A simplified hydrodynamic mesoscale model suitable for use over high plateau regions

Summary A simplified hydrodynamic primitive equation model in -coordinates is described. This model includes the main physical processes that influence development and motion of mesoscale vortices over plateau regions: elevated terrain effects, effects of large-scale and synoptic-scale systems on the mesoscale systems, sensible heating from the earth's surface, moisture cycle and condensation heating released by both large-scale stable precipitation and cumulus convective precipitation, evaporation and the feedback effect of precipitation on evaporation, friction in the planetary boundary layer, horizontal diffusion by subgrid scale eddies and vertical eddy flux of meteorological elements (momentum, temperature, moisture, etc.) due to turbulence, cumulus convection and other smaller-scale physical processes. The model incorporates observed data as much as possible and equations are simplified so that it may be run using either a high-speed computer or a desktop computer.Two developing vortices that originated over the Qinghai-Xizang (Tibet) Platau and moved eastward producing heavy precipitation over the lower elevations are used to test the model. It is shown that the model is capable of simulating the major features of the vortices including the precipitation distribution and may be used for studies of mesoscale and synoptic scale weather systems over plateau regions.

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Ein vereinfachtes für hochländer geeignetes hydrodynamisches mesoscale-modell

Zusammenfassung Es wird ein vereinfachtes hydrodynamisches Grundgleichungsmodell in -Koordinaten be schrieben. Dieses Modell beinhaltet die wichtigsten physikalischen Prozesse, die die Entwicklung und Bewegung von mesoskaligen Wirbeln über Hochplateaus beeinflussen: Effekte der Hochfläche, Effekte von großräumigen und synoptischen Systemen, die fühlbare Wärme von der Erdoberfläche, den Feuchtigkeitskreislauf und die Kondensationswärme, sowohl von großräumigen als auch von Konvektionsniederschlägen, die Evaporation und die Beeinflussung der Evaporation durch den Niederschlag, die Reibung in der planetaren Grenzschicht, die horizontale Diffusion durch Turbulenzen, die kleiner als die Gitterkonstante sind und den vertikalen Fluß meteorologischer Elemente (Impuls, Temperatur, Feuchte etc.) durch Turbulenzen, Konvektion und andere kleinräumige Prozesse. In das Modell sind die Beobachtungswerte weitestgehend integriert und die Gleichungen soweit vereinfacht, daß es sowohl auf einem Hochleistungs- als auch auf einem Mikrocomputer laufen kann.Zum Testen des Modells wurden zwei sich entwickelnde Wirbel verwendet, die vom Qinghai-Xizang-Plateu (Hochland von Tibet) ausgingen, sich ostwärts bewegten und dabei zu schweren Niederschlägen in den Tiefländern führten. Es wird gezeigt, daß das Modell die wichtigsten Eigenschaften der Wirbel und die Niederschlagsverteilung simulieren und für Untersuchungen von mesoskaligen und synoptischen Wettersystemen über Hochländern herangezogen werden kann.

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With 18 figures     

Zur inneren Tektonik des Taunus (Rheinisches Schiefergebirge) aus der Sicht der Dachschiefergrube »Rosit«

Zusammenfassung Detaillierte kleintektonische Untersuchungen in Querschlägen auf 5 Tiefbau-Sohlen sowie einiger Bohrkerne und übertage-Aufschlüsse lassen die Konstruktion eines entsprechend genauen Querprofils (Tafel 1) zu. Der Faltenwurf ist ziemlich disharmonisch, offenbar im wesentlichen durch zahlreiche über- und Aufschiebungen bedingt; das gleiche gilt auch für die örtlich konstruierten Faltenspiegel 1. Ordnung. Der Vergenzgrad — abzulesen an der Neigung der Faltenachsen-Flächen bzw. der Schieferung — schwankt erheblich, und zwar zwischen 0 und ± 45 NW. Harnischmylonite und andere Verquarzungen treten vor allem im Zusammenhang mit über- und Aufschiebungen auf; sie scheinen z. T. auch mitgefaltet zu sein und damit eine langfristige bzw. wiederholte Durchbewegung des »Gebirges« anzudeuten.Das Querprofil wird räumlich ergänzt durch einen Horizontalschnitt auf der 4. Sohle mit einer darin eingezeichneten Längsprofil-Serie (Tafel 2).Die offensichtlich recht komplizierte innere Tektonik der Grube »Rosit« wird sodann in Beziehung zu bekannten Strukturen des Taunus zwischen Rhein und Idsteiner Senke gebracht. Offenbar besteht über dem südlichen Mittelrhein ein tektonisches Hoch.

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Detailed local explorations of structural features (tectonic analysis) in cross-galaries of 5 underground levels, of some coredrillings and outcrops allow the construction of a corresponding detailed tectonical cross-section (Table 1). The fold structures are rather disharmonious what seems to be caused at all by numerous low-angle and high-angle reverse resp. thrust faults; this disharmony is indicated too by locally constructed fold envelopes. The degree of vergence — given by the dipping of axial planes or cleavages (vertical = 0) — differs in a considerable way from 0 to ± 45 NW. Laminated and slickensided quartz-layers and other quartz-formations seems to be connected at all with thrusts resp. reverse faults. Partly they appear ± folded what indicates a long or repeated deformation of rocks.The cross-section is completed 3-dimensionally by a horizontal section in the 4. level and by a series of longitudinal resp. striking sections (Table 2).Finally the obviously very complicated local features in the mine are brought in relations to the known structures of the Taunus between Rhine and Idsteiner Senke (depression of Idstein). It seems to exist an uplift in the southern part of the middle-Rhine.

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Résumé L'application des méthodes structurales à petite échelle dans les travers-bancs de 5 étages souterrains, ainsi que sur quelques carottes et affleurements, a permis de construire une coupe transversale assez précise (Table 1). Le plissement est relativement disharmonique, disposition qui semble causée surtout par des failles de chevauchement et des charriages; cette disharmonie apparaÎt également dans les surfaces-enveloppes des plis qui ont été construites en quelques endroits. Le degré de vergence — indiqué par la pente des plans axiaux des plis, qui correspond à la schistosité (0 = vertical) — varie dans une large mesure depuis 0 jusque ±45 vers le Nord-Ouest. Des veines de quartz à stries de glissement, ainsi que d'autres accidents quartzeux, semblent pouvoir Être mis en relation avec les failles susdites; ces veines apparaissent partiellement plissées, ce qui indique des mouvements tectoniques de longue durée, ou des mouvements répétés.En vue d'une meilleure représentation tridimensionnelle, la coupe transversale est complétée par une coupe horizontale du 4me étage souterrain accompagnée d'une série de coupes longitudinales (Table 2).Les structures à petite échelle de la mine Rosit, qui sont en fait assez compliquées, sont mises en relation avec les structures connues dans le Taunus entre le Rhin et la dépression d'Idstein. Il semble exister une surélévation tectonique dans la partie méridionale du Rhin moyen.

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- ( ). , . Jimramovské Paseky. - , , - .

     

Combating famine by grain storage in Western Sudan

Traditional grain storage used to be an effective mechanism to combat famine in the rural areas of W Sudan. Of late, this mechanism has failed to function and a severe famine took place in 1984–1985. This paper endeavours to highlight this crisis, show the traditional methods of grain storage and point out to ways of retrieving grain storage systems to start again on a less vulnerable basis. An assessment of grain storage requirements under the new conditions where both market and subsistence economy are effective in rural areas is made for the different ecological zones of W Sudan.     

Merger behavior for the United States: Some spatial aspects

This paper examines the effect of distance on acquisition patterns for every fifth year for the period 1955–1980. The fifteen most active merger states are shown to have a relatively constant set of interstate merger relationships once the economic cycle is removed. Finally, the effect of mergers on external control levels for the United States is provided.     

Analysis of cyclical sedimentation in the lower Permian Mchuchuma coalfield (South-West-Tanzania)

A statistical approach by a modified Markov process model was used to prove that the lower Permian coal measures of the Tanzanian Mchuchuma basin developed distinct cyclicities during deposition. From results the transition path of lithologic states typical for this coal sequence is as follows: (A) coarse sandstone, (B) medium sandstone, (C) fine-very fine sandstone, (D) shale, (E) mudstone, (F) coal or (E+F) and again (A) coarse sandstone. The majority of cycles is are asymmetric (ABCDEF-ABC.)but symmetrical cycles are present as well (ABCDEFED). The statistical results concur with observed sedimentological evidence of depositional environment. Fining upward cycles correspond to the development of basal channel bars, changing into levées, then into back swamps which are topped by coal swamps. Frequent interbedding of coal and mudstone in the upper part of the coal measures calls for periodic flooding and flushing of fine clastics into coal-forming swamps causing interruption of peat formation. Cyclical deposition is explained by wandering channels in response to varying discharge and rate of deposition, their lateral frequent shifting caused the formation of asymmetrical cycles in this fluviodeltaic depositional model.

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Zusammenfassung Das kohleführende untere Perm des Mchuchuma Beckens (SW-Tanzania) wurde statistisch mit Hilfe der Markov Analyse auf Zyklizität innerhalb der Abfolge untersucht. Die statistischen Daten zeigen, daß die bevorzugte und für dieses Kohlebecken typische Sequenz folgende lithologische Abfolge umfaßt: (A) grober Sandstein, (B) mittlerer Sandstein, (C) feiner Sandstein, (D) Siltstein, (E) Tonstein, (F) bzw. (E+F) Kohle und erneut (A) grober Sandstein. Es existieren meist asymmetrische Zyklen (ABCDEF-ABCD...) aber symmetrische Zyklen (ABCDEFED) treten ebenfalls auf. Die Markov Analyse ergänzt sehr gut die Beobachtungen bezüglich des Ablagerungsmilieus in den Aufschlüssen. »Fining up« Zyklen beginnen mit basalen Gerinnesanden, überlagert von levée Ablagerungen, welche ihrerseits übergehen in »back swamps« und Kohlesümpfe. Der obere Teil der Kohleabfolge ist durch häufige Wechsellagerungen von Kohle mit Tonstein charakterisiert, die auf periodische Überflutungen und Verfrachtungen von Feinklastika in die Kohlesümpfe zurückzuführen sind. Wandernde Flußgerinne, ausgelöst durch rasch wechselnde Sedimentfracht und Ablagerungsrate, führten zu zyklischen Ablagerungen. Häufig auftretende laterale Gerinneverlagerungen erklären die asymmetrischen Zyklen in diesem fluvio-deltaischen Ablagerungsmodell.

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Résumé Des analyses statistiques ont été effectuées par la méthode de Markov sur le Permien inférieur charbonnier du bassin de Mchuchuma (Tanzanie du sud-ouest) dans le but de montrer l'existence de cycles sédimentaires. Les résultats font apparaître une séquence, typique de ce bassin, qui s'ordonne ainsi de bas en haut: (A) grès grossier, (B) grès moyen, (C) grès fin à très fin, (F) siltite, (E) pélite, (F) charbon ou (E+F) et de nouveau (A) grès grossier. Les cycles sont pour la plupart assymétriques (ABCDEF-ABC...) mais il en existe aussi de symétriques (ABCDEFED).Les résultats obtenus par la méthode de Markov concordent avec les observations sédimentologiques relatives au milieu de dépôt. Les cycles granoclassés débutent par des sables fluviatiles surmontés par des dépôts de levées suivis à leur tour de »back swamps«, et se terminent par des dépôts de marais tourbeux. La partie supérieure de la série est caractérisée par une stratification alternée de charbon et de pélite due à des inondations périodiques amenant dans les marais des produits clastiques fins qui interrompaient la formation de la tourbe. La sédimentation cyclique s'explique par la migration de chenaux, provoquée par les variations de l'apport sédimentaire et de la vitesse de dépôt. Les fréquents déplacements latéraux des chenaux expliquent l'asymétrie des cycles, dans ce modèle fluvio-deltaïque.

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- Mchuchuma (-). , : (A) ; (B) ; (C) - ; (D) ; (E) ; (F) , (E + F) (A) . (ABCDEF-ABCD), (ABCDEFED). . « » , , , . (). , , , . / .