太原大气能见度影响因子分析及能见度预报

利用2017年1月—2019年12月太原地区逐时气象资料,分析了能见度及其主要影响因子的变化特征,并对两次低能见度过程进行深入分析,构建了能见度预报模型并进行检验,结果表明:(1)从空间分布看,太原北部能见度明显高于南部地区。从时间分布看,太原地区平均能见度最大值出现在5月,最小值出现在1月;日间最低值出现在06:00(北京时,下同),冬季略向后推移,最高值出现在15:00前后。(2)2017—2019年太原地区低能见度分别出现93、84、79 d;低能见度发生时,干霾、湿霾发生频率分别为59.27%、40.73%;湿霾发生时,能见度降低更加明显。(3)所选个例中,能见度均随各影响因子有所起伏,干霾、湿霾过程中能见度分别与颗粒物浓度、相对湿度变化一致。(4)采用神经网络方法构建太原地区能见度预报模型,预报模型相关系数为0.81,均方根为4.43 km,平均绝对误差为17.39%,轻微级能见度的TS评分为87%。神经网络方法对太原地区能见度预报具有较高的参考价值。     

关于积云增雨和实施方案的探讨

在综合雷雨云式的积云降水特点和归纳观测及理论结果的基础上,用数值模拟研究了阵雨形成机制,发现雷雨云式的积云结构类似于雹云,也存在着水平风“零域”和成雨“穴道”,大粒子群向这里集中并累积,然后再下泻成阵雨。据此提出了积云人工增雨的动力学根据和设计实施方案的要领,并给出了积云人工增雨作业部位、时机的概念模型。     

利用地基遥感方法监测大气中汽态、液态水含量分布特征的分析

文章根据1992～1994年4～6月间利用北京大学研制的新一代双通道共天线地基微波辐射计在河北省石家庄等地的监测资料,分析了晴空、有云无雨两种天气条件下,大气中积分汽态水、液态水含量的分布特征,两种相态大气含水量的相对分布特点。结果表明,在有云无雨的天气条件下,云中液态水积分含量仅占大气中总水量的1%,说明作为人工增雨资源条件的云中液态水含量仅占大气总水量的一小部分。因此,分析认为,以往通常采用大气中水汽含量评估人工增雨资源条件的方法,存在着不确切性。     

通过第一性原理预测内地核的成分与结构

内地核成分与结构的确定一直是地球深部研究的重要课题。目前地核的公认成分是铁和少量的镍。但由于地核密度低于纯粹的铁镍合金(固态内核2%～3%,液态外核6%～7%),其中必定掺杂有一定量的轻元素,其种类与浓度有待确定。除成分外,地核条件下铁的晶体结构也存在争议。根据地震学观测,声波沿地轴方向的传播速度比赤道平面方向快大约3%～4%。这意味着内地核是各向异性的;但在极端高压下,晶体结构中的原子应该按致密的密排六方结构(h.c.p)排列,而h.c.p结构对声波传输是高度各向同性的,这就需要确定地核条件下铁的晶体结构。根据第一性原理计算得到的高压下体系能量以及爱因斯坦谐振子模型,本项研究估算了给定结构的自由能以及掺杂轻元素后的影响。根据计算结果可以定性的分析得出,在高压OK下致密的h.c.p结构显然比疏松的体心立方(b.c.c)更稳定;而随着温度的升高,原子核的振动造成b.c.c结构的自由能比h.c.p结构下降得更快,因此在高温下b.c.c结构更稳定;掺杂轻元素后,这种优势变得更加明显,而3.6at.%的Si则恰好同时解释了2%～3%的密度缺失和b.c.c结构在内地核条件下的稳定性。因此我们建议内地核的基本结构与成分应为以体心立方结构存在的铁,掺杂约3.6at.%的硅元素,内地核温度至少在5500K以上。这一结论与其它更复杂的方法得到的结果一致。     

浙江晚中生代雁荡山地貌成因及其与火山构造协同性演化规律

浙江雁荡山是东南沿海一座典型的晚中生代破火山，以发育丰富的白垩纪流纹质火山岩地貌为特色，主要包括火山岩相剖面和火山岩地貌两种类型地质遗迹。本次通过详细的野外地质调查、岩石学研究及遥感图像分析，进一步将其中火山岩相剖面划分为溢流相、基底涌流相、火山碎屑流相、空落相剖面地质遗迹四小类；火山岩地貌分为叠嶂、锐峰和岩洞地貌地质遗迹三小类，并综合分析了其分布规律与成因演化过程。研究表明这些地质遗迹的分布和演化明显受到火山构造与火山岩相的控制。另外，研究区显著发育3级夷平面，反映其至少经历过3期隆升- 剥蚀事件，是太平洋板块、菲律宾海板块与欧亚大陆板块相互作用的动力学过程及印度板块碰撞远程效应的综合影响结果，同时其也是研究流纹质火山岩地貌成因与演化过程的理想基地。     

Crustal structure using receiver function in the east part of A＇nyemaqen suture belt

Twenty broadband seismographs were deployed along Hongyuan, Sichuan to Wuwei, Gansu. 81 teleseismic events were recorded in one year. We computed receiver functions from teleseismic waveform data and obtained S wave velocity structure beneath each station along the profile by using receiver function inversion method. The results revealed that the crustal structure is very complex and crustal average S wave velocity is to be on the low side. Low velocity structure generally exists in the depth range of 10～40 km in the crust between Aba arc fault and northern edge fault of Qinling earth＇s axis and it is a tectonic feature of complex geological process such as ancient A＇nyemaqen Tethys ocean from closing and side colliding to subducted plate exhumed or thrust rock slice lifted. The Moho is about 50 km depth along the profile and is slightly deeper in the south than in the north.     

洪湖日本沼虾的种群繁殖生物学

1994年5月至1995年6月对洪湖日本沼虾的种群繁殖生物学进行了研究．洪湖日本沼虾的繁殖期为4月中旬至10月上旬,5月中旬至8月中旬为日本沼虾的繁殖高峰期,其中6月、8月雌虾抱卵率均在70％以上;日本沼虾群体中雄性总是少于雌性,月性比（♀／♂）变化于1．104－5．780之间,3—6月性比逐渐增高,7─10月性比则逐渐降低;在整个繁殖期．4─7月的抱卵虾均为前一年出生的大、中规格的个体,之后当年出生的个体在繁殖群体中逐渐占据优势;春季抱卵虾的绝对繁殖力和相对繁殖力都大于秋季抱卵虾,分别计算了绝对繁殖力、相对繁殖力与体长、体重的函数关系．本文还对日本沼虾群体性比的周年变化及其产卵次数进行了讨论．     

地动噪声功率谱及动态范围的一致性分析

在和田地震台阵中心子台安放9台CMG-40T型短周期地震计,采用EDAS-24IP数据采集器进行数据采集。对同一时段观测数据的地动噪声功率谱、动态范围等参数进行测定,并对测定结果进行对比,在使用者的角度分析该类型地震计的一致性。     

Conditional nonlinear optimal perturbation: Applications to stability,sensitivity, and predictability

Conditional nonlinear optimal perturbation (CNOP) is a nonlinear generalization of linear singular vector (LSV) and features the largest nonlinear evolution at prediction time for the initial perturbations in a given constraint. It was proposed initially for predicting the limitation of predictability of weather or climate. Then CNOP has been applied to the studies of the problems related to predictability for weather and climate. In this paper, we focus on reviewing the recent advances of CNOP’s applications, which involves the ones of CNOP in problems of ENSO amplitude asymmetry, block onset, and the sensitivity analysis of ecosystem and ocean’s circulations, etc. Especially, CNOP has been primarily used to construct the initial perturbation fields of ensemble forecasting, and to determine the sensitive area of target observation for precipitations. These works extend CNOP’s applications to investigating the nonlinear dynamical behaviors of atmospheric or oceanic systems, even a coupled system, and studying the problem of the transition between the equilibrium states. These contributions not only attack the particular physical problems, but also show the superiority of CNOP to LSV in revealing the effect of nonlinear physical processes. Consequently, CNOP represents the optimal precursors for a weather or climate event; in predictability studies, CNOP stands for the initial error that has the largest negative effect on prediction; and in sensitivity analysis, CNOP is the most unstable (sensitive) mode. In multi-equilibrium state regime, CNOP is the initial perturbation that induces the transition between equilibriums most probably. Furthermore, CNOP has been used to construct ensemble perturbation fields in ensemble forecast studies and to identify sensitive area of target observation. CNOP theory has become more and more substantial. It is expected that CNOP also serves to improve the predictability of the realistic predictions for weather and climate events plays an increasingly important role in exploring the nonlinear dynamics of atmospheric, oceanic and coupled atmosphere-ocean system. Supported by National Basic Research Program of China (Grant Nos. 2006CB403606, 2007CB411800), National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 40830955, 40675030, 40505013), Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences (Grant No. IAP07202), and LASG State Key Laboratory Special Fund