河南春季一次云降水过程的宏微观物理特征分析

云降水的宏微观物理特征的观测和研究,有助于建立典型的云降水多尺度结构模型,为确定科学的人工增雨催化方案提供重要依据。借助于雷达、卫星等多种遥感探测手段,结合飞机的云中观测,对2004年3月31日河南云降水观测外场试验区（31.5-35°N,111-114°E）的一次云降水过程实施了综合探测,综合分析了此次云降水过程的宏微观物理特征。此次云降水系统属于比较典型的低槽、冷锋活动所造成的一次小至中雨过程。根据GOES卫星云图和天气图可以看出,沿锋面云系的后部,有一槽线,它对试验区的降水起主要作用,地面冷锋位于云带的前沿。雷达PPI回波显示为一条窄而长的回波带,宽度较窄,强度不大;RHI显示回波高度不高,回波云顶高度平均在5-6km左右,除存在一些20-30dBz的回波团外,回波强度比较均匀,回波中存在明显的0℃层亮带。这次降水为锋上高积云（Ac）和其下部液水较为丰沛的层积云（Sc）结合而成,在Ac云的4340m（-4.8℃）和3670m（0℃）液态水含量出现高值,分别为0.072g/m^3和0.086g/m^3,在Sc云中的0℃附近液态水含量出现高值。降水形成前,云中粒子谱型主要为单峰型,粒子直径大部分在5-10μm之间变化,大粒子浓度很低,不到0.1个/cm^3,且呈不连续分布,随着云中微物理过程的发展和降水的形成,粒子谱型逐渐转为双峰或多峰型,粒子浓度明显增高,粒子直径逐渐增大。     

长江三角洲地区对流层臭氧的变化趋势

根据TOR卫星数据分析,我国长江三角洲地区对流层O3柱含量的长期变化就全年和大多数月份而言均为增长趋势,1978-2000年间其年均值的增长趋势为0.82 DU/10 a。这种长期变化趋势所引起的气候效应及其对大气氧化性的影响值得进一步研究。结果表明,长江三角洲地区对流层O3柱含量的季节变化与该地区的临安区域大气本底站的地面O3季节变化有着显著的相关关系,临安站的观测数据具有区域代表性。     

Thermal and rheological structures of the Xisha Trough, South China Sea

The Xisha Trough, located in the northwest of the South China Sea (SCS) mainly rifted 30 Ma ago, has been a failed rift since the cessation of the seafloor spreading of the NW subbasin. Based on the velocity–depth model along Profile OBH-4 across the Xisha Trough, a seven-layer density–depth model is used to estimate density structure for the profile. The relationship between seismic velocity and radiogenic heat production is used to estimate the vertical distribution of heat sources in the lower crust. The 2-D temperature field is calculated by applying a 2-D numerical solution of the heat conduction equation and the thermal lithosphere thickness is obtained from the basalt dry solidus (BDS). The rheology of the profile is estimated on the basis of frictional failure in the brittle regime and power-law steady-state creep in the ductile regime. Rheological model is constructed for a three-layer model involving a granitic upper crust, a quartz diorite lower crust and an olivine upper mantle. Gravity modeling supports basically the velocity–depth model. The Moho along Profile OBH-4 is of relatively high heat flow ranging from 46 to 60 mW/m² and the Moho heat flow is higher in the trough than on the flanks. The depth of the “thermal” lithospheric lower boundary is about 54 km in the center, deepens toward two sides, and is about 75 km at the northern slope area and about 70 km at the southern Xisha–Zhongsha Block. Rheological calculation indicates that the two thinnest ductile layers in the crust and the thickest brittle layer in the uppermost mantle lie in the central region, showing that the Xisha Trough has been rheologically strengthened, which are mainly due to later thermal relaxation. In addition, the strengthening in rheology during rifting was not the main factor in hampering the breakup of the Xisha Trough.     

Intrusion and its implication for subsidence: A case from the Baiyun Sag, on the northern margin of the South China Sea

We develop a series of simple numerical models to explain the anomalous subsidence and deposition phenomena on the northern continental margin of the South China Sea, in particular in the Baiyun Sag. The results suggest that a short-period high rate deposition of around 17 Ma is related to a rapid subsidence event, which may be due to episodic emplacement of a dense intrusion. Necking and gravity models indicate that in the basement of the Baiyun Sag, there is a dense zone that is 100–200 kg/m³ more dense than the surrounding country rock. Considering its high magnetic intensity and regional igneous activity, the dense zone is thought to be related to a phase of basalt intrusion that may have taken place around 17 Ma. Thermal and subsidence models indicate that a hot denser intrusion can cause significant subsidence immediately after the intrusion. The subsidence rate then slows down with cooling, thus becoming consistent with the observed subsidence curves at around 17 Ma. The results also indicate that the lithospheric strength under the Baiyun Sag is negligible, and that the high-velocity layer in the lowermost crust may be not an original part of the pre-rift crust. Instead, it is thought to be underplated intrusion emplaced at around 30 Ma when the continental margin broke up.     

一次暴雨过程中的湿Q矢量诊断分析

在非地转Q矢量的基础上,考虑大气系统发展的主要热力强迫因子一非绝热加热作用,引入非地转湿Q矢量(Q^ )的概念,并应用这一理论对1999年6月23日至24日的一次暴雨天气过程进行诊断分析。结果表明,Q^ 辐合区是暴雨发生的有利区域;Q^ 的垂直分布反映了次级环流的方向和强弱,暴雨落区位于次级环流的上升支附近。从而说明Q^ 对暴雨天气系统的诊断和预报是一种十分有效的工具;其散度负值区可以作为预报降水落区的重要指标,为暴雨的预报提供了更广阔的思路。     

黄骅坳陷港中复杂断块油气田富油砂体分布模式研究

滩坝砂是港中复杂断块油田沙一段重要储集层,滩砂和坝砂在砂体厚度及后期产能方面差异明显。为揭示港中油田富油砂体复杂的分布特征及控油模式,从动静态资料入手,逐次重点分析区内砂体、有效储层、油砂体的纵横向分布变化,引入并界定港中油田富油砂体概念、标准。研究认为,港中油田滩坝砂富油砂体具地质储量大,单井日产高,原始地层压力高、稳产时间长的特点。纵向上主要分布在板3油组和滨Ⅰ油组等5个主力单砂层,平面上主要分布在南四断块、北三断块。探讨了复杂断块油气田富油砂体分布受控因素及分布模式,指出沉积相控、成岩控油、断层控油、微构造控油及构造-岩性控油是港中油田滩坝砂油气富集5种主要控油模式。     

一次梅雨锋上MCS云微物理过程及降水形成机制

选取2004年6月23日一次梅雨锋MCS暴雨过程,在天气分析的基础上,利用非静力中尺度模式MM5(V3.6)进行了数值模拟.对于可分辨尺度的降水,采用Reisner霰显式方案,对云内微物理过程特别是对各种水成物的源项进行了详细分析.结果表明:冷云过程是此次降水的主要云物理过程.云中以霰和雪为主要的降水元,尤其霰的作用最大.在强降水时段,雨水的主要源项都与霰有关,霰的生长过程中冰相粒子与过冷水的碰并以及霰的凝华过程最为重要.零度层上方存在着丰富的过冷水,最大的云水含量中心也在过冷层中.在过冷层中冰相粒子主要通过凝华过程和碰并过程增长,MCS发展强盛期冰晶与过冷水的碰并增长要大于液水的蒸凝过程的增长.最后给出了本次梅雨锋上MCS降水云系的三层云结构及微物理过程模型.     

北京一次突发性降雪的云场结构特征分析

本文对利用三重嵌套的高分辨率中尺度模式对北京一次突发性降雪过程进行了数值模拟。重点分析伴随降雪过程的云各微物理含量构成和云场三维图像的演变特征,初步分析表明：此次降雪过程中云中的主要成份是冰晶粒子,雪其它粒子的含量较少,冰晶粒子含量随时间呈由高空向低空增加的趋势,它在降雪过程中起重要作用;云的三维结构图也清楚地反映云顶有不断降低和向下伸展过程,这与冰晶粒子的增长和沉降有关。     

江淮地区冬季一次罕见强对流风暴的数值模拟结果诊断分析

本文利用数值模拟的诊断分析结果对出现在江苏地区冬季的一次强对流风暴的成因进行了研究,结果表明,在河套气旋缓慢东移过程中,冷锋前暖区较长时期的大雾天气及下湿上干的湿度分布为强风暴的产生准备了大气层结不稳定的条件,中尺度辐合流场对强风暴的产生起了触发作用。对流云的下沉辐散气流是雷暴向前传播的重要机制。     

华北平原与大同盆地原生高碘地下水赋存主控因素的异同

原生高碘地下水在我国有广泛分布,为查明不同区域地下水碘赋存机理的异同,通过选取我国大同盆地以及华北平原为代表性区域,完成区域地下水样品系统性采集及水化学、碘形态测试工作,对区域地下水水环境及其演化特征完成详细刻画.结果表明:大同盆地地下水总碘含量为2.86~1 286 μg/L,华北平原地下水总碘含量为2.40~1 106 μg/L,分别约有50.0%及49.5%地下水碘含量超过（GB19380- 2016）《水源性高碘地区和高碘病区的划定》中界定的100 μg/L国家标准.地下水水环境特征表明,在大同盆地,第四纪河湖相沉积所形成的,富含有机质、偏碱性、还原性、Na-HCO₃型水环境,利于赋存于固相介质上的碘以碘离子的形式进入地下水中,沿地下水流向,富集于盆地中心排泄区;在华北平原,由第四纪6次海侵形成的冲湖积、海积松散沉积物中富含Na、Cl、I等元素,其偏碱性、还原性、Na-Cl型水环境及低水力坡度的平缓地形利于赋存在固相介质上的碘以碘离子的形式进入地下水,沿地下水流向富集于沿海排泄区.控制两个地区高碘地下水形成的相同因素是偏碱性及偏还原的地下水环境,且该环境下碘的主要赋存形态均为碘离子,但大同盆地高碘地下水形成主要受富有机质环境影响,而华北平原高碘地下水形成的主要受富碘的海相沉积控制.