复杂地形城市冬季边界层对气溶胶辐射效应的响应

作者着眼于城市气溶胶辐射效应与大气边界层的相互作用问题,针对地形复杂的兰州市及周边地区,开发应用了WRF(Weather Research and Forecasting,天气研究和预报)模式,使之与包含了大气气溶胶辐射效应和气溶胶粒子扩散的综合大气边界层数值模式嵌套起来.通过个例分析,揭示了冬季气溶胶辐射效应对边界层结构的定量影响.主要特征为夜间气溶胶的长波辐射效应使地面附近的气温增高,增温幅度为0.1～0.3 K/h,使低空(25～300 m)大气层冷却,降温幅度为0.08～0.15 K/h,风速在150 m以下减小;白天气溶胶的短波辐射效应使地面层内明显增温,1 h内升温约0.5 K,增温最大值在混合层顶500～600 m高度.受增温影响,垂直风场和水平风场随之调整,风速在450 m以下增大约0.1 m/s左右,而在450 m以上风速减小0.1 m/s左右.     

甘肃枣子沟金矿床成矿过程分析——来自矿床地质特征、金的赋存状态及稳定同位素证据

枣子沟金矿位于同仁-夏河-岷县金成矿带,矿区赋矿地层为三叠纪中统古浪堤组下段细碎屑岩及灰岩,并发育大量闪长质脉岩。矿体既产于地层中,也出现在脉岩或其接触带中,但其产状均严格受NE、NW及近SN向3组断裂构造控制,控矿构造为高角度的张剪性及旋扭性断裂。热液成矿期可划分为黄铁矿-石英阶段,黄铁矿-毒砂-(闪锌矿-方铅矿-黄铜矿-辉银矿-绢云母-绿泥石-)石英阶段,辉锑矿-石英-方解石阶段及石英-方解石阶段。围岩蚀变类型主要为硅化、方解石化及绢云母化。环境扫面电镜及电子探针测试数据表明,金呈显微可见金存在于矿物裂隙和粒间隙中或以纳米不可见金捕获在载金矿物中。成矿期不同硫化物金的质量分数均高出检测限,其范围为0.003%～0.658%,平均值为0.257%。枣子沟金矿床具有卡林型金矿床的典型特征。氢氧同位素数据显示成矿流体主要来自大气水,硫同位素数据则表明硫主要来自沉积地层。其成矿过程可能为深切割断裂导通地下水,在深部被加热循环萃取围岩中成矿物质,并在浅表张性断裂中充填交代围岩,致使成矿物质沉淀富集成矿。金的迁移形式可能存在AuH3SiO04、Au(HS)2-、H2Au(Sb,As)S02和HAu(Sb,As)S3-等多种迁移方式。成矿早阶段可能以金硅络合物的解体为主,成矿晚阶段则可能是硫氢(锑)络合物发生解体,致使金与硫化物同时沉淀,以显微纳米金的形式包含在硫化物中。     

同化技术在渤海溢油应急预报系统中的应用

溢油应急预报对溢油事故现场处理具有重要指导意义。国内外已开展大量溢油数值预报技术研究,但由于各类误差的引入(尤其风和流数值预报误差的引入)以及模型本身的不完善等各种原因导致溢油数值预报无法满足日益提高的溢油预报精度需求。随着现场观测技术和监测水平的提高,如何充分利用实时观测数据提高业务化溢油应急预报精度,并满足应急预报迅速快捷的要求,成为目前业务化溢油应急预报的首要问题。国家海洋环境预报中心于2008年实现了渤海溢油业务化预报系统的建立和业务化应用,本文针对当前渤海溢油业务化应急预报中存在的现实问题,利用已有渤海海上5个石油平台从2010年1月至2011年2月的风场观测数据,初步开展最优插值方法(optimal interpolation assimilation method,OI)同化技术在国家海洋环境预报中心渤海溢油应急预报系统风场订正的应用研究。本文采用交错订正方法,确定了OI同化技术中相关尺度因子的选取,从而实现在这5个观测站地理分布情况下,OI同化技术应用中参数的最优化,之后在理想实验和实际案例的应用中,该同化方法明显提高渤海溢油预报精度。本文为如何进一步利用同化方法迅速快捷地实现溢油应急预报精度的提高提供了一定研究基础。     

非结构网格空气质量模式对东亚强沙尘暴的初步模拟研究

基于中国科学院大气物理研究所自主研发的嵌套网格空气质量数值预报模式(NAQPMS)和英国帝国理工学院应用计算与建模小组(AMCG)研制的有限元流体模式(Fluidity),构建了非结构网格沙尘传输模式(Fluidity-Dust),并模拟再现了2010年3月19~22日东亚强沙尘暴整个暴发、演变的三维立体动态过程,从整体上对这次沙尘事件有了全新的直观认识和了解。通过利用FY-2D卫星沙尘反演资料及MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)卫星反演的气溶胶光学厚度(AOD)资料,可对模拟结果进行整体上对比验证;同时,利用中国9个城市站点的PM10(空气动力学当量直径小于等于10μm的颗粒物,即可吸入颗粒物)地面观测资料以及日本多个站点的激光雷达资料,逐一对比分析了不同地区PM10的时空分布以及沙尘传输经过时的垂直分布情况;并与NAQPMS模式的沙尘模拟结果进行了模式间的对比分析。对比结果均表明:该模式具有较好的模拟能力,能很好地模拟再现整个沙尘暴过程,为今后进一步运用自适应变网格技术以实现对沙尘暴的高精度追踪模拟奠定了基础。不同模式比较是量化模拟不确定性的重要方法。以往沙尘输送模式比较研究表明:起沙量模拟的不确定性是沙尘暴数值模拟的最大不确定来源。本文通过两个具有相同起沙方案的模式对同一沙尘事件的模拟,发现不同的平流方案以及不同的沉降计算也会对沙尘过程模拟产生重要影响。     

S2MP结构分析

S²MP是SGI刚刚推出的新一代体系结构,既具有MPP的可扩展性,又具有SMP的可编程性,将两者的优势集于一身。将S²MP与历史上曾经出现的两种多机结构进行比较,指出了S²MP结构的特点。分析结果认为,S²MP是当代MIMD机器最具代表性的结构。