An Overview of BCC Climate System Model Development and Application for Climate Change Studies

This paper reviews recent progress in the development of the Beijing Climate Center Climate System Model(BCC-CSM) and its four component models(atmosphere,land surface,ocean,and sea ice).Two recent versions are described:BCC-CSM1.1 with coarse resolution(approximately 2.8125°×2.8125°) and BCC-CSM1.1(m) with moderate resolution(approximately 1.125°×1.125°).Both versions are fully coupled climate-carbon cycle models that simulate the global terrestrial and oceanic carbon cycles and include dynamic vegetation.Both models well simulate the concentration and temporal evolution of atmospheric CO_2 during the 20th century with anthropogenic CO2 emissions prescribed.Simulations using these two versions of the BCC-CSM model have been contributed to the Coupled Model Intercomparison Project phase five(CMIP5) in support of the Intergovernmental Panel on Climate Change(IPCC) Fifth Assessment Report(AR5).These simulations are available for use by both national and international communities for investigating global climate change and for future climate projections.Simulations of the 20th century climate using BCC-CSMl.l and BCC-CSMl.l(m) are presented and validated,with particular focus on the spatial pattern and seasonal evolution of precipitation and surface air temperature on global and continental scales.Simulations of climate during the last millennium and projections of climate change during the next century are also presented and discussed.Both BCC-CSMl.l and BCC-CSMl.l(m) perform well when compared with other CMIP5 models.Preliminary analyses indicate that the higher resolution in BCC-CSM1.1(m) improves the simulation of mean climate relative to BCC-CSMl.l,particularly on regional scales.     

岩石颗粒破碎的尺寸效应

固体颗粒破碎强度的尺寸效应是一种普遍存在的现象,冰块、岩石颗粒、陶瓷和混凝土块等的破碎强度都表现出随颗粒直径增加而减小的现象,分形模型为解释固体颗粒破碎强度的尺寸效应提供了可行的方法。本文采用Steacy和Sammis分形模型模拟了岩石颗粒压碎特征,分析岩石颗粒破碎后的颗粒分布规律,给出颗粒破碎分维的确定方法,建立颗粒压碎强度与粒径的理论关系,颗粒破碎强度与颗粒粒径的关系用分维D表示为fdD-3。已有的颗粒破碎分布的数据表明,岩石颗粒破碎的分维大约为2.50～2.60,颗粒破碎强度符合用分维表示的尺寸效应。     

青海德尔尼铜(锌钴)矿床硫化物Cu同位素组成及矿床成因探讨

青海德尔尼铜(锌钴)矿床产出在北西或北西西向超镁铁质岩带中,对其矿床成因长期以来一直存在争议。文中对德尔尼矿床主矿体不同类型硫化物矿石的Cu同位素组成进行了分析,通过与现代海底正在形成的赋存在超镁铁质岩(蛇纹石化橄榄岩)中的块状硫化物矿床进行类比,从构造背景和矿床地质角度探讨了矿床成因,得出以下主要认识:(1)阿尼玛卿构造带可能存在大型拆离断层,超镁铁质岩体和硫化物矿体的产出均与北西向发育的长期活动拆离断层有关;(2)德尔尼矿床属古代海相火山成因块状硫化物矿床,为赋存在超镁铁质岩体中的一个特殊类型(或称为"德尔尼型");(3)硫化物原生矿石Cu同位素组成均为负值,呈富轻Cu同位素特征,表明矿床经历了广泛的后期热液叠加过程。德尔尼矿床控矿构造、岩体特征和后期叠加成矿过程的深入研究不仅对矿床成因认识和找矿具有重要意义,而且为现代海底慢速-超慢速扩张洋中脊超镁铁质岩热液系统成矿研究提供了参考。     

熔融制样波长色散X射线荧光光谱法测定白云石中钙镁硅铁铝

白云石属碳酸盐矿物,应用熔融制样X射线荧光光谱法测定其中主次量组分钙、镁、硅、铁、铝时,由于白云石灼烧减量大,在试料片制备过程中,如果以干基试料制备试料片,除灼烧减量外还有少量其他组分被分解出的大量CO₂带走,导致试料损失,测定结果偏低;如果以灼烧基试料制备试料片,由于灼烧后的试料极易吸收空气中的水分和CO₂,同样使测定结果偏低。基于质量守恒原理,本文直接以灼烧减量测量后的灼烧基试料质量作为试料量(即灼烧减量测定所称量的干基试料量扣除灼烧减量的量),以四硼酸锂为熔剂,5%碘化铵溶液为脱模剂,试料与熔剂的稀释比为1:10,于1050℃熔融15 min以上制备的试料片透彻、玻璃化程度高。以白云石标准物质和标准样品作为标准试料,制作各组分的标准曲线的相关系数在0.9940~0.9994之间;方法检出限为0.011%~0.48%;标准物质和标准样品的测定值与认定值基本一致,各组分的相对标准偏差(RSD,n=11)在0.5%~1.7%之间,方法具有较好的重现性。本方法以1050℃灼烧后的试样作为试料制备XRF分析样片,最大限度地降低了灼烧减量因素(空气中的水分和CO₂)对测定结果的影响,适用于白云石及其煅烧物中钙、镁、硅、铁、铝等组分的同时测定。     

基于比例整体最小二乘的GPS高程拟合

针对GPS高程拟合过程中GPS基线观测量和水准高程观测量含有误差且残差中误差不相同的情况,在整体最小二乘(TLS)基础上引入比例因子λ来确定残差中误差的大小,即比例整体最小二乘(STLS)。实例计算表明,STLS比TLS和LS能够得到更好的估计参数,高程异常值拟合精度也相应提高。     

铷原子频标中微波功率频移的研究及其控制方法

针对铷原子频标中微波功率频移的传统解释与实验现象不相符合的矛盾，曾提出以ＡＣＺｅｅｍａｎ效应为核心的新解释．本文以实验检验了该解释，尤其是ＡＣＺｅｅｍａｎ效应频移公式的正确性，实验结果与理论相符合；最后探讨了控制微波功率频移的方法。     

Y/JTG-1下架式陀螺全站仪快速定向

快速精确定向是现代陀螺定向测量的重要研究方向。本文利用下架式陀螺全站仪跟踪测量法精确测定了仪器分划板格值τ和悬带零位系数λ两个重要参数,从而使悬带零位改正更加可靠。并基于下架式陀螺全站仪跟踪测量法进一步提出采用连续采样跟踪法实现快速定向。利用跟踪一个周期的数据进行定向测量,耗时仅需12min左右,定向精度与积分法相当。     

一种基于CORS的GNSS事后精密定位服务平台建设方法

针对CORS服务的通信信号盲区定位和高精度静态定位解算需求等问题,提出了一种基于Internet的数据加密推送和Bernese自动数据解算的GNSS事后精密定位服务平台建设方法,采用数据处理与用户服务分离方案,突破了并发用户请求的数量限制,并采用定位结果动态偏移及传输文件动态加密的双重加密方法,确保了信息安全。实测数据试验结果表明,平台数据处理结果精度、时效性和稳定性较好,可向用户提供厘米至毫米级GNSS事后精密定位服务。     

渤海湾周缘高温地热异常特征及深部热结构分析

渤海湾周缘高温地热异常区是华北重要的地热资源区,研究其浅层高温地热异常及深层高温地热结构,是解决中国东部高温地热勘查开发瓶颈的重要基础,对加快构建东部现代能源体系、推进“双碳”目标进程具有重要的科学意义。利用最新的中国大陆岩石圈速度模型USTClitho2.0和航磁资料,在大地热流资料约束下,本文计算了渤海湾周缘浅层与深层高温热结构,结果表明:该区居里面平均深度20.8km,居里温度420℃,中、上地壳高温热结构与居里面起伏形态密切相关。上地壳生热率随深度增大而递减,反映了放射性生热元素向上迁移、在浅层富集的垂向分异特征。Moho面温度在600～800℃之间,岩石圈底界面1300℃等温面深度在66.3～97.5 km之间,平均值为76.8 km。依据USTClitho2.0模型Vp、Vs速度结构,本文修正了前人的地壳分层结构及上地壳生热率,计算了研究区内全部91个大地热流点的壳幔热流比,结果表明:Qc/Q=56.4%、Qm/Q=43.6%, Qc/Q>Qm/Q,显示该区为“热壳”结构。前人认为此区是“冷壳热幔”型热结构,本文的计算结果修正了前人的认识,指出上地壳层热流在地表总热流...