两个相似路径台风残余造成局地特大暴雨的成因机制和能量收支对比分析

本文利用ERA-Interim 0.5°×0.5°再分析资料、自动站小时和分钟加密资料、风云2G（FY-2G）卫星红外云图及多普勒雷达和风廓线雷达资料对2015年路径高度相似的“苏迪罗”和“杜鹃”台风在浙江沿海引发的局地特大暴雨进行对比分析。这两次降水过程都是在台风减弱为热带低压甚至残压并深入内陆远离浙江沿海后发生的。结果表明,“苏迪罗”降水过程是由低层强东南和偏南急流长时间辐合加上有利地形共同作用导致的;经向环流背景下来自季风持续的水汽输送有利于“苏迪罗”维持较长的生命史和稳定的降水。“杜鹃”残压特大暴雨的触发系统则是高纬地面冷高压底部的东东北出流南下与“杜鹃”北象限的东东南风交汇形成的中尺度倒槽;纬向环流和强盛副热带高压造成的弱引导气流及夏季风南撤和低涡卷挟造成的水汽通道断裂是“杜鹃”登陆后快速减弱为残压和降水维持时间较短的原因。两次台风降水过程中均无外部动能输送和来自有效位能的动能转换。动能收支的主要影响因子为中低层局地次网格运动间的能量转换、旋转风和散度风效应及下垫面的摩擦耗散。所以,虽然“杜鹃”的对流有效位能很小,但仍可造成强对流和特大暴雨。此外,降水过程中释放的凝结潜热造成的局地非绝热加热使气柱中显热能大量累积,促使地面中小尺度涡旋和倒槽不断加深,造成降水的增幅。     

一次强飑线过程极端大风的中尺度分析

利用常规气象观测资料、区域自动气象站加密观测资料和GFS 0.25°×0.25°逐6 h的分析场数据以及多普勒雷达、风廓线等资料,通过背景形势场分析、物理量诊断分析和中尺度分析,对2018年3月4日发生在华东地区的强飑线天气过程进行了诊断分析。结果表明,这次过程具有发生时间(季节)早、移速快、范围广、致灾强等特点,是一次比较少见的早春(冬末)十分强烈的飑线天气过程,是在高空急流辐散区、低空西南急流轴前端、低涡南侧的暖区中发展起来的。飑线过程的地面要素变化十分剧烈,地面有强冷池,与飑线前暖空气之间构成了强的水平温度梯度,致使飑线强度更强;飑线经过时气压涌升所形成的雷暴高压、强气压梯度以及飑线的快速移动均有利于地面极端大风的出现。飑线发展过程中观测到弓形回波、超级单体等强天气系统。中高层动量下传和光滑湖面、喇叭口、狭管效应等特殊地形对于大风的增强效应比较显著,这些因素也加剧了地面极端大风的形成。      

基于小波长短期记忆网络的风电功率超短期概率预测

随着大规模的风电并网,风电所具有的间歇性与随机性对电力系统的稳定性产生了很大的影响,风电功率预测成为当前解决该问题重要的方式之一.本文利用长短期记忆（LSTM）网络良好的时序记忆特性,将小波分解技术与LSTM深度网络结合,提出基于小波长短期记忆网络的风电功率超短期概率预测模型.首先通过小波分解技术将原始时间序列进行平稳化处理,再建立各子序列样本的LSTM网络预测模型,借助最大似然估计法估计预测误差的高斯分布函数,最终实现对未来4 h时刻的风电功率概率区间预测.最后,采用中国东北某风电场数据对所提方法进行算例分析,结果表明,将小波分解与深度学习方法结合可以较好地提高预测的精度,提高概率预测的区间可靠性.     

遥感影像压缩的构像质量评价

本文分析了JPEG2000压缩算法的基本原理,对某地区的数字航空遥感影像进行了压缩试验,通过比较不同压缩比下各种评价指标的变化,来研究JPEG2000压缩算法对重建影像构像质量的影响,评价结果表明压缩比的增加,重建影像灰度平均值、标准方差和信息熵在一定范围内波动;同时,随着压缩比的增加,重建影像纹理越来越粗,视觉效果降低,并且重建影像与原始影像的一致性程度降低,差别越来越大。     

新太古代全球克拉通事件与太古宙-元古宙分界的地质涵义

早前寒武纪的全球性克拉通化是地球早期演化中最重要的问题之一。华北的克拉通化基本完成于新太古代末,以全区范围的花岗岩席和基性岩墙的侵入为特征。其微陆块间接合带是2.6~2.7Ga的绿岩带或花岗岩带,具有弧-陆、弧-弧和陆-陆拼合的特点(Zhaiet al.,2005)。1根据鲍格丹诺夫(1966)和诺日金(1985)的定义(转引自赵宗溥等,1993),“克拉通化”是指大部分地台的基底内部的最终形成期,即地台体制的最终形成期。后来一些作者把克拉通化解释为导致硅铝化地壳均一化、固结和加厚的过程,是一种把不成熟地壳变为成熟地壳的过程。两个识别标志:(1)形成…     

2004年印尼8.7级强震前昌黎台的远场电性异常特征探讨

分析了在2004年12月26日印尼8.7级地震前河北昌黎台记录到的自然电位及电场异常, 结果显示昌黎台自电位、 电场正常时段观测到的半日、 半月潮汐波周期变化在震前1个多月发生畸变, 周期消失, 变化幅度相应减小, 震后快速恢复, 且潮汐波记录比震前正常时段更加清晰。 该台地电阻率的观测结果显示起始下降变化比较平缓, 震前一周左右, 变化加剧, 出现多次阶变。 究其原因, 在强震发生前断层的蠕滑作用导致孔隙压力变化, 产生一种可以在岩石中传播的应变波, 由于台站下方岩土层对小应变信号具有很好的放大作用, 所以记录到了这种小幅度的应变波, 也就是远场的静态应变效应。 随着地震临近, 应力作用加强, 远程应变波引起台站下方水位、 水化学性质以及岩石孔隙度、 渗透率等的改变, 导致电阻率、 电场大幅度的阶变, 这反映了远场应变波的动态效应。 当然就异常幅度而言, 应变波的效应还嫌弱一些, 因此昌黎台异常变化可能还叠加了震源区激发的电磁波。     

基于IDL的三峡永久船闸三维可视化的实现

IDL(Interactive Data Language,交互式数据语言)是进行二维及三维数据可视化显示、分析及应用开发的理想工具。详细介绍了IDL语言的特点,并以三峡永久船闸为例,阐述了基于IDL的三维建模方法,利用IDL图形对象提供的接口,建立模型对象与数据库的连接,实现数据的交互式可视化查询以及查询结果的可视化显示,对数据的可视化查询分析做了初步尝试。     

Multi-year Simulations and Experimental Seasonal Predictions for Rainy Seasons in China by Using a Nested Regional Climate Model (RegCM_NCC). Part Ⅰ: Sensitivity Study

A modified version of the NCAR/RegCM2 has been developed at the National Climate Center (NCC), China Meteorological Administration, through a series of sensitivity experiments and multi-year simulations and hindcasts, with a special emphasis on the adequate choice of physical parameterization schemes suitable for the East Asian monsoon climate. This regional climate model is nested with the NCC/IAP (Institute of Atmospheric Physics) T63 coupled GCM to make an experimental seasonal prediction for China and East Asia. The four-year (2001 to 2004) prediction results are encouraging. This paper is the first part of a two-part paper, and it mainly describes the sensitivity study of the physical process parameterization represented in the model. The systematic errors produced by the different physical parameterization schemes such as the land surface processes, convective precipitation, cloud-radiation transfer process, boundary layer process and large-scale terrain features have been identified based on multi-year and extreme flooding event simulations. A number of comparative experiments has shown that the mass flux scheme (MFS) and Betts-Miller scheme (BM) for convective precipitation, the LPMI (land surface process model I) and LPMII (land surface process model Ⅱ) for the land surface process, the CCM3 radiation transfer scheme for cloud-radiation transfer processes, the TKE (turbulent kinetic energy) scheme for the boundary layer processes and the topography treatment schemes for the Tibetan Plateau are suitable for simulations and prediction of the East Asia monsoon climate in rainy seasons. Based on the above sensitivity study, a modified version of the RegCM2 (RegCM_NCC) has been set up for climate simulations and seasonal predictions.     

河北省北部晶质石墨矿层岩(矿)石地球化学特征与成因分析

晶质石墨是一种新兴战略矿产。近年在河北省北部发现了多处大中型晶质石墨矿床,主要赋矿层位于新太古代崇礼上岩群、古元古代红旗营子岩群等,具有良好的成矿潜力。通过系统的野外地质调查与采样、分析测试工作,详细研究了赋矿层位的岩相学、地球化学特征,并对碳质来源进行了分析。结果表明:赋矿岩石主要为含石墨黑云斜长变粒岩、片麻岩与透辉岩,原岩恢复以砂泥质碎屑岩、钙质沉积岩为主。主量元素含量变化较大, SiO₂含量为38.90%～80.42%, CaO+MgO为2.05%～31.93%, Al₂O₃为1.50%～15.34%;稀土元素含量为79.1～321.4μg/g, PAAS标准化分布模式一般具有右倾或较平坦分布特征, δCe略具负异常,部分具有δEu异常。微量元素特征指示沉积环境为滨浅海环境,部分地区存在富氧条件,局部为还原环境或存在热液加入。石墨中碳同位素值为–26.0‰～–20.7‰,主要来源于生物成因有机碳;大理岩碳同位素值为–3.8‰～1.1‰,主要来源于碳酸盐岩成因无机碳。区内晶质石墨矿层分布受到地层、岩性、岩相控制,含矿...     

粤西河台金矿锆石SHRIMP年龄及其地质意义

河台金矿是一个受剪切带控制的金矿床,成矿作用分为韧性剪切变质成矿期的韧性剪切变质成矿作用阶段和热液蚀变成矿期的金硅化石英脉阶段、金硫化物阶段以及方铅矿闪锌矿碳酸盐脉阶段,金的成矿主要发生在热液蚀变成矿期的金石英脉阶段和金硫化物阶段。SHRIMP锆石U-Pb测年显示赋矿围岩混合岩中继承性锆石的核部和幔部年龄为343.9~1732Ma,代表形成混合岩原岩的源区岩石的年龄;继承性锆石边部和混合岩化变质作用中新生锆石的年龄平均值为239.6±3.9Ma,属印支期,为混合岩化变质作用的年龄,这一年龄与印支期印支板块与扬子板块、扬子板块与华北板块的碰撞时代相一致,证实在中国华南存在印支期的混合岩化变质作用。韧性剪切变质成矿作用的年龄小于混合岩化变质作用的年龄(239.6±3.9Ma);富硫化物含金石英脉中热液锆石普通铅含量高,为0.65%~2.27%,Th/U值变化围很小,为0.306~0.557,其年龄为152.5±3.1Ma,属燕山期,代表河台金矿主成矿期年龄。