of mantle convection faded away,and sediment loading drove the lower crust to flow landward.Thermal relaxation,lower crust flow,and vanish of secondary mantle convection together led to rapid subsidence in this stage.     

地幔对流、地球自转速度变化与板块运动

本文介绍了地幔对流、地球自转速度变化与板块运动的相互关系。