二阶闭合模式在污染气象学中的某些应用

本文采用二阶闭合的湍流边界层模式,进行一系列数值试验以模拟边界层中连续线源的扩散状况。试验表明:无论在稳定的或不稳定的边界层中,高源的扩散能力都低于低源;在稳定层中,粗糙地表上的大气扩散能力高于光滑表面;在相同风速和地表净辐射情况下,粗糙表面上的大气扩散能力反而低于光滑表面;对流边界层中存在反梯度输送,因而K理论的应用受到限制。试验还表明,修正的Kazanski-Monin参数可能比Monin-Obukhov长度更能反映大气的扩散能力。     

Analytical Model of Roll Vortices in the Convective Boundary Layer

Analytical solutions of convective waves in the convective boundary layer (CBL) were obtained with two-layer linearized atmospheric equations including Rayleigh friction, which represents the turbulent viscosity in the lower CBL. The analytical model shows that the interaction between the convection in the lower layer and gravity waves in the upper layer is one of the causes for the formation of convective bands. The flow and temperature fields obtained by the analytical model present the main characteristics of convective bands found in field observations. We have also investigated the influences of atmospheric conditions on the characteristics of the bands. Results accord with previous knowledge about these phenomena.     

超高压——高压剪切带

超高压－高压剪切带是大陆碰撞造山过程中变质－变形分解作用形成的一类特殊的剪切带。剪切带内的构造以含柯石英、金刚石等超高压－高压矿物的榴辉岩、面理化超基性－基性岩、片麻岩、大理岩为特征，具有复杂的变形组构和变形历史。最终形成布丁－基质或残斑－基质结构。深入研究超高压－高压剪切带的几何学、运动学和流变学特征，对分析超高压－高压变质岩石的形成－折返过程及碰撞造山动力学，具有重要的实际和理论意义。     

气候变化对拉萨河谷冬小麦主要生育期的影响分析

了解气候变化对冬小麦生育期的影响,可为农业应对气候变化、调整农作物种植结构提供科学依据。本文利用1996—2022年近26 a拉萨冬小麦生育期以及逐日平均气温（T_m）、最高气温（T_max）、最低气温（T_min）、气温日较差（DTR）、相对湿度（RH）、降水量（Pr）、日照时数（S）和≥0 ℃积温（∑T₀）等资料,采用线性倾向估计、Pearson相关系数和优势分析方法等,分析了拉萨河谷冬小麦生育期变化特征以及影响的主导气象因子。结果表明：(1)近26 a拉萨河谷冬小麦营养生长期（Vegetative Growth Period,VGP）、生殖生长期（Reproductive Growth Period,RGP）和全生育期（Whole Growth Period,WGP）的T_m均呈上升趋势,T_min升温率大于T_max的升温率,DTR、RH呈减小趋势,∑T₀、Pr和S趋于增加。(2)冬小麦拔节前各生育期提早,提早率为0.47~6.75 d/10 a;拔节后各生育期推迟,推迟率为3.17~7.03 d/10 a;VGP、WGP延长,RGP缩短。(3)拉萨河谷10月、1月T_min和2月T_m的升高,是冬小麦出苗、分蘖和返青期提前的主要因素,导致冬小麦拔节后生育期推迟的重要因素则是4—5月S增加及6月RH减少。     

甘南郎木寺中全新世泥炭总有机碳和脂类分子化合物的组合特征

根据青藏高原东北部甘肃南部郎木寺泥炭总有机碳含量的时间序列,重建了该区7.3～4.0kaB.P.（中全新世）期间气候演变的历史,其中较为显著的变冷事件分别集中在6.8cal.kaB.P.,5.0cal.kaB.P.和4.3cal.kaB.P.。同时分析了3个不同深度的泥炭脂类分子化合物。结果表明,正构烷烃和直链烷基-2-酮都由长链组分所构成,具有明显的奇碳优势和很高的碳优势指数值（CPI>5）表明,这些长链组分来自草本高等植物。样品中还检出脂肪酸甲酯系列,也以长链组分为主,可能是沉积早期生物地球化学作用的产物。异构烯烃的存在及菲系列化合物低的甲基菲指数（MPI）和镜质体反射率（Rc）值,说明样品受成岩作用的影响很小而且几乎没有遭受现代的污染,即泥炭保存完好,各个指标可以真实反映泥炭的组成、性质及其形成时的环境条件。根据总有机碳含量的时间序列和不同阶段样品中的脂类分子化石的组合特征,探讨了各阶段气候和植被的演化特征。     

银川市太阳总辐射对气候变化的影响分析

对银川市1961~2004年的实测太阳总辐射资料分析表明,银川市的太阳总辐射40年来呈逐渐减少的趋势。方差分析表明,银川市的太阳总辐射突变点出现在1980年,此前银川处于相对偏多的时段,此后虽然在20世纪80年代后期有一次明显波动,但总体上呈下降趋势,银川处于相对偏少的时段,突变后比突变前平均年总辐射量减少了295.41 MJ/(m2.a)。银川市各月总辐射减少幅度不同,9月减少幅度最大,4月减少幅度最小。日照时数的变化趋势与太阳总辐射的变化趋势一致。分析其对气候的影响可知,银川市总辐射和年平均气温、夏季降水量呈负相关,与年蒸发量呈正相关,呈线性趋势。若总辐射减少100 MJ/(m2.a),年平均气温将升高0.15℃,5~9月降水量将增加6 mm,蒸发量将减少18 mm。     

格陵兰NEEM冰芯1711~1969年火山事件重建

冰芯作为良好的地质载体,为第四纪气候和环境研究提供了详实的信息。本研究利用连续流动装置对格陵兰冰盖西北部获取的一支90 m浅冰芯（命名为NEEM2009S1：77.45°N,51.06°W;海拔高度2450 m）融化处理,对氧和氢同位素比率（δ¹⁸O和δD,2 cm分辨率）和硫酸根离子浓度（SO₄^2-,10~12 cm分辨率）进行了测试。基于δ¹⁸O和关键的强火山事件对该冰芯进行了定年,结果为1711~1969年（不确定性为±1年）;通过非海盐硫酸根离子浓度（nssSO₄^2-）重建了该冰芯过去1711~1969年期间火山事件的历史。SO₄^2-浓度和通量很好地揭示了不同强度大小的火山事件。评估了强火山事件（VEI≥5）其产生的气候制冷效应;同时,由于该冰芯距离冰岛较近,本研究重点讨论了该冰芯对冰岛火山事件的记录历史,数据结果对了解冰岛历史时期火山信息具有重要的意义;此外,低纬度东亚与阿拉斯加地区的火山也容易传输至格陵兰冰盖。重建结果对于更好的理解火山事件对区域、全球环境与气候的影响具有重要的参考价值。

     

空气污染的长距离输送模式

所谓长距离输送一般是指区域尺度(几十公里到几百公里)和大陆尺度(几百公里到上千公里)中的污染输送问题。本文讨论一种可利用于区域评价的长距离污染物输送模式。考虑到硫化物在大气污染问题中的重要性及其化学性质相对简单的特点,这个模式首先用于讨论硫化物输送和转换规律。做为模式发展的初期阶段,本文只讨论模式本身结构、计算方法及参数选取等问题。目前区域尺度监测资料尚不足以对模式进行验证,因此关于模式在实际评价工作中的应用,将放在今后模式的进一步改进中去解决。     

山区夜间边界层的数值模拟

本文采用二维数值模式模拟了一个坡地上夜间边界层的发展过程.所得到的结果与1974-1976年在北京北部山区得到的观测资料做了比较.模拟出的夜间辐射逆温层的厚度和形状以及下坡风的廊线都与观测事实大致相符.模式进一步改进后似可做为解决中、小尺度复杂地形上夜间边界层演变的工具.     

High-resolution 3-μm spectra of Jupiter: Latitudinal spectral variations influenced by molecules, clouds, and haze

We present latitudinally-resolved high-resolution (R = 37,000) pole-to-pole spectra of Jupiter in various narrow longitudinal ranges, in spectral intervals covering roughly half of the spectral range 2.86-3.53 μm. We have analyzed the data with the aid of synthetic spectra generated from a model jovian atmosphere that included lines of CH₄, CH₃D, NH₃, C₂H₂, C₂H₆, PH₃, and HCN, as well as clouds and haze. Numerous spectral features of many of these molecular species are present and are individually identified for the first time, as are many lines of and a few unidentified spectral features. In both polar regions the 2.86-3.10-μm continuum is more than 10 times weaker than in spectra at lower latitudes, implying that in this wavelength range the single-scattering albedos of polar haze particles are very low. In contrast, the 3.24-3.53 μm the weak polar and equatorial continua are of comparable intensity. We derive vertical distributions of NH₃, C₂H₂ and C₂H₆, and find that the mixing ratios of NH₃ and C₂H₆ show little variation between equatorial and polar regions. However, the mixing ratios of C₂H₂ in the northern and southern polar regions are ∼6 and ∼3 times, respectively, less than those in the equatorial regions. The derived mixing ratio curves of C₂H₂ and C₂H₆ extend up to the 10⁻⁶ bar level, a significantly higher altitude than most previous results in the literature. Further ground-based observations covering other longitudes are needed to test if these mixing ratios are representative values for the equatorial and polar regions.