基于本征正交分解的显式四维变分同化方法：理论与验证

将本征正交分解（POD）方法用于四维空间预报集合提取标准正交基,该标准正交基在最小二乘意义下是最优的,与奇异值分解（SVD）技术相比,它能捕捉到预报集合空间更多的能量,能够更好地表征四维变量的空间结构以及时间演变特征．将分析向量依截断的POD基展开后,控制变量会显式地出现在代价函数中,避免了传统的四维变分方法所必需的伴随模式的运用,使得同化过程简单．用土壤湿度预报方程和人造资料进行一系列的数值试验对该基于本征正交分解的显式变分方法与基于SVD基的方法以及集合Kalman滤波进行比较,结果表明：POD／SVD方法从同化精度和同化时效上都要远远优于一般的集合Kalman滤波方法;由于POD基在最小二乘意义下的最优性,基于POD分解的同化方法要优于基于SVD分解的方法,尤其在模式存在误差的情况下表现得更为明显．     

五圆柱体结构群绕流特性及互扰效应研究

基于Fluent流体计算平台,运用大涡模拟方法对亚临界雷诺数Re=3900下“X”形排列五圆柱体结构群三维绕流特性进行研究,主要分析来流攻角α与间距比L/D两个关键参数对五圆柱体结构群的尾流区三维涡结构演化与流体力系数的影响,并揭示其内在流动互扰机理。研究表明:来流攻角和间距比的变化对五圆柱体结构群流动控制及互扰效应的影响显著。在小间距比工况下,观察到柱体群间隙区域内流体高速流动的现象,导致五圆柱体之间的互扰作用十分强烈。间隙流对中间圆柱体和下游圆柱体有较强的冲击作用,对其表面的流体力分布特性有显著的影响。另外,大间距比工况下,当α=0°与L/D≥5.0工况时,柱体群尾流效应强于其间隙流效应。当α=22.5°与L/D=7.0时,位于下游与中间处的圆柱体流体绕流特性存在较大差异。而当α=45°与L/D≥6.0时,位于上游与中间处的圆柱体尾流区均会产生正负交替的漩涡结构。     

不同大气强迫作用下陆面模式CAS-LSM多年 冻土活动层厚度模拟与不确定性研究

冻土在气候系统中起重要作用,研究并揭示冻土时空变化对于增加陆气相互作用的理解具有重要意义.本研究利用包含土壤冻结融化界面动态变化的陆面过程模式CAS-LSM(Chinese Academy of Sciences Land Surface Model),采用0.9°(纬度)×1.25°(经度)分辨率,结合4种大气强迫数...     

Implementation of a surface runoff model with Horton and Dunne mechanisms into the regional climate model RegCM_NCC

A surface runoff parameterization scheme that dynamically represents both Horton and Dunne runoff generation mechanisms within a model grid cell together with a consideration of the subgrid-scaie soil heterogeneity, is implemented into the National Climate Center regional climate model （RegCM_NCC）. The effects of the modified surface runoff scheme on RegCMANCC performance are tested with an abnormal heavy rainfall process which occurred in summer 1998. Simulated results show that the model with the original surface runoff scheme （noted as CTL） basically captures the spatial pattern of precipitation, circulation and land surface variables, but generally overestimates rainfall compared to observations. The model with the new surface runoff scheme （noted as NRM） reasonably reproduces the distribution pattern of various variables and effectively diminishes the excessive precipitation in the CTL. The processes involved in the improvement of NRM-simulated rainfall may be as follows： with the new surface runoff scheme, simulated surface runoff is larger, soil moisture and evaporation （latent heat flux） are decreased, the available water into the atmosphere is decreased; correspondingly, the atmosphere is drier and rainfall is decreased through various processes. Therefore, the implementation of the new runoff scheme into the RegCMANCC has a significant effect on results at not only the land surface, but also the overlying atmosphere.     

阿尔泰造山带南缘和准噶尔板块北缘晚古生代构造演化及多金属成矿作用

研究表明,阿尔泰南缘和准噶尔北缘晚古生代大地构造演化及成矿作用均受古亚洲洋形成与演化的控制。晚古生代该地区经历了3个不同性质的构造演化阶段,同时伴有不同的多金属成矿作用。早泥盆世,由于古亚洲洋板块的俯冲,在阿尔泰南缘形成了一系列陆缘断陷盆地,并伴随以铅、锌、铜、铁多金属为主的矿化;同时,俯冲的古亚洲洋板块发生部分熔融,形成了埃达克岩及与其有关的铜矿床。随着板块俯冲的继续,中泥盆世出现了前弧盆地,并形成了铜-铅-锌多金属矿床。至石炭纪,西伯利亚板块与哈萨克斯坦-准噶尔板块发生碰撞,在额尔齐斯缝合带附近出现了由于挤压作用而形成的金矿床,同时,在缝合带北侧(阿尔泰地区),由于壳型花岗岩的广泛发育,形成了稀有金属矿床。早二叠世,在额尔齐斯缝合带附近又发生了碰撞后的板内拉张作用,从而诱发了一系列与地幔作用有关的岩浆活动,形成了以喀拉通克为代表的铜-镍矿化。因此,阿尔泰南缘和准噶尔北缘晚古生代多金属找矿远景区包括:阿勒泰南缘早泥盆世火山-沉积盆地内铅、锌、铜及铁多金属矿床和准噶尔北缘早泥盆世与埃达克岩有关的铜矿床;中泥盆世前弧盆地内的铜多金属矿床;石炭纪额尔齐斯缝合带内与碰撞有关的金矿床及稀有金属矿床;早二叠世与板内拉张有关的铜-镍多金属矿床。     

证据权重法在张家口地区铅锌银富集区定量评价中的应用

文章以张家口铅锌银多金属富集区为例,在前人研究的基础上,运用GIS平台提取了与成矿关系密切的赋矿层位、岩体5km缓冲区、深大断裂3km和次级断裂1km的复合缓冲区及化探、物探异常等证据图层,选用证据权重法模型对研究区进行了成矿远景区分析和评价,取得了较好效果,并讨论了预测过程中信息提取时应注意的问题。     

变性台风“麦德姆”(1410)环流中的锋生现象及其对降水的影响

利用中国气象局热带气旋年鉴、FY-2D（0.1°×0.1°）云顶亮温、逐时自动气象站降雨量、常规观测资料和NCEP/NCAR再分析资料,运用锋生函数对台风“麦德姆”（Matmo,1410）影响辽东半岛和山东半岛期间的降水特征进行了诊断分析。结果表明：1）Matmo影响辽东半岛和山东半岛期间,其低压环流与西风带高空槽相互作用,在其西侧和东北侧分别有冷锋和暖锋锋生,两条锋带均向东移。强锋生区首先在低层生成,随后尽管高空锋区向下延伸,但并未与低层冷锋重合,低层冷锋锋生强度减弱。2）山东半岛和辽东半岛的降水均发生在台风低压环流的锋生过程中,但山东半岛的降水明显多于辽东半岛。这与锋生强度密切相关,辽东半岛的锋生强度和垂直运动较山东半岛明显偏弱。3）强降水与台风环流内冷、暖平流活动密切相关,冷暖平流交汇之处对强降水有较好的示踪作用。山东半岛始终处于冷暖平流交汇处,其西侧斜压不稳定加强,上升运动发展,强降水出现在冷锋带上暖平流区内;而辽东半岛由冷平流转为暖平流时,对流运动向其东北方向发展,强降水位于辽东半岛东北部。     

江苏徐州胡寨地区斑岩型钼矿地质特征及成矿远景

徐州胡寨地区位于华北陆块南缘,受郯庐断裂带影响,在掀斜、伸展过程中,形成东西向构造带及徐宿弧形构造格局,直接控制了区内的岩浆活动。基于胡寨地区新发现的斑岩型钼(金)矿(床),对区内侵入岩与火山岩的时空关系、岩石化学性质、微量元素含量、蚀变特征、矿(化)点地质特征进行归纳分析,通过与国内已知斑岩型矿床地质特征的对比,对区内斑岩型钼(金)矿成矿远景进行分析。     

湘西花垣—茶洞断裂的活动期次与运动特征

花垣—茶洞断裂带位于湖南西部,为松桃—大庸深断裂的分支,是松桃—大庸断裂北段的一部分。通过对断裂带两侧的野外基础特征、节理发育处的测量统计、擦痕与共轭节理的应力分析以及断裂带两侧的深部钻孔勘探揭露,得出花垣—茶洞断裂带的活动至少有2个期次:一期为北东向南西向的左行剪切走滑;另一期为断裂带北侧的地层下滑,下滑距离约为550~700 m。     

羽毛还是鳞片

简要介绍了羽毛的结构、类型、发育过程、起源及早期演化,讨论了"单根管状羽毛"的性质,指出这种管状结构不是羽毛,而是高度变形的特化鳞片。尽管羽毛与爬行动物的鳞片同源,而且羽毛是由恐龙身上的鳞片演变而来,但关键在于小囊领的分异和羽枝脊的出现与否。也就是说,在形态结构上,如果表皮的角质化衍生物出现了羽根和羽小枝,就应该将其称为羽毛,未发生这种分异的结构应当归于高度变形的特化鳞片。同时还讨论了德国法兰克福圣肯堡自然历史博物馆收藏的带纤维状结构的鹦鹉嘴龙和俄罗斯西伯利亚发现的植食性恐龙(Kulindadromeus zabaikalicus),认为二者发育的纤维状结构或羽毛状结构不是羽毛,而是高度变形的特化鳞片,并不存在鳞片与羽毛共生的现象。就目前的材料而言,羽毛仅限发育于兽脚类恐龙中,并不是所有的恐龙均发育羽毛。