2020年1月大气环流和天气分析

2016年1月大气环流主要特征为：北半球极涡呈偶极型分布,东亚大槽位置较常年同期偏东偏北,强度偏弱。1月,全国平均降水量为23.3 mm,较常年同期（13.2 mm）偏多77%,为1961年以来历史同期第二多。1月,全国平均气温为-3.6℃,较常年同期（-5.0℃）偏高1.4℃,月内冷空气较弱,我国中东部雾 霾天气频发,共有三次大范围持续性雾 霾过程,分别为1月3—5日、16—18日和22—28日。此外,月内共有四次降水过程。     

北京一次罕见夜间突发性强增温事件成因分析

夜间降温是正常的地表气温日变化,但统计表明北京及周边地区冬半年时常出现入夜后气温不降反升的现象,甚至出现了小时升温超过10℃的剧烈增温事件。这种增温具有明显的突发性,且很快转为降温,常对业务预报造成困扰。2010年11月26日夜间冷锋过境该区域造成了最强达12℃·h^-1的夜间急剧增温事件,与气候统计结果相比,该次增温幅度和影响区域范围非常罕见且极端。文章对其进行了详细诊断分析,使用的资料包括自动气象站、常规地面和探空、铁塔、卫星、风廓线雷达等观测资料和美国环境预报中心(NCEP)最终分析资料。分析结果表明:该次过程对流层低层有非常显著的冷平流;垂直速度诊断、卫星和风廓线雷达观测都表明,对流层中低层都存在显著的强下沉运动;铁塔观测和北京探空观测演变都表明增温过程中近地面大气有显著的湍流运动。分析此次罕见过程的机理包括三个方面:高原地区地面位温显著高于平原地区(二者最大可差10 K),是该次罕见增温事件形成的首要条件;强下沉运动使得低密度高位温空气强迫下沉到边界层,是增温必要条件;强湍流混合作用则是地面空气增温的必要机制。估算结果表明,边界层急流伴随的强湍流混合可引起约8℃的罕见地面空气增温。最后,给出了该次事件的机理概念模型。     

The origin and mechanisms of salinization of the lower Jordan river

The chemical and isotopic (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr, δ¹¹B, δ³⁴S_sulfate, δ¹⁸O_water, δ¹⁵N_nitrate) compositions of water from the Lower Jordan River and its major tributaries between the Sea of Galilee and the Dead Sea were determined in order to reveal the origin of the salinity of the Jordan River. We identified three separate hydrological zones along the flow of the river:

(1)

A northern section (20 km downstream of its source) where the base flow composed of diverted saline and wastewaters is modified due to discharge of shallow sulfate-rich groundwater, characterized by low ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr (0.7072), δ³⁴S_sulfate (−2‰), high δ¹¹B (∼36‰), δ¹⁵N_nitrate (∼15‰) and high δ¹⁸O_water (−2 to-3‰) values. The shallow groundwater is derived from agricultural drainage water mixed with natural saline groundwater and discharges to both the Jordan and Yarmouk rivers. The contribution of the groundwater component in the Jordan River flow, deduced from mixing relationships of solutes and strontium isotopes, varies from 20 to 50% of the total flow.

(2)

A central zone (20-50 km downstream from its source) where salt variations are minimal and the rise of ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr and SO₄/Cl ratios reflects predominance of eastern surface water flows.

(3)

A southern section (50-100 km downstream of its source) where the total dissolved solids of the Jordan River increase, particularly during the spring (70-80 km) and summer (80-100 km) to values as high as 11.1 g/L. Variations in the chemical and isotopic compositions of river water along the southern section suggest that the Zarqa River (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr∼0.70865; δ¹¹B∼25‰) has a negligible affect on the Jordan River. Instead, the river quality is influenced primarily by groundwater discharge composed of sulfate-rich saline groundwater (Cl^-=31-180 mM; SO₄/Cl∼0.2-0.5; Br/Cl∼2-3×10^-3; ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr∼0.70805; δ¹¹B∼30‰; δ¹⁵N_nitrate ∼17‰, δ³⁴S_sulfate=4-10‰), and Ca-chloride Rift valley brines (Cl^-=846-1500 mM; Br/Cl∼6-8×10^-3; ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr∼0.7080; δ¹¹B>40‰; δ³⁴S_sulfate=4-10‰). Mixing calculations indicate that the groundwater discharged to the river is composed of varying proportions of brines and sulfate-rich saline groundwater. Solute mass balance calculations point to a ∼10% contribution of saline groundwater (Cl⁻=282 to 564 mM) to the river. A high nitrate level (up to 2.5 mM) in the groundwater suggests that drainage of wastewater derived irrigation water is an important source for the groundwater. This irrigation water appears to leach Pleistocene sediments of the Jordan Valley resulting in elevated sulfate contents and altered strontium and boron isotopic compositions of the groundwater that in turn impacts the water quality of the lower Jordan River.

     

鄂西电线积冰微物理观测研究

对2009年2月25日—3月4日湖北恩施雷达站的一次电线积冰过程,使用自动气象站、能见度仪、雾滴谱仪、雨滴谱仪等实测资料进行深入研究,分析了多种气象要素的演变,发现积冰期比无积冰期平均气温低5.6℃。对积冰期间3种天气状况下雾滴谱和降水粒子谱的特征进行了分析,结果表明:雾天和雨天的雾滴谱为单峰型,雨夹雪天为双峰型;雨天和雨夹雪天的降水粒子谱都为单峰型;雾滴平均数密度从大到小依次是:雨天(223.5 cm-3)、雨夹雪天(181.3 cm-3)、雾天(138.7 cm-3);雨天雨滴平均数密度为335.6 cm-3;雨夹雪天降水粒子平均数密度为1 502.1 cm-3。另外,实测数据表明积冰增长率从大到小依次是:雨夹雪天、雨天、雾天。     

Energy-Casimir方法在中尺度扰动稳定性研究中的应用

考虑湿空气中的水汽效应,引进Casimir函数(它是虚位温的单值函数),在x方向动量方程和总能量方程的基础上,采用Energy-Casimir方法建立了三维非地转平衡和非静力平衡的拟能量波作用方程,由于该方程建立在非地转平衡和非静力平衡的动力框架下,因此可用于讨论层结稳定大气内中尺度扰动系统的发展演变.理论分析表明,拟能量波作用方程具有非守恒形式,其中的拟能量波作用密度主要由扰动动能、有效化能和浮力能三部分组成;拟能量波作用密度局地变化除了受拟能量波作用通量散度影响之外,纬向基本气流切变、科氏力作功以及山非绝热加热和水汽相变所构成的波作用源汇项对其也都有贡献.诊断分析结果表明,对流层中低层的拟能量波作用密度与观测的6 h累积地面降水在水平空间分布和时间演变趋势上比较接近,说明拟能量波作用密度能够较好地抓住强降水区上空对流层中低层动力场和热力场的扰动特征,并在一定程度上可以有效地表征降水系统的发展演变,因而与地面降水量存在紧密联系.波作用方程各项的计算分析表明,波作用通量散度与拟能量波作用密度局地变化的倾向以及强降水区的变化比较一致,并且在强度上强于纬向基本气流切变项和科氏力作功项,因此波作用通量散度对拟能量波作用密度的局地变化具有重要贡献.     

青藏高原未来30～50年A1B情景下气候变化预估

基于政府间气候变化委员会第四次评估报告(IPCC-AR4)所采用的20个气候模式在未来大气温室气体中等排放情景(A1B)下模拟结果的集合平均以及一个全球气候模式模拟输出驱动下的动力降尺度(downscaling)分析结果,对青藏高原地区未来30～50年的气候变化趋势进行了预估研究.结果表明,从2030-2049年相对于1980-1999年气候平均值的变化来看,青藏高原大部分地区年平均地面气温的升温幅度在1.4～2.2℃之间,高海拔地区的增温一般更为显著,西藏西部的冬季增暖将达到2.4℃以上.降水量的变化相对较小,青藏高原大部分地区和全年多数季节降水可能增加,但未来30～50年青藏高原地区降水率增量通常不超过5%.考虑到未来大气温室气体排放程度、多模式集合预估以及区域尺度气候模拟等多方面均可能存在不确定性,这里给出的青藏高原未来气候变化预估结果应适时检验和修正.     

多源遥感数据在西准噶尔哈拉阿拉特山地区1:5万地质填图中的对比研究

以ETM、SPOT5和Quickbird为主要信息源,在哈拉阿拉特山地区开展1:5万区域地质填图,对该地区的地层单元、中—小规模地质体(如岩脉、小岩体和火山口)和地质构造特征进行了详细地遥感解译分析,并开展了大量的遥感野外地质调查验证.结果表明,采用彩色空间HSV变换融合法将SPOT5高精度遥感图像数据与ETM图像数据...     

原子荧光光谱法测定铁矿石中的镉

样品经盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸混合酸溶解,用原子荧光光谱法测定铁矿石中的镉。实验确定了最佳酸度、增感剂镍量、抗坏血酸量和硫脲量,并确定了仪器测定最佳条件,对干扰元素的允许量进行了研究。方法检出限为0.20μg/L,精密度为4.5%,线性范围为0~160μg/L,加标回收率为95.9%~103.7%。方法可应用于铁矿石的快速检测。     

浅钻技术在宁夏青铜峡地区地质填图中的应用研究

通过在宁夏青铜峡地区的浅层取样钻探填图示范,介绍了浅层取样钻探设备和多种工艺方法在该地区的应用情况,总结了钻探填图遇到的问题并提出了解决方案。结合三维地质调查对钻探技术的具体要求,通过示范推广轻便浅层取样钻机具与工艺方法,使浅钻技术在浅覆盖区地质填图领域中得到应用。本文研究了适合该地区地质填图的钻探技术方法组合及钻探设备和取样器具。浅钻作为地质填图的一种技术方法可以有效地揭露覆盖层,获取基岩,提高了地质填图效率和精度,解决了制约覆盖区地质填图的技术难点,为浅覆盖区的地质填图工作提供可靠的钻探技术服务支撑。     

冈底斯中段卡热辉长岩锆石U- Pb年代学、地球化学及构造意义

以冈底斯中段曲水县西南方向卡热乡一带出露的辉长岩为研究对象,进行了LA-ICP-MS锆石UPb测年以及全岩地球化学的系统测定,据此讨论岩石的成因及其构造意义。该辉长岩主要由单斜辉石和斜长石组成,辉长岩具有低硅、贫碱、富铝,中等富集轻稀土,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素的地球化学特征,与岛弧和大陆边缘地区产出的高铝玄武岩化学组成十分相似,表明辉长岩原生岩浆为被俯冲改造的岩石圈幔源岩浆,在演化过程中受到了上地壳物质的混染。锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为49.01±0.51Ma(MSWD=0.41),指示岩体形成时代为始新世。卡热辉长岩具有显著亏损的锆石Hf同位素组成,εHf(t)值均为正值,分布在+10.88～+13.71之间,综合分析表明卡热辉长质侵入体可能为近期遭受俯冲板片析出流体交代作用的亏损地幔部分熔融的产物。结合区域构造演化史认为该岩体在冈底斯南缘的始新世期间存在着强烈的岩浆底侵和壳幔岩浆混合作用。