"龙王"(LONGWANG)台风过程湿位涡的诊断分析

本文应用MM5V3中尺度数值模式对0519号台风“龙王”过程进行了数值模拟,利用模拟结果计算了台风过程湿位涡(Moist Potential Vorticity,MPV)的演变,从湿位涡的角度研究了台风过程大暴雨的产生机制。结果表明:倾斜涡度发展是“龙王”台风在福建沿海产生大暴雨的重要机制之一,湿位涡能够对暴雨落区的预报有较强的指示性作用,暴雨产生在θse线陡立的对流层中低层MPV1等值线密集带中零线附近,对流层中高层的MPV2负值区可以作为暖湿气流或涡旋活动的示踪;另外,对流层中高层中高纬度冷空气扩散南下与台风的东南暖湿空气在福建沿海交汇,加剧了气旋性涡度发展,对暴雨的发生发展也有巨大的作用。     

北京地区一次辐射雾的数值模拟

利用非静力中尺度模式MM5V3对2006年11月20日北京地区的一次大雾天气过程进行了数值研究。模拟结果与极轨卫星监测图像以及十二通道微波辐射计观测资料的对比表明,模式对此次雾的模拟是比较成功的,尤其是在雾区的分布位置、雾的高度以及雾的维持时间等方面。针对不同的云物理方案、长波辐射项、短波辐射项以及模式的垂直分辨率进行了4组敏感性实验。结果表明,地面的长波辐射冷却促使辐射雾的形成,而短波辐射的加热是辐射雾消散的主要原因。另外,增加模式的垂直分辨率以及选取更加详细的云微物理方案可以使模式模拟的辐射雾的结果有明显的改善。     

西南低涡研究综述

西南低涡是影响我国降水的重要天气系统之一。最初对于西南低涡的研究可以追溯到20世纪40年代前后。文章主要回顾近半个世纪以来有关西南低涡活动及结构特征,西南低涡形成维持机制,西南低涡发展东移机制等方面的研究成果。在此基础上,指出研究存在的不足,如对西南低涡的云系特征和雷达回波特征的认识,不同尺度系统之间的相互作用对西南低涡发生发展的影响,大气边界层过程如何影响西南低涡发生发展,西南低涡活动异常机理的研究等,以便进一步深入开展西南低涡的研究,提高对此类天气影响系统的认识。     

Variation in the sediment deposition behind check‐dams under different soil erosion conditions on the Loess Plateau,China

To maintain a reasonable sediment regulation system in the middle reaches of the Yellow River, it is critical to determine the variation in sediment deposition behind check‐dams for different soil erosion conditions. Sediment samples were collected by using a drilling machine in the Fangta watershed of the loess hilly–gully region and the Manhonggou watershed of the weathered sandstone hilly–gully (pisha) region. On the basis of the check‐dam capacity curves, the soil bulk densities and the couplet thickness in these two small watersheds, the sediment yields were deduced at the watershed scale. The annual average sediment deposition rate in the Manhonggou watershed (702.0 mm/(km²·a)) from 1976 to 2009 was much higher than that in the Fangta watershed (171.6 mm/(km²·a)) from 1975 to 2013. The soil particle size distributions in these two small watersheds were generally centred on the silt and sand fractions, which were 42.4% and 50.7% in the Fangta watershed and 60.6% and 32.9% in the Manhonggou watershed, respectively. The annual sediment deposition yield exhibited a decreasing trend; the transition years were 1991 in the Fangta watershed and 1996 in the Manhonggou watershed (P < 0.05). In contrast, the annual average sediment deposition yield was much higher in the Manhonggou watershed (14011.1 t/(km²·a)) than in the Fangta watershed (3149.6 t/(km²·a)). In addition, the rainfalls that induced sediment deposition at the check‐dams were greater than 30 mm in the Fangta watershed and 20 mm in the Manhonggou watershed. The rainfall was not the main reason for the difference in the sediment yield between the two small watersheds. The conversion of farmland to forestland or grassland was the main reason for the decrease in the soil erosion in the Fangta watershed, while the weathered sandstone and bare land were the main factors driving the high sediment yield in the Manhonggou watershed. Knowledge of the sediment deposition process of check‐dams and the variation in the catchment sediment yield under different soil erosion conditions can serve as a basis for the implementation of improved soil erosion and sediment control strategies, particularly in semi‐arid hilly–gully regions. Copyright © 2018 John Wiley & Sons, Ltd.     

辉钼矿Re-Os同位素定年方法的改进与应用

公认的Re-Os同位素定年代表物辉钼矿,目前已在金属硫化物矿床年代学研究领域获得了广泛的应用。本研究采用浓HNO₃分解辉钼矿样品,大大地简化了Re和Os的化学制备过程,并根据辉钼矿中正常Os含量水平相对放射成因¹⁸⁷Os可以忽略的特点,以正常Os标准为稀释剂,实现了仪器测量过程中Os同位素质量分馏的在线校正,改善了分析数据的质量。该方法经辉钼矿国家标准物质进行验证,获得了满意的Re、Os含量及Re-Os年龄数据,并且在南岭地区与连阳复式岩体相关的姓坪夕卡岩型钼矿床成矿年龄研究中获得了成功应用。在实际应用中,为了获得有意义的能反映真实地质事件的年龄数据,辉钼矿样品不仅要有足够的取样量,而且还要保证粒度细、混合均匀。     

东天山图拉尔根大型铜镍矿区两个镁铁-超镁铁岩体的锆石U-Pb定年及其地质意义

图拉尔根铜镍矿位于新疆黄山-镜儿泉铜镍矿带东段,其发现和探明是近年来该区带找矿的重大突破。矿区内分布有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号3个小岩体,其中Ⅰ号岩体含矿性最佳,勘查程度也最高。Ⅰ号杂岩体为一同构造基性-超基性杂岩体,具有典型的环带状岩相分带结构。图拉尔根Ⅰ号岩体的辉长岩单颗粒锆石SHRIMP U-Pb精确定年结果为300.5±3.2Ma,而Ⅱ号岩体锆石SIMS U-Pb精确定年结果为357.5±2.5Ma,明显早于Ⅰ号岩体。Ⅰ号岩体成岩时代为晚石炭世-早二叠世,与东天山地区大多数镁铁-超镁铁岩体的形成时代相近,而Ⅱ号岩体时代为早石炭世,表明二者不是同期岩浆活动的产物,其形成背景与东天山早二叠世大规模成矿期的碰撞后伸展背景形成的基性-超基性侵入岩体不同。稀土元素及微量元素分析表明,两个岩体的轻重稀土分异明显,都为向右倾的轻稀土富集型配分模式,具负的Nb、Ta异常。但Ⅱ号岩体的斜率高于Ⅰ号岩体。Ⅰ号岩体富集大离子亲石元素Rb,Th轻微亏损,高场强元素Zr、Hf呈正异常,而Ⅱ号岩体明显亏损Rb,富集Ba,同时有Sr的正异常和Zr、Hf的明显负异常。Ⅰ号岩体微量元素具有Nb、Ta相对于Th、La亏损,Ba、Th、U含量高的特点,表现出地壳物质混染的特征。Ⅱ、Ⅲ号岩体目前所见均以辉长岩为主体岩石类型,含矿性较差。Ⅱ号岩体和Ⅰ号岩体微量元素富集特征不一致,也显示这两个岩体的母岩浆性质可能不尽相同,但两个岩体的微量元素特征都显示出遭受了一定程度的地壳混染,这对成矿是有利的。由于Ⅱ、Ⅲ号岩体发育有高磁、高重力和低阻异常,我们尚不能排除其深部产出矿化的可能性,有必要开展进一步的勘查评价。图拉尔根两个镁铁-超镁铁岩体的最新定年结果,将东天山地区与铜镍硫化物矿床相伴的镁铁-超镁铁质岩浆活动时限提前了10Ma,为在该区进一步找矿提供了年代学依据。     

湘东北燕山期陆内碰撞造山带金多金属成矿地球化学

文章采用微量元素(包括稀土元素)地球化学示踪方法，着重讨论了金大规模成矿的物质来源、含矿流体来源及含矿流体运移的能量问题。认为湘东北地区金多金属矿床成矿物质和含矿流体具多来源，大规模花岗质岩浆活动能为成矿元素的活化和成矿流体运移提供巨量能源；成矿物质一部分源于深部含矿热液，可能与富铅、富氯、中高温(320℃左右)、相对还原的酸性环境下的气成热液有关，而冷家溪群及相关地层金多金属成矿物质在热液活动和动力变质作用下的活化迁移有利于金多金属的大规模成矿。侏罗纪以来，岩石圈地球动力学转折及伴随的热液作用和动力变质作用对区内金多金属成矿起重要的作用，而岩浆作用、动力作用和/或热液活动影响程度的可能差异，导致了金多金属矿床具有不同的成矿特点。     

土层动力参数变化对地表地震反应影响的研究

通过模拟土层剖面,采用等效线性化程序,对土体的非线性动力参数～动剪切模量比与阻尼比分别使用实测值、行业推荐值和规范值来计算地表的反应谱,比较地表的地震动峰值与反应谱的特征周期大小以及反应谱的形状,以评价土层参数变化对地表地震反应的影响.     

鄱阳湖网箱养殖区沉积物有机质来源分析

通过对鱼苗时期鄱阳湖网箱养殖区沉积物、饵料及鱼粪等样品总有机碳(TOC)含量、总氮(TN)含量、碳氮比(C/N)、δ^13 C及δ^15 N的测定,分析探讨了鄱阳湖网箱养殖区沉积物有机质来源,量化了网箱养殖废物对养殖区沉积物有机质的贡献.结果表明,网箱养殖区沉积物的δ^13 C和δ^15 N值分别为-27.67‰~-25.65‰和5.19‰~7.27‰,饵料的δ^13 C和δ^15 N值分别为-24.73‰和10.28‰,鱼粪的δ^13 C和δ^15 N值分别为-26.30‰和15.54‰.网箱养殖区沉积物有机质来源主要有残饵、浮游生物及其他来源,其贡献率分别为48.3%±11.4%、25.6%±11.3%及26.0%±5.8%,而鱼粪的贡献几乎可以忽略不计.在水动力平流引起的扩散及沉积物的再悬浮的影响下,网箱养殖源有机质的扩散距离达1500 m.在鱼苗时期,鱼类网箱养殖的残饵是鄱阳湖网箱养殖区沉积物有机质的主要来源.     

暴雨模拟中多普勒雷达径向速度变分同化的应用

针对2008年6月广东地区的一次强降雨过程,利用WRF中尺度数值模式及其三维变分同化系统(WRF-3DVAR),进行了多普勒雷达径向速度变分同化对暴雨过程模拟效果影响研究。结果表明:WRF-3DVAR能够有效地同化多普勒雷达径向速度,同化后的主要影响在于改进了初始动力场,使得初始场包含有更详尽的中尺度特征信息,进而显著提高模式对广东局地暴雨过程的模拟效果。在高分辨率中尺度数值模式中有效地利用多普勒天气雷达资料,是提高中尺度降雨预报的关键。