Middle-high latitude N2O distributions related to the Arctic vortex breakup

The relationship of N2O distributions with the Arctic vortex breakup is first analyzed with a probability distribution function （PDF） analysis. The N2O concentration shows different distributions between the early and late vortex breakup years. In the early breakup years, the N2O concentration shows low values and large dispersions after the vortex breakup, which is related to the inhomogeneity in the vertical advection in the middle and high latitude lower stratosphere. The horizontal diffusion coefficient （Kyy） shows a larger value accordingly. In the late breakup years, the N2O concentration shows high values and more uniform distributions than in the early years after the vortex breakup, with a smaller vertical advection and Kyy after the vortex breakup. It is found that the N2O distributions are largely affected by the Arctic vortex breakup time but the dynamically defined vortex breakup time is not the only factor.     

基于TIGGE资料的地面气温多模式超级集合预报

基于TIGGE资料, 采用均方根误差分别对欧洲中期天气预报中心、日本气象厅、美国国家环境预报中心和英国气象局4个中心集合预报的地面气温场集合平均结果进行检验评估, 比较各中心地面气温的预报效果。并利用超级集合、多模式集合平均和消除偏差集合平均3种方法对4个中心的地面气温预报进行集成, 同时对预报结果进行分析。结果表明: 2007年夏季日本气象厅与欧洲中期天气预报中心在北半球大部分地区预报效果最好, 各中心在不同地区预报效果不同。超级集合与消除偏差集合平均降低了预报误差, 预报效果优于最好的单个中心预报和多模式集合平均。对于较长的预报时效, 消除偏差集合平均表现出了更好的预报性能。     

Fatigue-Damage Evolution Characteristics of Interbeded Marble Subjected to Dynamic Uniaxial Cyclic Loads

In this work, uniaxial fatigue tests combined with post-test X-ray computed tomography (CT) scanning were conducted on marble samples with different interbed orientations, in order to reveal the anisotropic damage evolution characteristics during rock failure. The dynamic elastic modulus, damping ratio, fatigue deformation, damage evolution, accumulative damage modeling and crack pattern were systematically analyzed. The testing results indicate that the interbed structure in marble affects the damage evolution and the associated dynamic mechanical behaviors. The damage curve in “S” style indicates three-stage trend, namely, initial damage stage, steady damage stage and the accelerated damage stage. The damage index during cyclic deformation for marble presents obvious discrepancy. In addition, a fatigue damage prediction models was employed numerically as double-term power equations based on the experimental data. It is found that the selected damage model is suitable in modeling the rapid damage growth in the early and final stage of rock fatigue lifetime. Moreover, post-test CT scanning further reveals the anisotropic damage characteristics of marble, the crack pattern in the fractured sample is controlled by the interbed structure. What is more, the most striking founding is that the fracture degree is in consistent with the damage accumulation within the steady damage stage. Through a series of damage mechanical behavior analysis, the internal mechanism of the effect of interbed orientation on damage evolution of marble is firstly documented.

     

浑善达克沙地地表沉积物有机碳同位素组成 与植被-气候的关系

研究现代地表沉积物有机碳同位素与植被-气候的关系,对于重建过去气候变化过程有重要意义。然而,对于气候变化幅度大、生态环境脆弱的浑善达克沙地,尚缺少相关的研究。本研究对浑善达克沙地进行了全面采样,对42个地表样品进行了有机碳同位素分析。结果表明,浑善达克沙地表土有机碳同位素(δ13C)介于-25.0 ‰ ~-19.4 ‰ 之间,平均为-22.2 ‰。通过两端元方法估算,研究区C4生物量介于0~46% 之间,平均为17.9%,与前人的C4植被调查结果有很好的可比性。相关分析表明,C4生物量与年降水量呈显著负相关关系,而与温度关系不大,这表明在该地区年均温差异较小的情况下,降水可能是控制C4植物生物量的主要因素; 另外,推测也可能是研究区C3生物量的变化主导地表有机碳同位素的变化。建立的δ13 C-年降水量转换函数,预期可用于重建浑善达克沙地全新世降水量的变化。     

浙江宁波地区第四纪自然环境变迁

第四纪自然环境的变迁,作为地球环境演変过程的最新一幕,对人类的生存和发展有着重要的意义。近年来,我们对中国东部沿海地区第四纪地质和海岸演化进行了研究,通过沉积物中孢粉和微体古生物等资料,对古气候及植被变化、海陆变迁等自然环境演变问题作了初步分析。宁波地区的研究是其中的一部分。 宁波滨海平原,地处东海之滨、杭州湾南岸,三面环山,一面临海,面积仅850平方公里。本区的第四纪地质调查主要是由浙江省地质局等有关单位进行的。我们利用浙江省地质局第六地质大队提供的钻探岩芯祥品,作了孢粉、微体古生物、软体动物化石分析,并委托中国科学院地球化学研究所C14实验室,作了部分样品的测年。本文总结已获得的资料,提出宁波地区第四纪自然环境演变的初步认识。     

新疆城市化过程及机制分析

城市人则城市化研究的核心问题。在分析新疆城市化现状特征的基础上，围绕新疆城市发展的阶段和过程，采用多因素的灰色关联分析和比较分析等手段，对新疆1978－2000年间城市化发展过程进行分析和探讨，寻求并探索新疆城市化发展的特征、水平和演化机制。研究结果发现各因素与城市化的关联度不仅在横向上存在着指标间的差异，在纵向上显示出1990－2000间各指标与城市化的相关性明显高于1978－1989年间，部分指标与城市化关系发生了负向变化。表明近20多年来新疆城市化稳定发展，城市化系统条件（农村和城市的控制性次系统及整个社会经济文化）有一定的提高，体现了系统各因素与城市化发展的同向性以及区域发展的合理趋势，但整体薄弱的社会经济基础是新疆城市化落后的根本原因，产业结构升级转换仍将是新疆城市化的主要动力。     

太行山东麓滹沱河出山处新生代沉积相与地貌结构

研究区在大地构造上处于山西台背斜上的五台隆起与辽冀台向斜内的博野拗陷之间的过渡地区,在地貌上位于太行山地与华北大平原之间的过渡带、滹沱河及其主要(右岸)支流冶河出山口地区,是一片点缀有残山的宽广的山前夷平面与冲洪积扇。     

利用伴随法优化非线性潮汐模型的开边界条件Ⅰ．伴随方程的建立及“孪生"数值试验

本研究采用基于最优控制理论的伴随法,把观测资料同化到陆架海域潮汐数值模型中去,优化开边界条件,提高数值预报的精度．潮汐模型的控制方程为考虑平流项、非线性底摩擦和侧向涡动粘性项的非线性浅水方程组;采用Lagrange乘子法建立了伴随模型．研究分两部分：第一部分即本文,建立非线性浅水方程模型的伴随方程、给出目标函数的梯度,并实现“孪生”数值试验;第二部分另文给出．     

基于北极黄河站观测的日侧极光研究新进展

回顾了基于中国黄河站全天空极光观测对日侧弥散极光与喉区极光研究的最新进展。首先,利用黄河站极光观测,对日侧弥散极光展开系统性分类与统计研究,对这一重要空间物理现象取得新认识,指出日侧弥散极光对研究日侧外磁层冷等离子体的分布、形成及磁鞘粒子进入磁层都具有重要启示作用;同时发现并定义了一种新型分立极光结构——喉区极光,并推断其可能对应磁层顶的局地变形。喉区极光是指发生在电离层对流喉区附近、从极光卵赤道侧向低纬方向延伸出来的分立极光结构。全天空极光观测表明喉区极光走向大致与电离层对流方向一致。之后,观测验证了喉区极光对应磁层顶局地内陷式变形的推测;统计发现喉区极光是一种非常高发的现象,对应的磁层顶变形尺度可达2—3 Re,并指出这种变形最可能由磁鞘高速流冲击磁层顶产生;发现在喉区极光产生过程中还可能触发磁重联;证实伴随喉区极光的产生,磁鞘粒子会进入磁层并诱发产生一种新型弥散极光。通过喉区极光研究,可以将已有的磁鞘瞬态过程研究和触发式磁重联研究有机地结合在一起,对太阳风-磁层耦合过程形成一种新的认识,即:在磁鞘中局地产生(而不是存在于太阳风中)的瞬态过程可以在日下点附近频繁地导致磁层顶局地变形、触发重联、引发系列地球空间效应,可能对太阳风-磁层耦合具有不可忽略的重要性。以此为基础,讨论了日侧极光研究引出的新课题。