Analyses of dry intrusion and instability during heavy rainfall event occurred in Northern China

The 1°×1° National Center for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research （NCEP/NCAR） data and mesoscale numerical simulation data are analyzed to reveal a mechanism for the formation of heavy rainfall in Northern China; this mechanism is the non-uniformly saturated instability induced by a dry intrusion. The dry intrusion and the accompanying downward transport of air with a high value of potential vorticity （PV） are maintained during the precipitation event. As the dry air intrudes down into the warm and moist sector in the lower troposphere, the cold, dry air and the warm, moist air mix with each other, and, as a result, the atmosphere becomes non-uniformly saturated. On the basis of this non-uniform saturation, a new Brunt-Vaisaila frequency （BVF） formula is derived and applied to the precipitation event. It is shown that, compared to the conditions of either a dry or a saturated atmosphere, the BVF in a non-uniformly saturated, moist atmosphere （BVF） may be more appropriate for depicting the atmospheric instability in rainy regions.     

云凝结物平流输送对降水云系发展影响的数值模拟研究

大气动力学中"平流输送"是非常重要的宏观动力学过程,云凝结物的平流输送与降水云系的发展演变密切相关,它把宏观动力过程与各种云凝结物粒子的时空演变联系起来,云凝结物的平流输送可以增加或减少局地大气中云凝结物的含量,改变云凝结物的空间分布状况,影响云凝结物的微观物理过程,进而促进或抑制降水云系的发展演变.本文在数值模拟研究中.通过改变云凝结物平流输送的状况来研究宏观动力过程对云微观物理过程的影响,因而利用ARPS模式开展3个分别排除云凝结物水平平流输送、垂直平流输送和三维平流输送的敏感试验,进行关于云凝结物平流输送对降水云系发展演变影响的敏感性数值模拟研究.结果表明,云凝结物的平流输送对水汽比湿的影响很小.云凝结物的三维平流输送有利于增加降水云系中雪和霰的混合比含量,抑制云水、雨水和云冰混合比含量的增长.云凝结物的水平平流输送可以降低降水云系中云水和雨水的混合比含量,增加云冰和雪的混合比含量;云凝结物垂直平流输送的作用是增加降水云系中雨水、雪和霰的混合比含量,减少云与冰混合比含量.云凝结物三维平流输送效应的分析表明,云凝结物的三维平流输送主要通过调整云凝结物的微物理过程源汇项以及降水粒子(雨水、雪和霰)的下落末速项来改变降水云系中云凝结物的垂直结构;另外,雪的三维平流输送对雪本身的分布也有一定影响.     

PVC-U携砾过滤器滤料厚度与阻砂性的相关关系试验研究

针对第四系覆盖层、粉细砂地层成井中存在的问题,结合携砾过滤器的研制,试验并探讨了滤料层厚度与阻砂性的相关关系,初步得出了不同规格滤料理论最小阻砂厚度值。     

不同分辨率地形数据对黑河流域模拟结果的对比分析

陆面模式和分布式水文模式都要求细致的地面要素场描述,其中地形数据是一个重要的因子。目前,美国地质调查局(USGS)制作的全球30″地形数据已广泛应用于陆面模式和分布式水文/生态模式中,这套全球地形数据可以比较准确地描述地形的大尺度分布,然而若描写复杂地形的小尺度分布细节则略显不足。在黑河流域,我们有高分辨率的30 m地形数据,这里首先对黑河流域范围的该两套数据进行了比较;为评估黑河流域超高分辨率地形数据在大气模式中对气象要素的模拟能力,在中尺度大气模式(MM5)中分别使用黑河流域超高分辨率地形数据和全球30″地形数据,对黑河流域2003年6月大气要素场进行模拟。模拟结果显示,无论从要素场本身与地形空间分布的相关性还是要素变化的空间分布与地形变化的相关性看,地形对气压场、土壤和大气温度场以及大气可降水量场都有着重要影响,地形分布对月总降水量的空间分布也有一定影响。黑河数据对气温以及风向的模拟能力好于USGS数据,对降水过程模拟的改善程度不是很明显。     

富蕴地区阿尔泰造山带有限应变测量和应变恢复

本文采用褶皱等倾线法，砾石三维应变和S－C夹角等应变测量方法，对富蕴地区阿尔泰造山带一个50km的剖面进行了系统的有限应变测算，得出其顺层缩短和剪应变剖面图，测量结果表明，该剖面褶皱压扁的顺层缩短最高达78％，断层处的剪应变（γ）最大可达8左右，三维应变分析和Finn图解表明该区应变主要为平面应变，断层活动为简单剪切，利用分段积分和正态曲线恢复方法对剖面的缩短和剪切进行应变恢复，结果表明该剖面由原宽为267.2km的原始剖面经缩短和剪切而形成。     

高频微功耗海底地震仪研制

介绍了中国科学院地质与地球物理研究所自主研制的用于深水油气地球物理勘探的高频微功耗海底地震仪研制情况 .高频海底地震仪的仪器舱和水声释放器单球一体化总体结构设计 ,提高谐振频率和耦合频率 .采用先进的 32位单片机技术 ,系统具有体积小、重量轻、微功耗 (<30 0mW)和宽工作频带 (2～ 10 0Hz)的特点 .     

京西北盆岭构造区强震复发概率模型及地震潜势的定量评估

基于京西北盆岭构造区活动构造的定量化研究成果 ,视强震复发间隔为一随机变量 ,借鉴NB模型的建模方法 ,结合强震复发过程中存在分形规律的思想 ,建立京西北模型———强震复发间隔的均一化值服从正态分布N(1.0 0 0 3,0 .2 4 6 4 2 ) ;京西北盆岭构造区未来可能发生地震概率较高的断裂是 :天镇 -阳高盆地北缘断裂、阳原盆地南缘断裂、延庆盆地北缘断裂辛韩段、矾山盆地北缘断裂燕水段、宣化盆地南缘断裂     

北天山西段晚石炭世—早二叠世花岗岩成因及其构造意义

北天山增生杂岩带是北天山洋最终闭合的产物，对其中的地质体进行详细研究是揭示北天山洋演化过程的关键。北天山增生杂岩带内存在一些花岗质侵入体，然而目前为止，对这些岩体的形成时代及成因研究十分有限。本文对北天山西段的萨尔萨拉岩体和艾鲁逊岩体进行了锆石U- Pb年代学、地球化学和锆石Lu- Hf同位素分析，并探讨其成因及大地构造意义。萨尔萨拉岩体和艾鲁逊岩体主要岩石类型均为二长花岗岩，锆石U- Pb年龄分别为303 Ma和298 Ma，为晚石炭世—早二叠世侵入体。两个岩体的锆石均具有非常高的εHf(t)值，分别为9. 7~12. 1（平均为11. 2）和12. 1~15. 0（平均为13. 2），相应的两阶段模式年龄为696~547 Ma和541~357 Ma，表明其源区为新生的地壳物质。两个岩体的样品均具有高硅、富碱、富钾特征，为弱过铝质高钾钙碱性花岗岩，其较高的CaO/Na2O比值（>0. 3）和Al2O3/(MgO+FeOT)mol值暗示其可能源于变质杂砂岩的部分熔融，北天山增生楔中的复理石砂岩为可能的源区岩石。结合区域资料，本文认为萨尔萨拉岩体和艾鲁逊岩体形成于同碰撞向后碰撞转换阶段，限定了北天山洋在晚石炭世末闭合。     

岩体失稳过程中的振荡现象及断层的多向错动形迹

对三轴实验中岩石突发式破坏和粘滑失稳的瞬时动态过程的研究表明,应力下降和位移增加都不是单一的,而是一种含有多种频率成分的振荡过程。用扫描电镜对错动面的观察表明,这种振荡导致双向或多向错动形迹的发育。结合天然断层面上常见的双向或多向错动的擦痕、阶步等形迹,以及断层带的异常构造,如反错列等,提出一次断层活动中失稳振荡——地震可能是这些特征的形成原因之一。反之,它们也有可能成为地震的一种标志