智慧冬奥2022天气预报示范计划的实施与评估

主要介绍了“智慧冬奥2022天气预报示范计划”(简称FDP)的运行与评估结果。此次FDP是在我国首次针对中纬度山区0～10 d冬季天气预报展开的示范计划,国内气象部门内外共22家单位、近40个数值模式或客观预报系统参与了该计划。FDP实现了实时运行所需的多种源数据和多源数据产品的高效传输分发、监控、实时处理、综合集成显示。首次开展了次百米级客观预报、人工智能释用订正预报等新型技术在冬奥复杂山地赛场的实时示范应用,为冬奥气象中心和3个赛区预报团队提供了丰富多样和稳定可靠的高精度客观产品,有力支撑了高标准的冬奥气象服务保障。针对参与FDP产品的系统性检验评估发现,与模式系统原始预报相比,释用后的专项站点预报对平均风、阵风、温度、相对湿度等要素的预报误差明显减小。但是对于冬季复杂山地的降水、能见度预报,客观预报技术还有待进一步改进,而且站点解释应用效果不明显。此次FDP对风、温度、降水、能见度、相对湿度的最优预报检验指标(最小误差值),总体体现了目前国内在中纬度山区冬季天气客观预报的大致水平和现实能力,对于认识复杂山地冬季天气预报存在困难、提升高精度天气预报水平等具有极为重要的价值。     

平流层资料的数据库管理

平流层气象资料,对于许多学科和科技领域,诸如:大型环流形势预报,中长期季节预报,数值预报以及宇航、航空、制导飞行、电磁传播甚至核爆效应控制都具有重要参考价值。当前已引起国内外有关部门和专家的高度重视。 平流层气象资料是全球范围的地理网格点资料。它具有数据量大,时间性强,运算分析的技术难度较高等特点。比如:从1955年到1984年30年内仅30hPa的平流层资料就有一亿八千万组以上的数据。要对如此庞大的数据群进行逐个检索、分析、增改、     

负温对基坑悬臂桩水平冻胀力影响的模拟研究

寒冷地区基坑悬臂桩支护工程,在桩后土体水平冻胀力作用下,易出现桩体倾斜、水平裂缝、剪断等问题.负温是水平冻胀力产生的关键因素,采用数值模拟方法,分别模拟粉质黏土、黏土在一定的负温变化下,桩体水平冻胀力的大小和分布模式,结果表明：负温越低,土体冻结速率越大,水平冻胀力越大;桩身范围内,水平冻胀力大致呈上下小、中间大的抛物线型分布,最大值出现在基坑的中下部,为开挖深度的0.5～0.8倍,力值约为冻胀前土压力的2～15倍,同时拟合出最大水平冻胀力与温度、桩顶位移之间的关系公式;此外,桩体水平位移随负温增加而增加,桩顶位置处,冻胀引起的水平位移为开挖引起位移量的0.88～11.38倍.     

咸淡水界面位置确定的综合方法(TEcG)及其应用

准确确定咸淡水界面位置是评价咸水入侵范围的前提。对于咸淡水界面位置的确定,传统研究以水化学法和物探法为主。为克服单一使用传统方法造成的人力、物力和财力的大量浪费,以莱州湾西南岸广饶县小清河以南咸水入侵区为研究对象,在综合分析研究区地下水开采现状、水化学监测结果的基础上,选择3个典型断面,采用水化学法中的野外现场电导率法,快速判断咸淡水界面大致位置（某两眼监测井之间）;再在一咸一淡的两眼监测井之间,采用高密度电阻率法快速、准确地确定咸淡水界面的空间分布。结果表明：该地区的地下水电导率若大于1.61 mS/cm,即可认为此处受到咸水入侵;咸淡水界面位置的视电阻率特征值为11~13 Ω·m,咸淡水界面附近咸水体呈舌状入侵并主要发生在地表以下13 m内的浅层地下水中。     

基于小角X射线散射页岩油储层介孔特征研究

采用不同极性有机溶剂对取自东营凹陷地区泥页岩样品进行了逐次抽提处理,使用小角X射线散射表征技术对处理前后样品进行介孔分布特征表征和分析。结果显示,正己烷溶剂抽提效果较弱,极性较强的氯仿、甲醇/丙酮/氯仿混合溶剂及二氯甲烷/甲醇混合溶剂能够萃取出孔隙中赋存的有机质,二硫化碳/N-甲基吡咯烷酮混合溶剂由于极性太强对孔隙进行改造和破坏。经溶剂抽提后样品主峰位置分布在10 nm左右,最可几孔径值和中值孔径尺度分别介于6.7~14.5 nm和15.9~22.9 nm之间,细介孔体积百分比分布在9.5%~32.3%范围内。在泥页岩生烃阶段,粘土矿物为油气储存提供了有效储集空间,高粘土矿物相对含量的泥页岩对应的介孔分布曲线向更小孔径处集中,细介孔体积百分比与分形维数参数之间均存在明显的正相关关系,可见与粘土矿物有关的孔隙比表面趋向于粗糙化,比表面积趋大,为油气的赋存提供有利的条件。自然演化样品及热模拟样品介孔分布表征揭示了泥页岩从低成熟向高成熟热演化阶段转化的过程中,细介孔体积占介孔总体积百分比呈现出先增大后减小的趋势,而粗介孔与之相反。     

采空区地表沉降影响因素研究

采空区地表沉降影响因素众多,以有限元软件ANSYS为基础,利用数值模拟方法的灵活性,分别对各主要影响因素进行分析.选用适合于岩土类材料的德鲁克-普拉格本构模型,利用ANSYS特有的"杀死单元"命令模拟矿体被采出,再通过"激活单元"命令模拟采空区被填充.分别研究了开采深度、开采厚度、地形条件、采空区填充等因素对地表沉降的影响.结果表明:随开采深度的增加,地表变形随之降低;随开采厚度的增加,地表变形增长较快;随着地形坡度的变化,采空区地表移动盆地逐渐向地势较低方向移动;矿体开采后及时充填,对控制地表变形效果显著.     

砂砾岩体跨频段地震岩石物理响应特征——以东营凹陷陡坡带为例

砂砾岩体不仅是重力流沉积的主要研究对象,在油气勘探和水文地质勘探领域同样占据重要地位。选用东营凹陷北部陡坡带典型砂砾岩样品,分析其物性,测量其超声频段弹性波速度,依据统计学理论计算指示因子,寻找岩性及流体敏感参数;基于超声频段弹性波速度反演裂隙密度和软孔隙特征,计算砂砾岩频散特征并与地震频段弹性参数测量结果对比,分析跨频段（地震频段和超声频段）岩石物理响应特征。结果表明：（1）依据敏感参数,砂砾岩与泥岩、砾岩差异明显,但砂砾岩与砂岩之间不易区分;对于流体,砂砾岩储层中气和水易区分,但油和水不易区分;（2）在原位储层压力下,相较于砂岩、砾岩、泥岩和灰岩,砂砾岩纵波速度频散范围更大,裂隙密度更大,相应的闭合压力范围也较大;（3）频散特征满足“喷射流”机制,其中微裂隙纵横比为一组分布,频散发生的频率范围及幅度可作为区分油和水的敏感参数。研究成果为区分砂砾岩储层中不同频段地震波响应特征及进一步识别流体类型提供了理论依据,有助于实现储层与非储层的地震精准预测。     

邯郸市区地下水水位漏斗演化特征

邯郸市区由于地下水的开采,地下水水位持续下降,形成了化工区、邯郸市城区漏斗以及由城区漏斗发展演化而来的城区南、城区北地下水水位漏斗。首次系统论述邯郸市区不同时期出现的地下水水位漏斗,分析地下水水位漏斗与降水量、开采量、水文地质条件等因素的关系,阐述上述漏斗多年动态演化特征及漏斗区要素,指出地下水下降导致的地质环境问题,诸如水质恶化、含水层疏干、地面沉降等,并提出相应的合理化建议。     

基于Sentinel-2遥感时间序列植被物候特征的盐城滨海湿地植被分类

滨海湿地是具有重要功能的特殊海陆过渡带生态系统,精准获取滨海湿地植被时空分布信息具有重要意义。传统的湿地遥感观测研究集中于高空间、高光谱分辨率影像分类,往往受限于数据成本和覆盖范围,仅适用于小区域湿地监测。Sentinel-2A/B卫星影像时空分辨率高且免费共享,为大区域滨海湿地动态监测提供了可能。本文采用2018年Sentinel-2影像,提出像元级SAVI时间序列及双Logistic植被物候特征拟合重构模型,采用随机森林算法进行盐城滨海湿地植被分类,探讨Sentinel-2遥感时间序列植被物候特征分类方法的适用性。结果显示,分类总体精度达87.61%,Kappa系数为0.8358,分类结果与湿地实况相吻合,比常规单一时相分类精度总体提高19.57%。植被判别物候特征参数可为影像数据缺失或不足的滨海湿地分类提供不同植被的判别依据。研究表明,基于像元级时间序列植被物候特征的分类方法能实现植被群落混生带的精准分类以及对“异物同谱”植被的有效区分,对大区域滨海湿地植被分类具有很好的适用性,有效提高了滨海湿地植被分类精度。     

"06.7"郧西暴雨天气的成因分析

利用常规气象资料和卫星云图资料,采用天气学诊断方法,从大尺度环流背景、天气系统、物理量场、对流云团演变特征等方面,分析了2006年7月3～4日出现在湖北郧西的一次暴雨天气过程的成因。结果表明,此次暴雨是在副热带高压减弱东退形势下产生的;700 hPa和850 hPa的冷槽、切变线是此次强降水的主要影响系统,暴雨区位于700 hPa切变线右侧、850 hPa切变线附近;暴雨区上空存在明显正涡度柱,低层辐合与中高层辐散形成抽吸作用,为暴雨过程发生发展提供了动力条件;存在于孟加拉湾至我国西南地区的水汽通道为暴雨过程提供了必需的水汽;整个暴雨过程都伴随着中尺度对流云团的初生、发展、合并和减弱,降水主要由发展型对流云团造成。