两种模式随机扰动方案比较及扰动传播分析

基于我国T213全球集合预报系统,设计了两种模式随机扰动方案,第一种方案对物理过程和动力过程积分总倾向项进行随机扰动(简称STPS),第二种方案仅对参数化的物理过程的积分倾向项进行随机扰动(简称SPPS).将两种方案分别引入模式进行数值试验,评估集合预报效果,分析随机扰动特征及扰动传播机制.结果表明:两种随机扰动方案对T213模式预报变量都产生了明显的影响,垂直方向和水平方向上,扰动值都随着积分时间增加而增长,中高纬地区尤为显著.两种方案的差异是STPS方案预报变量扰动值偏大;SPPS方案预报变量扰动值更为合理,SPPS的扰动大值中心随预报时效增加从低纬向中高纬传播,且总能量偏差具有从小尺度向大尺度传播的特征.与STPS方案相比,SPPS方案的集合预报离散度、集合平均的均方根误差在积分后期明显更有优势,高度场和风场的预报准确性提高,降水量预报技巧也得到明显的改进.表明SPPS方案能更加合理地体现模式物理过程的不确定性,在一定程度上提高集合预报系统的预报能力.     

不同水汽条件下气溶胶对雷暴云电过程影响的数值模拟研究

为全面了解水汽在气溶胶影响雷暴云电过程中的作用,本研究在已有的二维雷暴云起、放电模式基础上,通过改变相对湿度和气溶胶初始浓度(文中气溶胶浓度均指气溶胶数浓度)进行敏感性数值模拟试验.结果表明:(1)随着气溶胶浓度升高,雷暴云产生更多的小云滴,降水过程受到抑制.而当水汽含量升高时,云滴数浓度的增长速度更快,雨滴数浓度升高...     

胶东郭城地区脉岩类岩石地球化学特征及成岩构造背景

胶东海阳郭城地区高密度、高频率产出多种脉岩类岩石,主要包括辉绿岩(βμ)、煌斑岩(χ)、闪长岩(δ)、闪长玢岩(δμ)、花岗斑岩(νπ)、正长斑岩(ξπ)等,且脉岩与金矿密切伴生。为了探讨该区脉岩的成因、源区性质及成岩构造背景,本文通过岩石学和地球化学研究表明,该区脉岩总体属于钾质钙碱性系列,高Mg、Fe、Al,低Ti,来自深部同一岩浆源区,富集LILE和LREE,相对亏损HFSE,为弥散状角闪石相橄榄岩富集地幔部分熔融作用(9.52%)的产物。成岩过程中岩浆经历了橄榄石、单斜辉石、角闪石等暗色矿物以及少量斜长石的分离结晶作用,岩浆侵位过程中没有受到地壳物质的混染。脉岩形成于大陆板内环境,同时具有大陆弧钙碱性玄武岩的地球化学特征,暗示了在构造背景上与太平洋板块的俯冲作用及晚侏罗世至早白垩世华北地块岩石圈的区域性伸展—减薄机制有关,可能与郯庐断裂带在该时期的左行走滑引张关系更为密切。     

韶关近18年霾的气候特征和典型天气类型

利用1991～2008年韶关市曲江站地面气象观测资料和NCEP 1°×1°的6 h再分析资料,分析韶关市霾的气候特征和典型天气类型。结果表明,近18年韶关市年霾日总体呈明显上升趋势,变化过程分为3个阶段,2006年开始的上升趋势是一种突变现象;韶关市11月霾天气最多,6月最少,并表现出秋冬季霾日多、春夏季少的分布特征。统计出现霾时的天气形势发现,地面风弱和气压场减弱都有利于形成霾,韶关市出现霾时以NW风最多;冷高压控制下的天气形势最有利于形成霾,其次是低压槽和热带气旋外围下沉气流。     

启动对流的初始扰动对热带飑线模拟的影响

在中尺度数值模拟及数值预报中,正确的对流启动是模拟或预报是否取得成功的关键。作者针对一次热带海洋飑线过程,利用一个风暴尺度云分辨数值模式进行数值模拟,采用不同的初始扰动触发与启动对流发展,重点讨论这些不同启动对流的初始扰动对飑线演变、生命史及其成熟结构等模拟的影响。结果表明,初始扰动的结构、形态分布及其与环境场的不同配置对具有深对流的飑线生命史存在重要影响,而对飑线的成熟结构影响较小。     

上海夏季近地面臭氧浓度及其相关气象因子的分析和预报

为了揭示城市近地面臭氧浓度的变化特征及其相关气象因素,尝试进行近地面臭氧浓度预报。通过对2005年夏季（6～9月上旬）上海徐家汇地区近地面臭氧的观测与分析,建立了用于夏季臭氧浓度预报和高浓度臭氧污染事件预警的一种简便、实用的统计回归方法。结果表明：天气条件对臭氧形成具有明显的作用,臭氧浓度晴天最大、多云天次之、阴雨天最小;臭氧具有明显的日变化特征,12：00～14：00之间为最大值,凌晨3：00～5：00之间有一很小的次峰,5：00～6：00之间为最小值。产生高浓度臭氧污染是多项因子的综合结果,一般在高压系统的影响下,晴天少云,紫外辐射较强,相对湿度较低,气温较高,地面和高空吹偏北风,且风速较小的情形时容易产生高浓度臭氧污染。引进高浓度臭氧潜势指数和风向影响指数两个指标,并综合考虑多种气象要素,通过逐步回归建立的臭氧浓度预报方程,对逐日最大臭氧浓度具有较好的拟合效果和可预报性。     

三峡水库引水工程秦巴段工程地质条件研究

在系统调查研究三峡引水工程秦—巴段区域地壳稳定性、活动断裂、工程地质条件和重大工程地质问题的基础上,根据三峡引水工程秦巴地区的工程地质条件及其差异性,初步将其分为六个工程地质区段,即:Ⅰ—四川盆地沉积岩区、Ⅱ—大巴山南麓弧形断褶区、Ⅲ—大巴山断裂较密集的岩溶发育区、Ⅳ—南秦岭断裂较少发育的中轻变质岩区、Ⅴ—秦岭造山带断裂密集发育的高变质岩区、Ⅵ—渭河盆地第四系堆积区。总体评价:Ⅰ和Ⅵ段工程地质条件较好,Ⅲ和Ⅴ段条件较差,重大工程地质问题较多。其中,主要的工程地质问题是岩爆、大变形和突水,特别是秦岭主峰附近可能发生强岩爆、大巴山区可能引发大规模岩溶突水值得高度重视。从区域地质环境、地壳稳定性、线路工程地质条件和主要工程地质问题等因素综合分析3条比选线路的差异,初步认为秦巴段三条输水线路以中线相对较好。     

玄武岩分相Sm-Nd内部等时线定年方法流程

长期以来,对玄武岩精确测年一直是困扰地质学家的重大科学问题。玄武岩结构和组成特殊,岩石中矿物组成单一、锆石十分稀少,颗粒很细,采用物理方法挑选单矿物和锆石十分困难,很难应用内部等时线法和锆石U-Pb法研究其成岩时代。而全岩样品间因岩浆分异产生的147Sm/144Nd比值差别很小,等时线年龄相对误差较大;Rb含量很低,Rb/Sr比值很小,全岩Sm-Nd法、Rb-Sr法常常不能给出正确可信的年龄。根据内部等时线法原理,本文通过化学方法,采用王水和氢氟酸-硝酸对玄武岩样品进行分步溶解,分别对同一件样品的王水溶解相、王水不溶相和全岩开展Sm-Nd同位素组成分析。结果表明:通过不同酸介质分步溶解,可提取玄武岩中石英、透辉石、长石等矿物组合,该组合与其全岩具有相同的εNd(t)和一致的Nd同位素模式年龄;矿物与全岩构筑的内部等时线中,147Sm/144Nd比值的变化由全岩之间的0.005扩大到0.11,143Nd/144Nd值的变化由全岩的0.512500~0.512547扩大到0.512500~0.513145。通过该方法获得了与已有锆石U-Pb年龄在误差范围内一致的Sm-Nd等时线年龄:t=(991±21)Ma(MSWD=2.1)。通过对比研究,本文认为:玄武岩分相Sm-Nd内部等时线定年方法,适用于前寒武纪及更古老的玄武岩样品的年龄测定。该方法的建立不仅有效提高玄武岩Sm-Nd等时线定年成功率,也为其他隐晶质且不易挑出单矿物样品的年龄测定提供了新的思路。     

亚东—格尔木地学断面古地磁新数据与青藏高原地体演化模式的初步研究

在前人古地磁工作的基础上，以亚东—格尔木地学断面走廊域为主，补充了29个古地磁新数据。本文根据这些资料，初步研究了青藏高原主要地体演化规律，同时对有关的雅鲁藏布江缝合带、班公湖—怒江缝合带及安多—丁青断裂进行了古地磁学分析和论证。根据古地磁数据，极移曲线的特征及综合前述几个缝合带的讨论，编绘了青藏高原地体演化模式图。本文就青藏高原的活动构造及隆升机制等地R问题也进行了简要分析。     

准噶尔盆地中新生代砂岩型铀矿地层沉积特征与产铀远景预测

分析准噶尔盆地周缘中新生代的地层结构、含铀"泥-砂-泥"结构、含铀沉积类型及展布特征,认为垂向上叠置的湖退进积-湖进退积组合所形成的"泥-砂-泥"结构为大尺度上定位砂岩型铀成矿的有利地层结构,其中低位体系域(湖进退积)形成的辫状河-辫状河三角洲沉积是盆地砂岩型铀矿最为有利的沉积相带。主物源、转换带以及相带的变化进一步控制了砂岩型铀成矿的有利区分布:(1)原生灰色(还原)沉积地层中有利砂体分布往往受到主物源以及构造转换带的影响,主物源方向的河道砂体及构造转换带处的富砂区域是砂岩型铀矿主要的远景区域;(2)杂色沉积地层中的有利砂体分布主要受局部沉积环境变化的影响,有利砂体多发育在局部沉积相带突变(砂岩层有机质含量增加)的区域。