“05.6”华南致洪暴雨过程中各尺度天气系统的作用

利用MICAPS、NCEP的grib 1x1°、MM5V37模式运行输出等资料,通过天气形势和物理量诊断分析的方法,对造成"05.6"华南致洪暴雨各尺度天气系统进行综合分析。结果表明:该次暴雨过程是在副热带高压、南亚高压、高空槽等大尺度天气系统有利配置的环流形势下,低涡、切变线、静止锋、西南暖低压等天气尺度及中小尺度系统得到发展,各尺度天气系统相互作用下产生的。暴雨落区位于高空槽前、南亚高压脊线反气旋曲率最大处、中低层低涡切变的东南侧和地面静止锋附近。高低空急流相互耦合在这次暴雨的发生过程中起到了关键的作用,高低空急流轴之间的区域是高空辐散区与低空辐合区相配合区域,是强暴雨落区。     

一次爆发性气旋的发展与湿位涡关系的研究

通过对一次陆地爆发性气旋的数值模拟与湿位涡的诊断分析发现，气旋的爆发与湿位涡的平流关系密切，气旋的发展并不是在湿位涡中心位于气旋上空时才开始，而是当湿位涡中心位于气旋的后部，并在200hPa对下有明显的倒圆锥形下伸区时，才有利于气旋的发展。当湿位涡中心位于气旋上空时，气旋发展开始减慢。湿位涡局地变化的大小与水平方向位涡梯度的大小有关。湿斜压位涡负值区的上下贯通与气旋发展也有明显的关系。     

包头—呼和浩特北部地区逆冲推覆构造

系统总结了区内逆冲推覆构造的形成时代、空间展布格局、构造形迹组合等特征,认为区内推覆构造至少有3期晚二叠世-中三叠世推覆构造切割的最新地质体为脑包沟组(P2n),推覆界面被231Ma的花岗岩侵入,局部被五当沟组及大青山组不整合;中侏罗世末-晚侏罗世推覆构造使太古宙地质体推覆于五当沟组(J1-2w)以及大青山组(J2d)之上,推覆断层被李三沟组(K1l)不整合覆盖,且被早白垩世花岗岩(119Ma)侵入;早白垩世晚期推覆构造,太古宙及古元古代地质体推覆于李三沟组之上,推覆断层被上新世(N2)红层覆盖.第二期逆冲推覆事件在区内表现最为强烈,时间发育上西早东晚,强度、规模西弱东强,以东经111°为界,西部基本以营盘湾-庙沟中下侏罗统煤系地层为中心南北对冲;东部则表现为由南向北单向逆冲.     

南亚高压与偏北风急流出口区的暴雨生成机制

利用MM4中尺度模式，模拟了1998年7月21日08:00~22日08:00(北京时)，一次西北风急流的暴雨过程。分析发现，西北风高空急流与南亚高压环流形成的辐散辐合场导致一对中尺度正反环流的生成，使暴雨得以维持与加强。在暴雨区北部，中高层条件性对称不稳定可使下沉运动加速，对北支环流的维持起关键作用；雨区南部，南支环流圈的维持与高层北风中心的加强有关。北支环流圈的加强以及动量下传使暴雨区北部低层的北风分量维持。该北风分量与雨区南部环流的南风分量形成低层辐合。     

三维散度方程及其对暴雨系统的诊断分析

利用WRF模式对中国江淮流域一次典型的江淮梅雨锋暴雨过程进行了数值模拟。在模拟结果比较可信的前提下,利用该模式输出的高时空分辨率资料,分析了三维散度的时空分布特征与降水的关系。分析发现,此次江淮梅雨暴雨过程中,对流层中低层尤其是4.287 km（约600 hPa) 高度层的三维散度场非零区与雨带对应较好。其移动趋势也与雨带的移动趋势（相同时段基本位于相同的纬度带内,逐渐南移) 一致。暴雨大值中心与三维散度极值中心重合。降水量的增减与三维散度强度变化一致。而无降水的区域为大片的三维散度零值区。三维散度之所以能较好地诊断降水,是因为对流层低层的水汽蒸发和对流层中高层的水汽凝结形成了云,而云导致的质量强迫对三维散度的这种上负下正的分布又有正反馈的作用,而且为降水的发生发展提供了有利条件。在以上分析的基础上,推导了三维散度方程,并通过计算找出影响三维散度变化的主要因子。     

川东华蓥山地区二叠纪火山岩特征及演化过程

以川东华蓥山地区火山岩实测剖面为基础,利用镜下薄片观察和电子探针分析,探讨华蓥山地区上二叠统火山岩岩石学和矿物化学特征及其演化过程。结果表明华蓥山地区火山岩可细分为7种岩石类型,其中玄武岩发育两期溢流相韵律旋回。辉石探针数据显示,辉石成分=Wo_(41-44)En_(35-40)Fs_(15-20),Mg~#=68～85之间,Ca/(Ca+Mg)=0.51～0.55,w(TiO_2)-w(Al_2O_3)图解和(Ca+Na)-Ti图解投点均落在亚碱性区域,表明研究区内辉石为普通辉石,其形成时的温度和压力较低,是亚碱性岩浆上升到地壳浅部经历结晶分异作用而形成的。斜长石探针数据显示长石斑晶成分为An_(1-76)Ab_(22-98)Or_(1-13),在An-Ab-Or三角图中绝大部分点位落入拉长石区域;对发育环带结构长石斑晶连续打点,结果显示An和Ab值呈明显的负相关关系且与Fe和Sr等微量元素含量变化无关联,说明是由岩浆房温度压力迅速改变导致的反环带。推测该地区演化过程为:茅口组地层受到地幔柱影响而抬升接受剥蚀;在华蓥山断裂和同沉积正断层的控制下,早期玄武岩喷溢并在茅口组顶部发育凝灰-砾石层;火山灰掉落至安静的水体沉积了沉凝灰岩;河流切割了早期玄武岩并将多孔熔岩岩屑搬运至华蓥山地区而形成了凝灰质砂岩。以上结果表明川东玄武岩至少有三期喷发,但仅有两期在华蓥山地区出露。     

地下水水位预测的小波消噪时间序列模型研究

随着工农业的发展,各地区地下水开采量迅速增加,再加上人为浪费和管理不力,使地下水水位普遍下降,部分地区（带）超采现象发生,地下水资源平衡受到严重破坏。地下水水位的下降可导致地下水降落漏斗的形成、地面沉降及水质恶化等一系列水环境问题。同时,考虑到开展大规模的人工补给在短期内是难以实现的,从实用角度看,应大力加强地下水自然补给的研究。     

湿饱和流中的Richardson数和不稳定的研究

本文推导了干、湿饱和流中的Ri数方程.选取华北的一次降水过程,利用模式输出资料计算并对比分析干空气、湿饱和流中Ri方程中的各项,发现干过程中水平风速的垂直切变对干Ri数的变化和不稳定的影响占主导地位,而在湿过程中,湿饱和Ri的分子(Brunt_Vaisala frequency, 简称BVF)对Ri数的变化及不稳定的影响可达到与分母相当的量级. 既然BVF在湿过程中对不稳定有非常重要的影响,我们寻找了更符合湿过程中实际情况的BVF表达式,以对Ri进行修正,从而更好地判断湿过程的不稳定.研究发现,由于考虑了气块的虚温效应和总的水物质混合比的变化,即考虑降水过程中部分液态水脱离气块,有效地减小了雨区的稳定性,使得修正后的湿Ri公式可能更适合于诊断雨区的不稳定.     

低纬高原地区一次大暴雨过程MβCS的数值模拟

利用MM5(V3.6)模式对2003年6月低纬高原地区一次大暴雨过程进行了数值模拟和地形敏感性试验.分析表明:产生低纬高原暴雨的水汽在不同的层次来源不同,低层辐合和高层弱辐散是本次MβCS暴雨的触发因子;700～500 hPa强相当位温梯度产生强不稳定能量的积累并迅速释放,高层增暖形成暖中心使高层等压面升高和500 hPa有β中尺度气旋性扰动生成,从而导致低层辐合和高层辐散进一步加强;低纬高原地区MβCS的暖心结构维持时间较高原下游地区短,是MβCS生命史相对短,降水突发性强、强度大、历时短的主要原因.     

“碧丽斯”台风暴雨影响广西的湿位涡诊断分析

应用湿位涡理论，对发生在广西境内由台风减弱的低压引发的大暴雨过程进行诊断。结果表明：暴雨产生在θe面陡峭密集区附近，θe陡立密集区附近易导致湿斜压涡度发展；当对流层低层MPV1〈0，同时MPV2〉0时，暴雨易发生，暴雨产生在高低空正负湿位涡柱的下方；对流层高层高值湿位涡下传，使得对流层低层稳定度降低，导致对流不稳定能量释放，有利于暴雨产生。低层西南暖湿气流加强，不稳定能量在释放的同时不断得到补充，使得暴雨增幅。