基于物理约束扰动的EnSRF雷达资料同化

在完善WRF集合均方根滤波同化系统的双向嵌套预报方案、雷达资料质量控制方案和多微物理过程积分方案的基础上,引入了一种扰动势函数、流函数的尺度较小、物理意义更明显的集合初始扰动新方案.通过台风“桑美”登陆过程中的多普勒雷达资料直接同化试验,对比新扰动方案与目前应用较多的背景误差协方差随机扰动和全场随机扰动方案,对集合滤波同化效果的影响.试验结果表明,3种初始扰动方案都有效改善了台风内部结构,但新方案由于尺度更小、结构更为合理,其同化效果也更为显著,提高了对台风路径、中心最低气压、最大风速及降水的预报质量.     

TBM滚刀破岩的广义粒子动力学数值模拟

提出了一种新的无网格数值模拟计算方法--广义粒子动力学法(GPD),并在GPD算法中引入了粒子损伤理论。运用GPD方法,建立了TBM单滚刀、双滚刀作用下的完整岩体破岩模型,成功模拟了TBM滚刀破岩过程。通过与数值模拟结果及室内试验结果的对比分析,验证了GPD法模拟TBM滚刀破岩过程的有效性。同时,运用GPD方法建立了含节理岩体及高围压条件下岩体的TBM滚刀破岩模型,研究了节理及围压条件下TBM滚动破岩过程。得到了节理对TBM滚刀破岩效率的影响,既可能是促进作用又可能是抑制作用,高围压对TBM滚刀破岩过程中裂纹的起裂及扩展和破岩深度有较大的影响。     

中国煤炭地质研究取得的重大进展与今后的主要研究方向

国务院关于加强地质工作决定发布以来,中国煤炭地质勘查技术研究与找矿取得了重大成就,保障了国家对能源资源的需求。但当前符合科学绿色开发的煤炭产能比例仍然偏低,在开发条件较好、已经逐渐成为煤炭主力产区的西部地区,水资源破坏和地表生态损伤严重仍制约着西部煤炭资源的绿色开发。煤炭利用面临着大气污染控制、温室气体减排和生态环境保护的多重压力。煤炭地质科学研究仍然存在着8个方面的研究重点亟待提升。     

关于镜铁矿综合回收利用的试验研究

为了充分利用矿区内大量的镜铁矿资源,在原有工艺和试验研究的基础上,采用弱磁-强磁（两段）-摇床-分级工艺流程,在最终磨矿细度为-0.075 mm为95.10%的条件下,可得到产率29.46%、品位68.19%、回收率58.98%的综合铁精矿,及产率12.73%、品位68.89%、回收率25.75%的云母氧化铁产品,获得了良好的技术指标.     

内蒙古神山矿区伊力特岩体南侧深部找矿探讨

采用可控源音频大地电磁法（CSAMT）在内蒙古神山矿区伊力特岩体南侧进行深部构造探测研究,探测结果显示地下电性结构差异明显,具上部与下部的高阻层夹中间低阻层的电性层特征,并较好地分辨出该地区深部地层与伊力特岩体的接触面构造及由侵入岩体上侵所引起的侵位断裂构造等空间展布特征,并与区域构造有较好的对应关系.通过概略揭露地下岩体深部构造的形态特征,推测出侵位断裂构造与接触界面构造叠加复合部位可能为赋矿有利地段.     

The temporal and spatial variations in the Pacific wind and wave fields for the period 2002–2011

本文利用第三代海浪模式（WAVEWATCH III）分析了2002-2011年太平洋风速和海浪场的时空变化特征。首先,使用浮标观测数据对模式模拟的有效波高结果进行验证。结果表明模式可以有效地后报太平洋的有效波高。模式偏差较大的区域为中低纬度地区。随后将太平洋分为多个子区域,分别讨论了其风速和有效波高的时空变化特征。多年平均太平洋风速和有效波高存在类似的纬向分布特征,各子区域之间风速和有效波高的季节变化存在差别。模式刻画的太平洋有效波高年际变化最大的区域为南半球中高纬区域。进一步,我们研究了波浪能量的输入与耗散。相应的源函数项的各区域平均值显示了量化的表面波的变化。最后,对日平均的风速与有效波高值进行功率谱分析寻找序列的显著周期。结果表明有效波高时间变化对应的频谱和风速谱具有一定的差异。     

Arctic sea ice volume export through the Fram Strait from combined satellite and model data: 1979–2012

By combing satellite-derived ice motion and concentration with ice thickness fields from a popular model PIOMAS we obtain the estimates of ice volume flux passing the Fram Strait over the 1979–2012 period. Since current satellite and field observations for sea ice thickness are limited in time and space, the use of PIOMAS is expected to fill the gap by providing temporally continued ice thickness fields. Calculated monthly volume flux exhibits a prominent annual cycle with the peak record in March(roughly 145 km3/month) and the trough in August(10 km~3/month). Annual ice volume flux(1 132 km~3) is primarily attributable to winter(October through May) outflow(approximately 92%). Uncertainty in annual ice volume export is estimated to be 55 km~3(or 5.7%). Our results also verified the extremely large volume flux appearing between late 1980 s and mid-1990 s. Nevertheless, no clear trend was found in our volume flux results. Ice motion is the primary factor in the determination of behavior of volume flux. Ice thickness presented a general decline trend may partly enhance or weaken the volume flux trend. Ice concentration exerted the least influences on modulating trends and variability in volume flux. Moreover, the linkage between winter ice volume flux and three established Arctic atmospheric schemes were examined. Compared to NAO, the DA and EOF3 mechanism explains a larger part of variations of ice volume flux across the strait.     

面向山洪预警的水雨情监测站网布设方法研究

山洪灾害是中国高频发、高死亡率的自然灾害之一。水雨情站网的合理布设及优化,有利于捕获区域暴雨、洪水情势变化的时空异质性,可显著提高中小流域山洪预警的精度,增强山洪灾害防御能力。本文以山洪灾害高发的福建省顺昌县为例,提出了面向山洪预警的水雨情站网布设方法。县内现状雨量和水位站网监测密度分别为37 km²/站和76 km²/站,主要分布在平原主干河流地区,山洪灾害重点防治区内站网布设不足,小流域暴雨山洪监测和预警能力较弱。针对上述问题,综合分析流域降雨时空特征、历史山洪灾害与山洪灾害预警预报需求,对研究区水雨情站网进行了合理性分析和布设研究,建议增设雨量站3座、水位站3座,其中一座水位站同时监测降雨过程,调整后县内雨量站和水位站的监测密度达到34 km²/站和68 km²/站。本文研究对山洪灾害高发区的水雨情站网布设具有参考和指导意义。     

济南7.18大暴雨中尺度分析研究

利用常规和非常规观测资料、分辨率0.5°×0.5°、间隔6 h的GFS(Global Forecast System)分析场资料和WRF(Weather Research and Forecasting model)数值模拟结果,对2007年7月18日济南大暴雨进行了中尺度分析研究。结果表明,低空急流、自内蒙古南下的低层冷空气和中层干空气的配置有利于中尺度对流系统的发展和维持;中尺度对流系统生成、发展于低涡西南侧的辐合线上,低涡入海过程中移速减慢使辐合线经过济南速度减慢,导致济南持续3 h的短时强降水;生成于中尺度对流系统前30 km左右的对流系统与中尺度对流系统的合并使降水增幅,最终导致极端降水发生。     

DEM网格尺寸对地形因子精度的影响分析

本文以四川省为研究区,基于SRTM数据和GDEM数据,选取5种不同网格尺寸提取坡度、坡向、剖面曲率、平面曲率和地表粗糙度等地形因子,比较DEM网格尺寸变化对提取的地形因子计算结果的误差。研究表明,DEM网格尺寸的增大增加了DEM对地形信息的概括,提取的地形因子准确性降低;但是网格尺寸如果过小,会导致数据量快速增大,浪费大量时间和计算机资源。所以在生产实践中,应综合考虑多种因素选择适宜的网格尺寸。