MJO与西北太平洋热带气旋活动的关系及其年代际变化

利用澳大利亚气象局RMM指数(Real-time Multivariate MJO Index)和美国联合预警中心(Joint Typhoon Warming Center)的最佳台风路径资料以及NCEP/NCAR逐日和逐月平均的再分析资料,分析研究西北太平洋热带气旋(TC)的年代际变化及其与MJO之间的关系。结果表明,相比1979—1997年时段,1998—2010年时段的西北太平洋TC生成频数发生显著减少的改变,且TC频数减少主要出现在MJO活跃位相(4、5、6、7位相)中。通过对1979—1997年和1998—2010年两个时段的气候背景与MJO传播进程比较分析发现,1998—2010年时段TC频数显著降低,主要由于赤道太平洋海表温度La Ni?a型的冷却,导致该时段Walker环流增强,从而使得西北太平洋地区产生底层东风异常、负相对涡度增加、海平面气压升高、垂直风切变加大等抑制TC生成的大尺度环流条件。同时,在此气候背景下的MJO周期缩短、活跃持续日数减少、部分活跃位相低频风场出现东风异常和对流活跃面积收缩,也可能进一步导致TC频数在上述两个时段的较大差异。      

台风“梅花”诱发平流层重力波的数值模拟与AIRS观测

为了分析台风这类强对流诱发平流层重力波的过程,本文利用中尺度数值模式WRF-ARW(V3.5)和卫星高光谱红外大气探测器AIRS数据对2011年第9号强热带气旋"梅花"的重力波特征进行了分析.首先,针对模式输出的垂直速度场资料的分析表明,台风在对流层各个方向上几乎都具有诱发重力波的能量,而在平流层内则呈现出只集中于台风中心以东的半圆弧状波动,且重力波到达平流层后其影响的水平范围可达1000km.此外,平流层波动与对流层雨带在形态、位置以及尺度上均具有一定的相似性.其次,对风场的分析结果表明,不同高度上波动形态的差异主要是由于重力波垂直上传的过程中受到了平流层向西传的背景风场以及风切变的调制作用,揭示了重力波逆着背景流垂直上传的特征.随后,基于FFT波谱分析的结果表明,"梅花"诱发的平流层重力波水平波长中心值达到了1000km,周期在15~25h,垂直波长主要在8~12km.最后,利用AIRS观测资料分析了平流层30~40km高度上的大气波动,得到了与数值模拟结果相一致的半圆弧状波动.对比结果也验证了WRF对台风诱发平流层重力波的波动形态、传播方向、不同时刻扰动强度的变化以及影响范围的模拟效果.此外,也揭示了多资料的结合对比有助于更加全面地了解台风诱发平流层重力波的波动特征.     

一个可定位视频对象的地理空间表达框架

可定位视频是包含位置信息的视频,它的地理空间表达是集成视频与GIS的关键问题。针对视频添加位置标签空间语义单一的不足,设计了一个可定位视频的地理空间表达框架。该框架包括视频帧与视频片段2个层次,在扩展OGC空间数据库几何要素标准基础上,分别定义了3类共7种对象描述可定位视频的空间信息。（1）视频位置（点）,描述视频帧及视频片段拍摄位置及相机姿态;（2）视频轨迹（线）,描述视频片段拍摄轨迹;（3）视频平面视域（面）与立体视域（体）,分别描述视频帧及视频片段拍摄场景二维与三维空间范围。该框架包含了主要空间对象类型,空间表达范围较为完备,同时支持视频帧、视频片段等不同层次数据,在不改变现有数据结构基础上,实现视频数据与GIS松散耦合与有机集成。本文讨论了视频对象空间数据获取方法,定义了逻辑模型,并以可视化与检索为例进行应用分析。结果表明,该框架扩展了现有空间数据标准,易于实现,在地理可视化、视频检索及分析挖掘方面具有应用价值。     

黑龙江省大兴安岭地区大黑山钼矿床流体包裹体特征及成矿机制探讨

大黑山钼矿床位于黑龙江省大兴安岭北段,是一个与花岗闪长岩有关的钼矿床。根据矿物组合和脉体穿插关系,将成矿过程划分为4个阶段:石英-钾长石阶段(Ⅰ)、石英-辉钼矿阶段(Ⅱ)、石英-多金属硫化物阶段(Ⅲ)和石英-方解石阶段(Ⅳ)。流体包裹体岩相学、显微测温以及显微激光拉曼探针研究显示,该矿床成矿流体为H₂O-NaCl-CO₂体系,第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段均可见水溶液包裹体(L+V型)、含子晶多相包裹体(S型)和含CO₂包裹体(C型);而第Ⅳ阶段仅发育水溶液包裹体(L+V型)和纯液相包裹体(L型)。成矿流体演化从早到晚,流体包裹体的均一温度峰值分别为:330_~430,320_~360,280_~340,180_~240℃,呈现逐步降低的趋势;对应的盐度w(NaCl_eq)分别为5.86%_~54.10%,4.07%_~51.70%,3.23%_~46.20%和0.70%_~9.08%,也逐步降低。主成矿阶段的流体最低捕获压力为17_~58 MPa,对应的成矿深度约为1.7_~5.8 km。成矿流体的δ18Ow值为-5.8‰～4.2‰,δDW值为-139.8‰～-127.2‰,成矿流体可能为岩浆水与雨水的混合流体。主成矿阶段发生了流体沸腾作用,使CO₂大量逸出,导致流体还原性增强,造成大量MoS₂的沉淀而形成钼矿床。      

喀斯特生态系统服务价值评价 ——以贵州花江示范区为例

采用频度法对喀斯特生态系统服务类型及指标进行分析,结合中国南方喀斯特环境特征、生态功能区位等因素,构建了石漠化生态系统服务价值评估指标体系;并以贵州花江示范区为例,基于实测和调查数据,采用物质量和价值量相结合的方法对其2010年生态系统服务价值进行评估。结果表明：示范区生态系统服务价值为19 604.71万元。其中,固碳制氧价值11 181.25万元、土壤肥力价值3 051.56万元、产品供给价值为2 850.40万元、涵养水源价值2 521.13万元、土壤保持价值为0.37万元。示范区生态系统服务价值以间接价值为主,占85.5%,直接价值仅占14.5%;生态功能价值主要依靠灌丛、经济林、耕地和疏林生态系统提供,裸岩荒坡尽管是研究区的优势景观,但提供服务价值较低。     

台风上层对流层暖异常微波观测的修正及其应用

热带气旋上层的暖异常与气旋强度密切相关。利用匹配的NOAA-16和NOAA-18上的AMSU-A从不同角度几乎同时对同一气旋的观测数据,对基于变分理论的热带气旋暖异常物理反演算法进行检验。结果表明,采用物理反演方法后可明显提高不同卫星平台上同类仪器观测的亮温异常之间的相关性,即显著地减小了水平分辨率因素对亮温异常观测的影响。对实测数据的分析表明,不同平台上通道8(55.5 GHz)观测的亮温异常之间的相关性大于通道7(54.94 GHz)。为了选择更优的亮温异常观测通道,利用2002-2003年西北太平洋区域的344对匹配数据,分别建立了AMSU-A的通道7、8反演的亮温异常与日本气象厅提供的最佳路径数据中的MSLP(最低海平面气压)之间的统计关系,再利用2004年的229对匹配数据对算式进行了检验,对检验结果进行了比较表明,对于独立的检验数据,采用通道8所得结果的均方根误差比采用通道7时相对减小25%。      

中国西北区西部土壤湿度及其气候响应

利用中国西北区西部7个农业试验站1981—2001年0~40 cm的土壤湿度、降水、气温、水面蒸发和相对湿度观测资料,分析了逐站土壤湿度的月变化、年际特征及其气候响应。结果表明:(1)7站土壤湿度月变化分为平稳型和波动型;新疆各站土壤湿度沿垂直方向年际变化比较一致,但青海2个测站上下层趋势基本相反;新疆各站整层年际变化相对较大,而青海2个测站年际变化相对稳定;土壤湿度年际变化总体趋势随深度增加而减小。(2)进入20世纪90年代,多数站点土壤明显干化,个别站还存在突变现象,土壤湿度与气温有着显著的负相关。(3)土壤湿度和气候因子之间存在相互响应,土壤湿度与气温普遍存在负相关,土壤湿度与降水之间总体响应不明显。     

南沙西部海区构造沉降与古热流

盆地的构造沉降和热流演化具有密切的联系。分析南沙西部海区万安、曾母盆地岩石圈结构现今特征认为,该区可应用多幕拉伸的纯剪切裂谷盆地模型恢复盆地热流历史。通过计算机技术的动态模拟,表明该区盆地演化过程中存在多个快速沉降期;其古热流总体上由低到高变化,但在不同的演化阶段表现不同,有升高也有降低,同时也反映了构造运动对热流变化的影响。该研究成果为深入研究盆地的沉积物充填演化和油气的生成过程提供了条件。     

夏季金塔边界层风、温度和湿度结构特征的初步分析

利用2004年6～7月在河西走廊金塔陆-气相互作用试验的观测资料,分析了该地区夏季夜间和中午风、温、湿的垂直结构特征,结果表明：夏季夜间,当地面风较小时,金塔绿洲高空可能为偏西风气流,夜间稳定层高度大致在100～190m。夏季中午,当低空为偏东风时,风速随高度的变化比较复杂。总的来说,存在着东风急流,急流高度在1000-4000m之间,大气边界层顶盖（即逆温层底）约在3000-3600m高度,在500-800m高度以下存在绿洲内边界层;当低空为偏北风或西北风时,高空都为偏西风或西北风气流,低空风速随高度的变化比较平缓,风速有时存在极大值,大气边界层顶盖（即逆温层底）在3500m左右,在1200m以下可能存在绿洲内边界层,绿洲内边界层高度有时会很低。     

鲁甸M_S6.5地震前地震活动性分析及川滇东边界中部未来地震危险性研究

本文努力探索地震活动性定量化前兆的检测方法,针对Region-Time-Length(RTL)算法在空间异常分析中的不足,根据新提出的综合衡量区域地震活动水平的物理参数——RTL面积分(I_(RTL)),定量分析了2014年鲁甸M_S6.5地震前地震活动时空变化,并与2012年彝良M_S5.7、5.6地震作了对比,研究结果显示这些地震前都检测到地震活动增强.彝良地震前地震活动增强异常主要分布在则木河断裂和昭通—莲峰断裂带西段的交汇区,鲁甸地震前异常主要分布在昭通—莲峰断裂带、马边断裂带及周边地区.以上地震活动增强异常区的I_(RTL)随时间呈现由小变大,至峰值后回落的特征.彝良地震和鲁甸地震均发生于I_(RTL)峰值后数月,这表明I_(RTL)峰值对地震发生可能有一定的指示意义.鲁甸地震后,对周边地区地震活动跟踪研究检测到地震活动增强现象,且自2015年I_(RTL)呈上升趋势,目前I_(RTL)值已超过鲁甸地震前的峰值水平,也许更强的地震正在孕育,所以川滇交界东边界中部仍存在发生强震的可能.以上研究为我们认识鲁甸地震的孕震过程和地震前兆研究提供了新的认识.