风垂直切变对中尺度地形对流降水影响的研究

针对长江中下游中尺度地形特点以及暴雨过程发生发展期间风垂直切变的主要观测特征,设计了一系列中尺度地形的三维理想数值试验,分析了干大气地形流和重力波特征,探讨了条件不稳定湿大气地形对流降水的模态分布,在此基础上研究了圆形、直线风垂直切变和切变厚度对中尺度地形对流降水强度和模态分布的影响.结果发现:在 F_r≈1的干大气条件下,气流遇到地形后分支、绕流和爬升现象同时存在,地形激发的重力波在水平和垂直方向上传播,其在迎风坡、背风坡、地形上游和下游的振幅不同,并组织出不同强度的垂直上升运动.在F_r > 1的条件不稳定湿大气下,地形对流降水主要存在三种模态,即迎风坡和背风坡准静止对流降水以及地形下游移动性对流降水,地形对流降水的形成与重力波在低层组织的上升运动密切相关.风垂直切变对地形对流降水的强度和模态分布有重要作用,其中圆形风垂直切变(风随高度旋转)不仅影响地形下游对流降水系统的移动方向,而且影响迎风坡和背风坡山脚处对流降水中心的分布和强度;直线风垂直切变(风随高度无旋转)主要影响地形对流降水的移动速度和强度.风随高度自下而上顺(逆)时针旋转,地形对流系统向下游传播时向右(左)偏移.风垂直切变主要通过影响地形重力波的结构和传播以及对流系统的形成、移动方向和速度,来影响地形对流降水的模态分布,其中对流层中低层的风垂直切变对地形对流降水强度和模态分布有重要影响.     

南极地区大气环流的流体物理实验(二)

经一系列物理实验,研究了南极大地形及其表面冷却对南极附近大气环流的影响.实验中的主要动力相似参数是热力Rossby数R_(OT)及Taylor数T_a.实验表明,在与大气接近的实验参数值条件下,在南极上空,在流体下层形成向外的排溢流,在中高层形成极地涡旋.极地涡旋包括3～4个沿极圈按顺时针方向东移动的低压槽,形成沿极地外围的行星波环流结构.发现东移行星波的波形及强度有准周期低频振荡,其振荡周期相当于地球大气的21d.东移的槽在110°E以东逐渐发展,在160°W的Ross海附近发展得最深,再往东则逐渐减弱.实验表明,南极大陆地形及其地面冷源强迫作用,对南极附近大气环流特征的形成非常重要.     

中国大陆东部强震活动空间分布的不均匀性及其地震力学含义

中国大陆东部(107°5E以东)地震频度和强度沿经向分布的显著差异,是划分地震区的重要依据之一,可以用四条纬线(26°N,29°N,34°N和42°N)将中国东部划分为五个地震区。t—检验表明,它们之间的显著差异的置信水平很高。 中国大陆东部地震活动空间分布的分段性类似于沿着欧亚板块与北美—太平洋—菲律宾海板块之间界面上的分段性,它可能标志着其间应力状态存在某种相关。中国大陆应力场的有限单元法数值模拟支持这种设想。     

中国东部上地壳化学组成

在中国东部(东经105°以东)约计330万km~2系统采集了28253个岩石样品,组合成2718件分析样,选用了15种可靠的分析方法,以国家一级标准物质监控分析质量,提出了76种化学元素在中国东部出露地壳、沉积盖层、出露基底和上地壳的平均化学组成.     

控制龙门山地区地形的动力学机制

龙门山断裂带是青藏高原的东部边缘,也是高原最陡的边缘之一.跨龙门山断裂,在不到100km的空间尺度内,地形差异高达～4km,而对控制、维持这一地形差异的机制尚存在很大争议.文章基于地震波速度结构、地壳厚度、岩石圈有效弹性厚度等资料,结合岩石圈均衡和岩石圈挠曲分析,定量研究了地壳、岩石圈地幔对地形的贡献.结果表明,控制龙门山地区地形的主要机制包括岩石圈均衡和岩石圈挠曲的静态支撑,以及下地壳流及地幔对流的动力作用,不同机制在松潘-甘孜块体和四川盆地对地形贡献的权重不一.静态地形和动力地形对龙门山断裂两侧～4km的地形差异贡献相当,其中静态地形差异～2km,主要来自岩石圈均衡贡献;动力地形差异～2km,源自松潘-甘孜块体下下地壳流的物质堆积上隆作用和四川盆地下上地幔对流的向下应力拉拽的综合效应.因此,下地壳流与地幔对流是研究龙门山及其邻近地区动力学问题必需考虑的动力因素.     

空间光滑活动模型在东部海域地震危险性评价中的应用

以中国东部近海海域(25～41°N,117～126°E)为研究区域,基于区域地震构造背景和地震活跃水平等资料划分地震构造单元,依次采用基于地震目录的圆形高斯光滑模型和断层导向性的椭圆光滑模型的地震活动参数评价方法,计算各网格点的地震发生率.并利用网格源的地震危险性概率评价方法,由不同输入地震目录得到该区域50年超越概率10％的加速度峰值区划结果.     

2004年3月华北地区ML≥3.0地震动态

根据中国地震局分析预报中心提供的资料,2004年3月华北地区(33.0°～42.0°N,111.0°～125.0°E)共发生ML≥3.0地震6次(见表1),13日19时08分唐山ML3.9地震是本月显著的事件.本月地震频次高于上月.参考1992年以来的月平均地震频次,3月处于中等偏低水平,地震活动月能量释放处于偏低状态.震中分布在中条山北麓断裂带以东、洪洞-苏堡断裂带中部、山西晋获断裂带以东、唐山断裂带北段和盖县断裂带与大洋河-康家岭断裂带交汇处,震中分布呈西南-东北条形状态.     

中国大陆东部地震区的纬向划分和地震活动幕的分析

本文对中国大陆东部(107.5°E 以东的大陆地区)的地震活动性差异进行了纬向划分,并对比了西太平洋岛弧—海沟系统地震活动空间分布的差异,表明大陆东部地震活动并非随机分布,各地震区之间的地震活动特征具有明显的差异。着重讨论了华北和长江中下游地震区几十年尺度地震幕演变过程的时空特征。     

北京地区闪电活动与气溶胶浓度的关系研究

基于2015—2017年北京闪电定位网(BLNET)总闪资料与35个自动空气质量监测站PM2.5数据,分析了北京地区(39.5°N—41.0°N,115.0°E—117.5°E)夏季(6—8月)闪电活动与PM_2.5的时空分布特征,同时针对117次雷暴天气,探讨了气溶胶浓度变化对闪电活动的可能影响.结果表明:PM_2.5浓度及总闪密度均呈现自西北向东南升高的空间分布特征.闪电峰值在污染背景下出现的时间(19∶00LT)晚于清洁背景下(15∶00LT)约4h,且总闪百分比(～20%)可达清洁背景下(～9%)的两倍.对雷暴前1～4h的PM_2.5浓度与时间窗(12∶00—22∶00LT)内总闪数目的中位数进行相关分析,发现PM_2.5浓度低于130μg·m^-3时,PM2.5与总闪数存在明显正相关,此时气溶胶可能通过影响云微物理过程进而影响雷暴的对流发展,增强闪电活动;PM_2.5大于150μg·m^-3时,总闪数随PM_2.5浓度...     

磁暴期间热层大气密度变化

基于CHAMP卫星资料,分析了2002—2008年267个磁暴期间400 km高度大气密度变化对季节、地方时与区域的依赖以及时延的统计学特征,得到暴时大气密度变化的一些新特点,主要结论如下: 1)两半球大气密度绝对变化(δρa)结果在不同强度磁暴、不同地方时不同.受较强的焦耳加热和背景中性风共同作用,在北半球夏季,中等磁暴过程中夜侧和大磁暴中,夏半球的δρa强于冬半球;由于夏季半球盛行风环流造成的扰动传播速度快,北半球夏季日侧30°附近大气,北(夏)半球到达峰值的时间早于南(冬)半球.而可能受半球不对称背景磁场强度所导致的热层能量输送率影响,北半球夏季强磁暴和中磁暴个例的日侧,南半球δρa强于北半球;春秋季个例中日侧30°附近大气,北半球先于南半球1~2 h达到峰值. 2)受叠加在背景环流上的暴时经向环流影响,春秋季暴时赤道大气密度达到峰值的时间最短,日/夜侧大气分别在Dstmin后1 h和2 h达到峰值.至点附近夜侧赤道大气达到峰值时间一致,为Dstmin后3 h;不同季节日侧结果不同,在北半球冬季时赤道地区经过更长的时间达到峰值. 3)日侧赤道峰值时间距离高纬度峰值时间不受季节影响,为3 h左右.在春秋季和北半球冬季夜侧,赤道大气密度先于高纬度达到峰值,且不同纬度大气密度的峰值几乎无差别,表明此时低纬度存在其他加热源起着重要作用.     

夏季磁静日中国大陆上空电离层电子浓度变化特征

使用DEMETER卫星上Langmiur探针记录的电子密度(Ne)资料,分析了2007年6月6～20日磁静日中国大陆上空(0°～70°N,60°～120°E)660km高度的Ne变化特征.结果表明,整个研究区域Ne存在明显日变特征.在研究区域内,0°～20°N范围,Ne最大值出现在北京时的12～14时,随着时间推移.峰值幅度衰减;30°～50°N区域内,最大峰值分别出现在20时至次日2时,有些轨道出现双峰值;高纬度上Ne基本平衡在20000cm<'-3>左右.分别计算了30°N、40°N和50°N几个纬度点的时均值,结果显示在中纬度区夜间Ne变化幅度平均高于白天.40°N上Ne在21～22时呈现最大值,300N上Ne在13～14时呈现最大值,50°N基本无大的起伏,都与低纬度地区有明显差异,因此不同纬度之间形态各异,各纬度之间没有统一的背景信息.相邻轨道之间的相关性分析结果表明,与参考轨道相邻近的1～2条轨道相关系数比较高,因此选定2000～4000km范围进行背景场分析研究.     

中国东部地区Lg波的衰减和近震震级

本文利用中国东部苏鲁豫皖冀浙六省所属地区的80个区域地震台的资料,选取了该区及其附近的19个3～5级地震,分别对Z向和H向测定了Lg震相的走时和振幅,及最大震相Max的振幅,共有近3000组数据。测得本区Lg波传播速度为3.54km/s。根据Z向和H向,加权与不加权等几种计算方法,在50～1100Km范围内算得的各种衰减系数之间符合得很好。中国东部地区苏鲁豫皖冀浙六省及其邻近地区,约在28°N～42°N,110°E～124°E范围内(图1),我们研究了Lg波的传播速度、衰减特征和m_(lgz)、m_(lgh)、m_(mxz)、m_(mxh)四种近震震级。     

喜马拉雅东段及其周边地区地震b值和分形维数时空分布特征（英文）

基于1964—2020年1373次地震(Mc=4.0),采用滑动窗口方法对喜马拉雅山脉东段及其周边地区(26°N–31°N和87°E–98°E)地震b值和分形维数时空特征进行分析。论文将研究区划分为3个子区,即A区(87°E–92°E), B区(92°E–94°E)和C区(94°E–98°E)。在A区包括尼泊尔东部,b值要高于其他区域,说明该区域可能存在高应力集聚和凹凸体。同时,A区地震具有高空间(D_c>1.5)和低时间分形维数(D_t<0.31),说明地震孕育断层接近于2维结构,且震中具有群聚群发特征。A区、C区地震b值与空间分形维度弱负相关,两者在B区则呈弱正相关。基于b值和分形维数,论文解释了喜马拉雅山脉东段孕震结构的时空变化的特征,可为理解区域强震发生规律提供理论基础。     

地磁静日期内北半球电离层NmF2的结构分布

用北半球陆地上48个地面电离层垂测站资料，以及国际参考电离层IRI 90模式，考察1985年1月6～7日F2层电子密度最大值日变化的纬度剖面和经度效应. 结果表明，在亚洲地区的20°N～30°N内，F2层赤道异常“喷泉效应”产生的NmF2“北驼峰”最高，其最大值出现在中午，或稍迟时间. 30°N ～50°N区域内，NmF2的白天峰值幅度逐渐下降，峰值时间移至午前约10:00 LT. 更高纬度(50°N～62°N )台站上，中午前后NmF2出现双峰，傍晚有谷值，夜间又再次抬升. 欧、美地区的低纬台站很少，但借助IRI 90模式分析可发现，在270°E经圈上，“喷泉效应”造成的“北驼峰”幅度最小，而且随纬度增大时，NmF2白天幅度下降也不明显，即纬度剖面的经度效应非常显著. 对中国、日本地区台站资料的小范围经度差异分析表明，在驼峰区的90°E～140°E内，各站NmF2无明显差别；但在中纬地区30°N～50°N内，中国西部上空NmF2白天变化幅度较大，且较为陡直，而中国东部和日本台站上空则相对平缓.     

2009年8月11日安达曼群岛Ms7.5地震热红外变化

应用中国静止气象卫星FY -2C红外遥感资料对2009年8月11日安达曼群岛Ms7.5地震以及近年在震中(14.21°N,92.84.E)及周围区域(5°～24°N,82.～102.E)发生的多次强震进行了研究,结果表明:Ms7.5地震发生前约两个月震中以南区域开始出现热红外异常,异常区范围随时间逐渐扩大,至震前约20...     

我国主要地形上空理想定常流的流域分界分析

本文根据旋转层结流体过山的基本理论,从总体上对影响我国天气、气候形成和发展的主要地形进行了动力学分析,定性地给出了中纬度典型的东西、南北向气流过我国主要地形的整体特征：以绕流还是爬流为主以及地形流动的准地转动力学性质.结果表明我国地形大致可以分成三类：第一类是以爬流为主,满足准地转平衡动力学;第二类是以爬流为主,不满足准地转平衡动力学;第三类以绕流为主,不满足准地转动力学平衡.具体地形流动的整体特征取决于地形特征尺度、过山气流方向、地形高度以及地形的几何形状等.数值模拟的验证结果表明定性分析是可信的.     

子午工程二期漠河大气风温金属成分激光雷达钙原子初步观测结果

子午工程二期漠河(122°E,53°N)大气风温金属成分激光雷达利用高空大气金属层共振荧光散射机制探测80～120 km区域的金属层成分，并将这些金属成分作为示踪物去研究中高层大气的各种复杂的化学和动力学过程.子午工程二期漠河钙原子激光雷达采用的时间分辨率为1.1 min，空间分辨率为30 m.在这种高时空分辨率下，仍然得到了高信噪比信号.通过对2023年1月钙原子数密度随时间和高度的演化过程进行分析，发现背景层钙原子峰值密度达到了33.55 cm^-3左右，并且其突发层钙原子峰值密度可以达到约53.64 cm^-3；在与延庆(116.0°E,40.5°N)钙原子数密度的比较研究中，我们发现延庆的钙原子数密度小于漠河的钙原子数密度；在与国外台站钙原子观测的比较研究中，我们发现漠河钙原子数密度和德国Kuhlungsborn(54°N,12°E)台站的钙原子数密度接近，比法国的Observatoire de Haute Provence(44°N,6°E)台站的钙原子数密度大.在2023年1月12日至14日，我们观测到了钙流星尾迹，并且流星尾迹往往出...     

南海夏季风季节内振荡特征及其对热带印度洋MJO活动异常的响应

本文采用OLR和风场等NCEP再分析资料、日本APHRO_MA_V1003R1降水资料和CPC提供的MJO指数,分析了1979～2008年南海夏季风的季节内振荡特征和年际差异、对应的低频环流和对流场及降水分布、夏季风ISO的传播路径以及热带印度洋MJO对南海夏季风ISO的影响,发现：（1）气候均态下的南海夏季风在夏季（5～8月）共有3次ISO波动.每一次完整波动中经历发展-最强-减弱-抑制-最弱-恢复的6个位相（弱位相除外）.由于热带低频对流的东传和北传,在阿拉伯海-西太平洋纬带上,1～3位相和4～6位相的低频对流场和环流场呈反位相特征.对应雨带分布在1～3位相和4～6位相也大致呈反位相特征,20°N以南的热带地区主要是雨带随着低频对流的东移而东移,而20°N以北的东亚副热带地区则主要是雨带随着南海低频对流的北移而北移.（2）南海夏季风ISO强度具有显著年际变化特征.在南海夏季风ISO强年,夏季共有3次较强的ISO波动,前两次均来自于热带印度洋ISO先北传到孟加拉湾、再沿10°～20°N纬带东传到南海、在南海加强并激发ISO的北传,构成热带印度洋ISO向我国华南的经纬向接力传播;而在南海夏季风ISO弱年,其振荡强度大为减小且很不规律,ISO的经纬向传播也较弱;在平均状况下,热带印度洋ISO向南海的传播需要约20d左右（1/2个ISO周期）的时间.（3）MJO1（CPC提供的MJO指数第一模态）在4月第1～2候的平均值与南海夏季风ISO强度呈显著负相关,当热带印度洋MJO在4月第1～2候较活跃时,在随后5～8月中也大致偏强,ISO向南海地区的传播也较强,使得南海夏季风ISO加强;反之,则南海夏季风ISO将减弱.MJO在4月第1～2候的异常状况可以为我们预测随后的南海夏季风ISO强度以及分析相关地区的降水异常提供一定的理论依据.     

TRMM多卫星降水分析资料揭示的青藏高原及其周边地区夏季降水日变化

本文在对比了TRMM多卫星降水分析TMPA(TRMM Multi-satellite Precipitation Analysis)资料和中国643个气象站观测降水量时空分布的基础上,采用2002~2006年夏季TMPA每小时降水量资料,用合成分析和谐波分析的方法研究了青藏高原及其周边地区夏季降水量和降水频率的日变化特征.分析结果表明,平均降水量和降水频率日变化谐波分析的标准振幅显示出青藏高原地区夏季降水具有显著的日变化特征,高原中部地区对流活动日变化最强,其次是高原西南方向的印度半岛地区.谐波分析的位相表明降水量和降水频率最大值出现的时间具有选择性,高原中部降水量最大值多集中在傍晚前后,高原以东的四川盆地通常在夜晚,尤其是在后半夜达到最大值,而长江上游和中下游地区对流活动则分别在上午和下午最为活跃.青藏高原以东地区降水量日变化的位相明显不同于其他陆地地区,也不同于高原中部,具有自西向东传播的信号,四川盆地的夜雨现象可能是高原地区对流活动日变化自西向东传播的结果.     

2001年7月首都圈地区ML≥2.0地震动态

根据中国地震局地球物理研究所四室提供的资料,2001年7月首都圈地区(38.0°～41.0 °N,113.0°～120.0°E)共发生ML≥2.0地震17次,其中ML≥3.0地震有3次(见表1).16日12时21分发生在献县的ML 4.1地震为本月最显著的事件.首都圈地区本月地震活动强度较上 2个月有所回升,频度与3月相当,能量释放略低于3月.本月地震的震中主要分布在首都圈东部地区(唐山地区 ),东部地区小震活动频次高于中部地区和西部地区,但中部地区本月地震能量释放有较明显的增强.