2017年冬季长沙一次重度霾污染天气过程气象成因分析

利用空气质量监测资料、常规气象资料,根据气象条件的水平和垂直扩散能力,以及地面湿度和动力条件等分析了2017年1月27—29日长沙地区这次严重空气污染事件的污染特征。结果表明:污染发生时段,南支槽不断加深东移,槽前势力强盛的西南气流将孟加拉湾一带的水汽向长沙地区输送,进一步增加了该地区的空气湿度。同时,持续东移的脊前暖平流对长沙中低层大气增温有显著影响,为稳定的大气层结创造了有利条件。长沙处于弱高压的底后部,受大范围的弱鞍型场及均压场控制,地面有暖倒槽发展,且由于高压较弱,导致地面和低空的风速较小,不利于污染物的水平扩散,同时有利于夜间地面的辐射降温。稳定的大气环流形势为霾天气和严重污染提供了持续稳定的大气环境场,逆温结构和稳定温度层结在一定程度上减弱了大气在垂直方向上的湍流交换和热力对流,大气中的污染颗粒不易扩散,为此次污染事件的维持、加剧提供了重要的气象条件。长沙地区处在罗霄山脉和雪峰山脉之间的湘江故地,受周边地形阻挡的影响,污染物在下沉气流的控制下聚集到长沙地区后,很难通过水平输送离开,这也是造成此次霾污染的原因之一。     

太阳辐射管理地球工程对海洋酸化影响的模拟研究

研究地球工程对海洋酸化的影响对于评估地球工程对全球气候和环境的影响有重要意义。文中使用中等复杂程度的地球系统模式,模拟了典型CO₂高排放情景RCP8.5下,实施太阳辐射管理地球工程对海洋表面的pH和文石（碳酸钙的一种亚稳形态）饱和度的影响,并定量分析了各环境因子对海洋酸化影响的机理。模拟结果表明,在RCP8.5情景下,到2100年,相对于工业革命前水平,全球海洋表面平均pH下降了0.43,文石饱和度下降了1.77。相对于RCP8.5情景,2100年地球工程情景下全球海洋表面平均pH增加了0.003,而文石饱和度降低了0.16。地球工程通过改变溶解无机碳、碱度、温度等环境因子影响海洋酸化。相对于RCP8.5情景,实施地球工程引起的溶解无机碳浓度的增加使pH和文石饱和度均减小,碱度的增加使pH和文石饱和度均增大,温度的降低使pH增大而使文石饱和度减小。总体而言,太阳辐射管理地球工程可以降低全球温度,但无法减缓海洋酸化。     

冷空气强风在大型城市中的精细结构和形成机制

地面强风可直接造成人员伤亡和经济损失,严重影响出行安全、工农业生产等社会秩序。强风的发生与天气系统和复杂下垫面的共同作用密切相关,在城市区域尤为明显。受数值模拟技术和计算资源的限制,对实际天气条件下大范围城区的强风现象进行建筑物分辨率的大规模数值模拟研究仍是一个挑战。本研究利用中尺度气象模式嵌套流体计算动力模式的超高分辨率局地气象预报系统,对强冷空气过程造成广州市区的一次强风事件进行数值模拟,深入探讨强风的精细结构和形成机制。结果表明,伴随着强冷空气入侵,广州市区的平均风速和风场高频扰动均明显增强,且在城市冠层顶尤为明显,呈现区域不均匀的三维结构,数值模拟与地面观测相一致。较大范围的强风速和阵风主要出现在建筑物较为低矮的老城区上空,并持续影响下游河道等开阔区域。在高层建筑密集的新城区,虽然整体风速明显减弱,但能在平行风向的街道狭管和下游区域形成局地强风。特别是,超高层建筑群引起显著的垂直环流,导致强风扰动向下传播,造成最大风速达8 m s?1的地面局地强风,阵风指数接近2。上游建筑群引起的风场扰动呈现大尺度湍流结构,能沿着平均气流传播影响数公里之远的下游地区。当风场扰动经过广州塔等单体超高层建筑时,可在其两侧绕流区再次加强,形成局地强风。局地强风和阵风还出现在垂直于风向排列的沿江高层建筑群的侧边,与建筑屏风的阻挡效应和缺口溢出有关。研究结果促进认识城市强风的时空特征和物理机制,有助于提升城市气象的精细化预报水平。     

江淮梅雨期极端对流微物理特征的双偏振雷达观测研究

为研究梅雨期极端对流系统的微物理特征,利用2013—2014年江淮梅雨期间南京溧水S波段双偏振雷达探测资料和地面自动站小时降水资料,统计分析了两类极端对流降水系统的微物理特征及差异。这两类极端对流系统的定义基于地面降水强度和雷达回波顶高,分别为所有对流中降水强度最强的1%（R类:小时降水强度>46.2 mm/h）和对流发展高度最高的1%（H类:20 dBz回波顶高>14.5 km）。结果显示这两类极端对流系统仅有30%的样本重合,显示了二者之间的弱相关性。对于相同的反射率因子Z_H,R类极端对流系统的近地面差分反射率因子Z_DR通常较H类极端对流小约0.2 dB,表明R类极端对流具有较小的平均粒径。结合双偏振雷达反演的粒子大小和相态分布显示,虽然两类极端对流都表现出海洋性对流降水特征,但R类极端对流较H类极端对流的总体雨滴粒径更小而数浓度更高,导致R类极端对流系统的地面降水更强。与R类极端对流系统相比,H类极端对流系统的上升运动更强,将更多的水汽和过冷水输送到0℃层以上,有利于形成更大的冰相粒子（如霰粒子等）,并通过融化形成大雨滴。以上研究表明,梅雨期降水强度和对流发展深度并没有必然的联系,极端降水主要是中等高度的对流引起。      

基于形态学灰度重构的乳腺微钙化点提取

针对乳腺X线摄片,提出了一种计算机辅助检测乳腺微钙化点的方法:首先利用灰度形态重构完成穹顶提取,除去乳腺背景结构同时又能很好地保留微钙化点;其次运用拉普拉斯算子在空间域内对图像进行锐化以增强微钙化点;然后在频率域内利用巴特沃思高通滤波器对图像进行高通滤波;最后利用二维最大熵阈值分割对图像二值化,从而检测出微钙化点并在图像上标识出来。计算机辅助诊断的方法不仅避免了医生因大量阅片引起疲劳而造成误诊,起到了协助医生诊断的作用,而且提高了诊断的效率和准确率。     

西藏普兰石英岩中发现41亿年碎屑锆石

在西藏普兰县石英岩中,利用SHRIMPU-Pb法测年发现4.1Ga碎屑锆石。该年龄为目前中国最老单颗粒碎屑年龄。>4.0Ga锆石两测点的Th/U值介于0.76~0.86之间,属岩浆锆石。这一发现,为研究青藏高原的地质演化提供了重要的年龄数据。     

近十五年国内外城乡互动发展研究述评

城乡互动发展是通过资本、劳动力、物质、信息等社会经济要素在城乡空间的双向流动而 形成的一种空间关联的地域关系。在构建社会主义新农村与和谐社会的进程中, 开展城乡互动发 展的理论和实证研究, 有利于拓宽地理学的研究体系, 为新一轮的区域规划和城乡规划提供新的 研究架构; 有利于城市和乡村的共同发展和区域空间结构的整体优化。文章从内涵、内在机理和 驱动因素、模式、实现途径等方面总结了近十五年来国内外学者对城乡互动发展研究的主要成 果, 指出当前的研究大多倾向于定性化和静态层面的研究, 定量化研究和不同时空尺度的动态研 究还较为欠缺。因此, 加强城乡互动发展内在机理的系统解读、加强城乡互动发展时空演变机制 和规律的研究、深入开展我国不同类型区域城乡互动发展的模式和优化对策的研究将是该领域 亟待深入探讨的几大问题。     

基于MapX面向对象的专题地图管理信息系统的设计与实现

在分析MapX的特点和应用情况的基础上,介绍了长春市专题地图管理信息系统的结构和功能;论述了基于MapX开发专题地图管理信息系统的方法,给出了专题地图管理、双向查询、数据库联接等功能的实现方法,并对系统建设中遇到的一些技术难点问题和解决方法进行了详细分析。     

输导通道类型对天然气聚集效率的影响

通过对中国大中型气田天然气输导通道类型及影响因素研究,得到中国大中型气田主要有断裂、断裂与不整合组合、砂体、断裂与砂体组合、不整合与砂体组合和不整合6种输导通道类型。其中以断裂为主,其次是断裂与不整合组合,再次是砂体和断裂与砂体组合,最少为不整合和不整合与砂体组合。它们主要受盆地类型、盆地内构造带类型和源储空间位置关系的影响。由中国大中型气田储量、含气面积和聚集时问,通过求取其天然气聚集效率,把中国大中型气田划分为高效、中效和低效3类气田。通过中国大中型气田天然气聚集效率与输导通道类型之间关系分析,得到聚集时间相对较晚的断裂、砂体和断裂与不整合组合形成的输导通道天然气聚集效率相对较高,有利于快速形成大中型气田。     

印支运动对济阳坳陷构造形态形成演化的影响

三叠纪中期至侏罗纪早期的印支运动动力来源于华北板块与扬子板块的聚敛,聚敛作用形成巨大的NE-SW向挤压力首先导致济阳坳陷北西向压性构造的形成,产生了一系列NW向褶皱隆起带及其伴生的宽缓向斜,其次在对济阳盆地产生多处NW向挤压逆冲构造,伴之以褶皱构造。印支运动还造成本区地势起伏不平,剥蚀程度差异还导致相对隆起区与相对低洼区相间排列,上古生界保留较完整。