大气探测资料在中尺度暴雨中的分析和应用

使用近几年强化气象业务观测网建设所获得的大气探测资料,包括每小时1次的自动雨量站资料、逐时的GOES-9卫星红外云图TBB资料、多普勒雷达反射率因子、径向速度及回波顶高资料,并结合NCEP/NCAR再分析资料,对2003年6月29—30日淮河流域大暴雨过程进行了中尺度观测研究。分析表明:高时空分辨率的大气探测资料能较好地描述暴雨过程的中尺度特征;同时,停滞在淮河一带的梅雨锋和切变线为此次大暴雨发生提供了有利的背景条件;暴雨过程期间,淮河流域梅雨锋云系上共有11个β-中尺度对流云团发生,它们是暴雨的直接制造者;此次大暴雨过程主要由2次中尺度强降雨时段组成,中尺度雨团的源地集中在安徽西北部,雨团的发生与β-中尺度对流云团活动有密切关系;雷达回波的分析显示,此次暴雨是混合云降水所致,在层状云降水区中有许多对流云回波,对流回波区和径向速度场所反映的中尺度辐合线与中尺度对流系统的演变有密切的关系。     

黄河宁蒙河段凌汛特征及成因分析

利用NCEP1°×1°的6小时分析资料、常规气象观测资料和水文观测资料,对黄河上游宁夏和内蒙古河段封、开河期的凌汛灾害特征和成因进行了天气动力学和热力学综合分析。结果表明:宁蒙河段凌汛灾害是特定的气象、地理和水文条件所造成的;封河主要是在经向型、开河在纬向型的有利大尺度环流形势下,与冷暖空气的侵入、气温剧烈降升、大气与水体对流失热和增热密切相关;气温的变化取决于温度平流和非绝热因子的作用,冷暖空气的强弱则取决于涡度平流的作用。     

交叉小波变换在河南降水时频分析中的应用

在利用Marr小波对时间序列进行连续小波变换的基础上，采用交叉小波变换方法，分析了河南省近50a降水与ENSO之间的关系。结果表明，河南降水距平（ΔR）、海面温度距平（ΔTss）以及南方涛动指数距平（ΔISO)序列中都存在着不同时间尺度的周期分量，并且各周期分量的强度是不同的。同时研究了ΔR与ΔTSS，ΔISO之间2－4a和5－7a周期尺度的相关振荡及各尺度上的时频特征。     

诱发四川冕宁“6.26”山洪灾害的突发性暴雨特征及其形成机制

基于多源观测、再分析和对流可分辨模式预报资料,运用物理量诊断、标准化异常、相似过程比较等方法,分析了2020年6月26日四川冕宁突发性暴雨过程的特征和形成机制。结果表明：（1）该过程是一次伴有多条带状γ中尺度对流系统、“列车效应”产生极端小时雨量的局地突发性暴雨过程,其对流回波质心较低,对流云团具有中尺度对流复合体云团特征;（2）冕宁北部的对流冷池出流与较强的谷地偏南气流相遇形成的辐合抬升构成了对流的触发机制;（3）川西南低空偏南气流具有阶段性增强特征并提供了持续的暖湿空气输送,其在过程初期与下山冷池的相互作用及后期与盆地西部南下冷空气的汇合,使对流反复在冕宁站西侧和南侧初生,并在下游形成“列车效应”;（4）对比历史相似过程,环境大气的对流有效位能等物理量具有更显著的异常和异常持续性;（5）川西南北部的高海拔地形对延缓冷空气进入安宁河谷和维持河谷内的不稳定层结有显著作用,并且该区域地形强迫抬升形成了河谷上游地区潜在的对流触发条件。最后给出了此次暴雨过程形成机制的概念模型。     

基于MODIS数据的拉萨市地表温度变化研究

采用2000～2011年6月MODIS地表温度产品和拉萨市4个气象站6月平均地表温度对拉萨市地表温度的时空变化进行了分析.结果表明：拉萨市在近12年内地表温度呈明显上升趋势,2009年地表温度达到最高为28.49℃,最小值出现在2003年为14.12℃.在空间分布上高温区主要集中在城市中心和城市周边区域,并随着时间推移不断向外扩张,在2007年6月拉萨市地表温度高温区分布范围最大,其中纳木错东部和林周县的高温区增加最显著;在利用实测的地表温度与MO-DIS反演的地表温度做相关分析发现,两者的相关系数为0.64通过了0.001的显著性检验,两种地表温度的时间变化趋势也较为一致,因此MODIS地表温度反演产品适用于大范围地表温度和城市热环境监测是可行的.     

福建寿山石“月尾紫”的矿物学特征研究

针对采自福建寿山地区的寿山石“月尾紫”品种进行了光学显微镜、X射线粉末衍射、拉曼光谱和扫描电子显微镜等仪器的系统分析测试。结果显示,“月尾紫”呈显微微晶结构,主要矿物组成为地开石,基质中可见大量的紫红色矿物赤铁矿。赤铁矿呈浸染状分布,是致使“月尾紫”整体呈现紫色的原因。由于赤铁矿本身色调和富集程度不同,导致“月尾紫”的紫色调有深有浅,同时由于赤铁矿浸染分布于地开石颗粒间,使得“月尾紫”呈现不透明状。扫描电子显微镜下可见地开石颗粒主要呈假六方板状,棱角清晰,厚度均匀,呈叠瓦状、书册状排列,能谱测试结果显示扫描电子显微镜下微米级球状矿物颗粒为二氧化硅。     

风化粘土层-半风化岩石型不整合的矿物学、地球化学特征

不整合是构造运动和海(湖) 平面升降的产物, 其风化粘土层可作为油藏的良好封盖层, 半风化岩石孔缝系统可作为油气运移通道, 也可为油气聚集提供良好储层.深入分析不整合结构在矿物含量变化、元素及其氧化物含量变化方面的微观特征是划分不整合结构的基础, 对不整合油气藏的勘探实践具有重要意义.不整合结构可划分为风化粘土层-半风化岩石型、半风化岩石型和沉积间断型.通过济阳坳陷义和庄凸起前第三系风化粘土层-半风化岩石型不整合结构矿物与元素变化的实测数据, 结合典型地区风化壳的矿物、元素分析结果, 分析了风化粘土层-半风化岩石型不整合结构的矿物学、常量元素地球化学特征: 其矿物学特征主要表现为长石、云母等原生矿物的蚀变和高岭石、伊利石及蒙脱石等次生粘土矿物的明显增多, 粘土矿物在风化粘土层中部或风化粘土层下部-半风化岩石上部较为富集; 其常量元素地球化学特征表现为Ca、Na元素含量迅速减少, 在风化粘土层下部与半风化岩石上部通常具有Fe、Al元素的富集带, K、Mg元素的变化由于交代作用等因素而变得复杂.      

冈底斯带重磁异常二维经验模态分解及地壳结构

地壳结构是青藏高原深部地球物理探测的主要目标之一.研究了结合功率谱分析的二维经验模态分解（Bi-dimensional empirical mode decomposition,BEMD）位场分离方法,并将其应用于冈底斯带重磁异常分离中.模型试验结果表明该方法能够分离叠加异常,并可获得场源平均深度的可靠估计值;实际资料处理表明研究区布格重力异常和化磁极异常均可分为由浅到深的3个等效层场源产生的异常组合.其中深部重、磁场以南北分区、东西分块为特征.证明了青藏高原是南北地体的拼接,并且在形成之后持续受到印度板块不均匀地向北推进,使喜马拉雅地体、冈底斯地体的深部物质属性在东西方向上以约88°E和93°~95°E为界存在显著的差异;推断青藏高原南部区域中下地壳的低密度体东西向是不连续的,且在研究区中、东部,南北向低密度体被雅鲁藏布江缝合带切开.      

塔尔湾断裂活动时代厘定及地貌陡坎成因分析

阿尔金断裂东段北侧发育了多条NW向断裂,塔尔湾断裂是其中规模最大的塔尔湾-登登山-池家刺窝断裂的西段。该断裂总体走向NW,长约10km,在卫星影像上为一笔直的线性陡坎,地貌上为高几十cm至5m的地形陡坎。陡坎倾向NE,组成陡坎的地层主要有早更新世砾岩和全新世风积砂土等。通过地形剖面测量得到,由全新世风积砂组成的地貌陡坎高5m左右,由早更新世砾岩组成的地貌陡坎高1m左右。垂直地貌陡坎开挖的探槽揭示出,塔尔湾断裂为SW倾的逆断层,表现为新近纪泥岩逆冲于早更新世砾岩之上,断距为0.5m左右。全新世风积砂及晚更新世戈壁砾石层覆盖于断层之上,没有被错断。断裂上盘为新近纪泥岩,富含地下水,因此植被较发育;由于植被的保护及固砂作用,风积砂不断堆积并保存下来,风积沙层逐渐增高。下盘除地表有几十cm厚的戈壁砾石层外,下部均为胶结坚硬的早更新世砾岩,不含地下水,植被不发育。全新世风积砂土只发育在塔尔湾断裂上盘,下盘没有全新世地层发育;早更新世砾岩上的地貌陡坎高度远远小于全新世风积砂土上地貌陡坎的高度。这些都表明由全新世风积砂组成的地貌陡坎不是断裂活动形成的,而是外动力作用造成的。因此,塔尔湾断裂是一条早中更新世逆断裂。     

古风化壳孔隙与裂缝发育特征及其油气地质意义

通过总结前人研究结果,利用数据整理、薄片观察等方法对古风化壳中孔隙和裂缝的发育规律进行了分析,并探讨了古风化壳结构的油气地质意义。研究结果表明,发育完全的古风化壳具有风化黏土层和半风化岩石的分层结构;半风化岩石中部孔隙和裂缝较发育,向上向下规模逐渐减小,至风化黏土层大孔隙和裂缝不发育。通过实例汇总认为,影响半风化岩石孔缝系统发育程度的主要因素包括风化基岩的岩性、风化的时间和强度、风化壳形成时期的剥蚀厚度和古风化壳的埋藏深度以及裂缝孔隙的充填特征。风化黏土层岩性致密,对油气的保存具有建设性作用;半风化岩层中部的孔缝连通体,既为油气运移的良好通道,也可作为油气聚集的有效储层。