科尔沁沙地的沙尘天气及其对策研究

科尔沁沙地的沙尘天气可造成当地人民生命财产的重大损失，并严重影响东北、华北的生态环境。对该地的沙尘天气进行研究，其目的是为进一步做好治沙工作服务。研究方法是对1950年以来的相关资料进行统计分析，并考察生态建设和水利建设等情况。结果表明：（1）科尔沁沙地的气候特征、土壤、生态环境等有利于沙尘天气的发生；（2）有利于强冷空气（或寒潮）爆发的500hPa环流形势和地面天气形势都有利于沙尘天气的发生；（3）科尔沁沙地的沙尘天气呈明显减少趋势，可见生态、水利建设取得了成效。但21世纪初有所増加，因此治沙系统工程必须继续加强。分析结果可作为做好服务和科学决策的重要依据。     

河北衡水地区钻孔岩芯的古地磁研究

Paleomagnetic measurements were carried out on 134 vertically oriented spccimens taken from a Cenozoic drilling core in the Hengshui area, North China Plain.An alternating magnetic field with a peak value of 160 Oe, was adopted for oppositedirection-magnetic cleaning to eliminate secondary viscous and rotated remanent magnetization. The results proved greatly successful. It is evident from the paleomagnetic studies that geomagnetic polarity epochs and events were recorded in this set of loose sediments during the last 3 m.y. with the boundary between the Brunhes normal epoch and the Matuyama reversed epoch (ca. 0.7m.y.) at a depth of 140m and the Matuyama-Gauss boundary (ca. 2.43m.y.) at 489 m depth with respect to the drilling cores. At present, it is acceptable that the beginning of the Quarternary should be dated back at 1.8--2 m.y., rightly corresponding to the basal limit of the Olduvia event at the depth of 360m. The area is characterized by a high and constant rate of sedimentation (ca. 200mm per 1,000 years).     

变渗透系数软土一维非线性固结沉降数值模拟

固结沉降计算是工程建筑中的重要内容之一。传统的固结沉降计算多是基于渗透数为常数的Terzaghi模型,这与实际的固结过程有较大的差别。采用Carman—Koze模型与一维非线性固结沉降模型进行耦合来模拟固结沉降过程。结果表明,固结导致的渗透系数的变化对固结有较大的影响,特别是在后期这种影响会越来越大。     

气温分区方法研究

采用EOF方法和直接离差平方和聚类方法分别对全国160个站点的42年气温资料进行聚类。对比分析聚类结果，发现EOF方法分区分辨率更适中，气候意义更明确。     

一次冷涡过程降水的微物理机制分析

该文分析了一次冷涡天气过程中云微物理量的分布特征、降水粒子的增长机制及云下雨滴的蒸发效应。主要结果为：云系由低层暖性Sc云和冷性主体As云组成。As云底高2 km,云顶高大于5 km,云中存在比较大的过冷水区,–11.2 ℃时的过冷水含量0.21 g·m-3,但过冷水的含量分布极不均匀,大于0.05 g·m-3的过冷水区连续分布的宽度87%小于2.4 km,不利于云中冰晶的连续凇附增长;同时云下雨滴的蒸发效应大,直径小于1.0 mm的雨滴难以落到地面,因此本次过程只产生弱的降水。     

我国东部地区非随机持续性微震背景噪声场源的特性及定位研究

我国东部地区陆海相连的独特区位是探究微震(2~20 s)背景噪声机理的天然场所.本文发展了一种基于噪声互相关非对称性能量走时差的场源定位技术, 并结合频域偏振等方法, 利用335个宽频带固定地震台站2015—2017年期间三分量的连续记录数据, 着重研究了我国东部陆地及近海地区微震背景噪声的非随机固有特性与场源位置, 并对及其激发响应机制进行了分析.获得的主要认识: (1)近海岸的涌浪作用是致使近岸台站DF(Double Frequency)微震谱峰出现双峰或多峰现象的主导因素, 其DF谱峰的频率和幅值明显强于陆地型台站.进一步获得的LPDFMs与SPDFMs偏振特性表明, LPDFMs主特征偏振功率的强弱与观测台站所处的地质构造环境密切相关, 而SPDFMs的强弱则取决于与海岸线的距离; 从极化程度、径向与垂向分量相位差结果看, 两者在0.25 Hz附近的分段特征非常清晰, 它们的产生机理并不完全一致, 可能来源于不同的场源; 在垂向和切向上的运动学特征差异不明显, 表明SF微震并不是纯态瑞利波; (2)研究区非随机持续性SF微震噪声源的方位主要指向印度洋方向, 很可能位于南半球印度洋南部至南极洲之间的深海区, 是由海浪驻波作用于远海海底所激发; 而DF微震噪声源的方位则主要指向东南向的太平洋方向, 其中LPDFMs很可能产生于开阔近海海域海浪与海底的相互作用, SPDFMs则可能源自于我国近海区域内稳定波-波相互作用形成的另一场源.(3)周期约10 s的主要持续性噪声源位置位于日本九州岛上的ASO火山附近区域; 另一个位于北太平洋的深海区, 但其所激发的信号强度相对较弱.

     

2020年5月山东强对流天气特点及成因

2020年5月山东共出现13次强对流天气过程,其中8次出现冰雹,共15市（93.8%）81站（65.9%）出现降雹,单站最大降雹次数为4次。10次出现10级以上雷暴大风,5次出现短时强降水,强对流次数之多、范围之广、强度之大、灾害之重为近10年少见。其中,“5 ·17”强对流天气过程最为剧烈,其冰雹范围之广非常罕见,最大冰雹直径为4.5 cm,最大风速达36.6 m ·s^-1（12级）,最大雨强达56.9 mm ·h^-1。利用欧洲中期天气预报中心（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF）第五代大气再分析数据集（ECMWF Reanalysis v5,ERA5）和加密自动气象观测站、多普勒天气雷达、闪电定位等资料,对2020年5月山东强对流天气特点及强对流多发的原因进行分析,并以“5 ·17”强对流天气过程为例,对雷达回波特征和风暴内的垂直运动进行剖析。结果表明：（1）副热带高压强度偏强,一方面有利于其外围的西南暖湿气流到达山东,另一方面阻挡西风带系统,导致前倾槽强度偏强,长时间维持在山东上空;500 hPa异常偏强的暖高压脊前西北气流携带的冷空气叠加在850 hPa偏强的暖温度脊上空,造成山东上空长时间为位势不稳定大气层结。（2）在上述有利的天气背景下,山东上空水汽充沛,对流有效位能偏大,冀鲁豫3省交界处气旋式辐合偏强,鲁中地区稳定存在一条辐合线,容易触发产生强对流天气,造成山东5月强对流天气频发。（3）对流风暴高度组织化、区域性的超级单体群以及一条长度超过500 km的强飑线是造成“5 ·17”强对流的直接原因,对流风暴内部的上升速度高达28 m ·s^-1。     

长江上游大型水库运用对三峡水库汛末蓄水影响的初步分析

三峡上游大型水库逐渐增多,上游水库在蓄水期内的集中蓄水明显削减了中下游径流,导致蓄水期内用水矛盾突出,也增加了三峡水库蓄不满的机率,影响三峡水库综合效益的发挥。通过分不同水平年模拟上游已建、在建和拟建水库的长系列运行,比较各控制站长系列径流与天然径流的差别,重点分析三峡水库蓄水期各站径流受上游大型水库运行的影响。同时,在所得模拟后长系列的基础上,对三峡水库按既定蓄水规则模拟蓄水计算,分析不同水平年三峡水库的蓄水受上游大型水库蓄水的影响程度。     

一次台风外围局地暴雨的中β尺度风场特征分析

利用新一代多普勒天气雷达资料、常规天气和卫星云图资料,分析了一次远距离台风暴雨的中尺度风场特征。结果表明：此次过程主要受远距离台风倒槽、副高和弱冷空气共同影响,暴雨出现在低层东南风转东北风的区域。单雷达产品显示强回波移动缓慢,速度场中存在逆风区。双多普勒雷达反演风场显示,与逆风区对应的2.0km以下近地层气旋性风场随回波发展逐渐加强,之后形成闭合气旋性环流;随着高度增加反气旋性风场逐渐加强并占主导地位。     

体应变仪大地震时两次自动调零数据的处理

仪器在较大波动幅度的影响下产生自动调零（电磁阀门开启）,与地震信息混在一起,难以直接使用原始数据。合理消除自动调零带来的影响,还原真实情况,成为台站必须解决的问题。采用确定校正值的方法,力图还原为连续记录,结果发现：处理后的资料可以和另外一台没有调零动作的体积应变仪器的原始资料相符合。