GRAPES-GFS模式暴雨预报天气学检验特征

本文采用天气学检验方法,对2016年度国家气象中心GRAPES全球数值预报系统(GRAPES-GFS)业务预报暴雨过程及2013-2015年部分回算个例进行了检验,并结合对比欧洲中期天气预报中心确定性预报模式(EC模式)和国家气象中心全球谱模式T639L60(T639模式)降水预报,梳理总结业务GRAPES-GFS模式预报性能优势和系统性偏差特征。被检验暴雨过程共38次,其中南方暴雨过程20次,北方暴雨过程6次,热带扰动或台风降水过程12次。依靠预报员主观天气学检验分析,从降水预报效果检验出发,结合主要影响天气系统和示踪物理量检验,梳理总结模式预报系统性偏差,以期全面发掘该业务预报模式性能。结果表明对短期时效内的降水预报,GRAPES-GFS模式预报稳定性较好,整体明显优于T639模式。但还存在诸如对对流性降水预报较实况偏北或对主雨带南侧暖区降水预报不足的偏差特征;另对弱高空波动背景下的对流性降水预报偏弱;而在降水预报强度大致正确的情况下,对降水系统南侧偏南气流控制区域预报湿度偏大,对副热带地区的低涡系统预报偏强。     

Simulation of sea ice in FGOALS-g2: Climatology and late 20th century changes

Sea ice is an important component in the Earth’s climate system. Coupled climate system models are indispensable tools for the study of sea ice, its internal processes, interaction with other components, and projection of future changes. This paper evaluates the simulation of sea ice by the Flexible Global Ocean-Atmosphere-Land System model Grid-point Version 2 (FGOALS-g2), in the fifth phase of the Coupled Model Inter-comparison Project (CMIP5), with a focus on historical experiments and late 20th century simulation. Through analysis, we find that FGOALS-g2 produces reasonable Arctic and Antarctic sea ice climatology and variability. Sea ice spatial distribution and seasonal change characteristics are well captured. The decrease of Arctic sea ice extent in the late 20th century is reproduced in simulations, although the decrease trend is lower compared with observations. Simulated Antarctic sea ice shows a reasonable distribution and seasonal cycle with high accordance to the amplitude of winter-summer changes. Large improvement is achieved as compared with FGOALS-g1.0 in CMIP3. Diagnosis of atmospheric and oceanic forcing on sea ice reveals several shortcomings and major aspects to improve upon in the future: (1) ocean model improvements to remove the artificial island at the North Pole; (2) higher resolution of the atmosphere model for better simulation of important features such as, among others, the Icelandic Low and westerly wind over the Southern Ocean; and (3) ocean model improvements to accurately receive freshwater input from land, and higher resolution for resolving major water channels in the Canadian Arctic Archipelago.     

琼中高级变质杂岩中单颗粒锆石Pb-Pb年龄及其地质意义

琼中地区存在由片麻岩、混合岩、麻粒岩和紫苏花岗岩组成的高级变质杂岩。对其中片麻岩和麻粒岩开展了单颗粒锆石Pb-Pb年代学研究,分别获得1483±13Ma和499±24Ma的年龄数据。结合现有地质资料, 认为琼中地区先后经历了新太古代表壳岩系形成、中元古代变质—岩浆再造和加里期构造热事件改造等3个主要演化阶段。     

汤西断裂带土壤气体地球化学特征与跨断层短水准变化的关系

为探究卫辉西代村跨断层短水准出现的趋势性变化与断裂活动间的相关性,在跨断层水准观测场地布设1条土壤气Rn和H₂浓度测线,复测周期与跨断层水准测量周期基本一致,分别于2018年4月、7月、10月开展3期土壤气Rn和H₂浓度测量。同时,为增加观测数据的可靠性,于2018年8月布设了1条与上述3期测线平行的测线并开展土壤气Rn和H₂浓度测量。4期土壤气H₂浓度测量结果显示,该区土壤气H₂浓度背景值处于较低水平,H₂浓度异常值所处位置主要集中在距起点150—210 m处,该处为断裂通过处。4期中Rn浓度最大值、背景值和均值的变化幅度均在正常范围内,Rn浓度异常值所处位置也主要集中在距起点150—210 m处,该处可能为断裂通过处。土壤气显示的断裂通过处与该区探槽显示的断裂位置一致。4期土壤气测量结果表明,近期汤西断裂带可能处于相对稳定状态,跨断层水准观测数据的趋势性变化与断裂活动之间相关性不大。     

东昆仑三维重力异常解释方法研究

小波变换是一种广泛应用的信号处理技术，它具有良好的时－频局部化特性。本文探讨了小波变换在分解重力异常中的应用。同时，利用计算机对重力资料的三维定量解释，进行了初步试算。通过东昆仑地区实际资料处理，认为这二种方法在重力资料处理解释中，具有快速，简捷的特点。     

鄂西娄山关组顶部古岩溶不整合面的发现及层序地层学意义

鄂西娄山关组顶部存在古岩溶不整合面，有众多陆上暴露和溶蚀标志，表明其产生受寒武纪末海平面下降事件的控制。它不仅形成了碳酸盐台地上典型的Ⅱ型层序界面，而且恰与寒武－奥陶纪年代地层界线相重合，体出了层序界面，年代界线和事件界线三位一体的有机结合。     

海南岛法门期生物地层

根据首次发现的牙形刺Ｐａｌｍａｔｏｌｅｐｉｓ　 ｇｒａｃｉｌｉｓ　ｓｉｇｍｏｉｄａｌｅｓ， Ｐ． ｇｒａｃｉｌｉｓ　　ｇｒａｃｉｌｉｓ，Ｐｏｌｙｇｎａｔｈｕｓ　ｇｅｒｍａｎｕｓ等及珊瑚Ｃｙｓｔｏｐｈｒｅｎｔｉｓ　ｋａｌａｏｈｏｅｎｓｉｓ等，确定昌江组属法门阶，并与湘中邵东组、孟公坳组两个组的层位相当。它是海南岛迄今已知的唯一的泥盆纪沉积。至此，海南岛是否存在泥盆系这一华南地区长期悬而未决的重大基础地质问题获得基本解决。同时，依据新获得的古生物证据，指出保亭地区南好组选层型剖面为志留系而非前人所称下石炭统；石碌－金波一带的南好组第三段为上石炭统而非前人所称杜内阶或推测的中－上泥盆统。     

鄂豫陕毗邻区地层、岩相建造及沉积盆地的控矿作用

通过对鄂豫陕毗邻区金属和有金属矿床的全面研究和重点解剖,指出泥盆系、二郎坪（岩）群、上震旦统、耀岭河群（组）和武当山（岩）群是本区的主要赋矿地层,详细论述了陕西山柞旬地区泥盆纪岩相建造和沉积盆地演化与成矿作用的关系。     

东秦岭-大别造山带区域成矿规律研究

对该区的矿床时空分布、矿床类型、成矿系列,成矿物化条件,矿源等进行了系统的研究总结。指出区内总体成矿地质背景为具有过渡型地壳特色的大陆复合造山带,可划分为中元古代－古生代海盆同生沉积成矿、中生成大规模陆内俯冲造山体制后生热液成两个成矿阶段,具有盆地边缘控矿,动力学转换带成矿、成矿的广义层控性及碰撞造山体制浅成与中深成热液矿带成对共生等特点。     

分数阶时间导数计算方法在含黏滞流体黏弹双相VTI介质波场模拟中的应用

相对于整数阶导数,分数阶微分算子可以更简洁地描述具有历史依赖性和空间全域相关性的复杂力学和物理过程。但是对分数阶波动方程进行数值模拟,计算量和存储量均较大,尤其对长时间或大计算域的模拟更是如此。文中给出了3种计算方法：全局记忆法、短时记忆法、自适应记忆法,并将这3种方法应用于含黏滞流体黏弹双相VTI （横向各向同性）介质分数阶波传播方程正演。通过对比3种方法的模拟精度、计算时间及占用内存发现：虽然短时记忆法可以通过设置短时记忆长度来调整计算时间与所占内存,但是短时记忆长度越短,精度越差;而自适应记忆法在保证精度的前提下,是短时记忆法与全局记忆法在计算时间与占用内存两方面的折衷。最后对各方法的利弊进行总结,为后续正演模拟及新的分数阶数值算法开发提供方法上的参考。在正演过程中,不仅要使所建模型更贴近实际地下介质,还需对选取的数值算法在计算时间、计算存储量和精度之间进行利弊权衡,以得到一个比较合理的数值算法。