Forecasts of South China Sea surface temperature anomalies using the Nio indices and dipole mode index as predictors

Based on an empirical orthogonal function (EOF) analysis of the monthly NCEP Optimum Interpolation Sea Surface Temperature (OISST) data in the South China Sea (SCS) after removing the climatological mean and trends of SST,over the period of January 1982 to October 2003,the corresponding TCF correlates best with the Dipole Mode Index (DMI),Nio1+2,Nio3.4,Nio3,and Nio4 indices with time lags of 10,3,6,5,and 6 months,respectively.Thus,a statistical hindcasts in the prediction model are based on a canonical correlation analysis (CCA) model using the above indices as predictors spanning from 1993/1994 to 2003/2004 with a 1-12 month lead time after the canonical variants are calculated,using data from the training periods from January 1982 to December1992.The forecast model is successful and steady when the lead times are 1-12 months.The SCS warm event in 1998 was successfully predicted with lead times from 1-12 months irrespective of the strength or time extent.The prediction ability for SSTA is lower during weak ENSO years,in which other local factors should be also considered as local effects play a relatively important role in these years.We designed the two forecast models:one using both DMI and Nio indices and the other using only Nio indices without DMI,and compared the forecast accuracies of the two cases.The spatial distributions of forecast accuracies show different confidence areas.By turning off the DMI,the forecast accuracy is lower in the coastal areas off the Philippines in the SCS,suggesting some teleconnection may occur with the Indian Ocean in this area.The highest forecast accuracies occur when the forecast interval is five months long without using the DMI,while using both of Nio indices and DMI,the highest accuracies occur when the forecast interval time is eight months,suggesting that the Nio indices dominate the interannual variability of SST anomalies in the SCS.Meanwhile the forecast accuracy is evaluated over an independent test period of more than 11 years (1993/94 to October 2004) by comparing the model performance with a simple prediction strategy involving the persistence of sea surface temperature anomalies over a 1-12 month lead time (the persisted prediction).Predictions based on the CCA model show a significant improvement over the persisted prediction,especially with an increased lead time (longer than 3 months).The forecast model performs steadily and the forecast accuracy,i.e.,the correlation coefficients between the observed and predicted SSTA in the SCS are about 0.5 in most middle and southern SCS areas,when the thresholds are greater than the 95% confidence level.For all 1 to 12 month lead time forecasts,the root mean square errors have a standard deviation of about 0.2.The seasonal differences in the prediction performance for the 1-12 month lead time are also examined.     

渤、黄、东海垂向位移负荷潮和自吸-负荷潮

采用Green函数方法,高分辨率中国近海区域海潮模型和TOPO7.0全球海洋潮汐模型,以及Gutenberg-BullenA地球模型计算了负荷潮.结果表明,渤、黄、东海M2垂向位移负荷潮振幅最大值出现在浙江外海约150km处,其值超过28mm;次大值位于仁川湾,超过20mm;第三大值位于北黄海东北部,超过14mm.S2垂向位移负荷潮在上述三处的振幅值分别超过10,8和4mm.K1和O1垂向位移负荷潮振幅在琉球群岛中北部附近为最大,分别超过13和10mm:向内海逐渐减小.半日分潮垂向位移负荷潮基本上与海洋潮汐对应分潮具有相反的位相.在东海大部和南黄海东部全日分潮垂向位移负荷潮与对应的海潮分潮基本上具有反位相的关系,而在渤、黄海其余海域基本上不具有反位相关系.在研究海区内,全日潮的垂向位移负荷潮不出现无潮点.自吸-负荷平衡潮分布特征与垂向位移负荷潮相近,其振幅大约是垂向位移负荷潮的1.2~1.7倍,其位相与垂向位移负荷潮基本上相反.M2最大振幅值也出现在浙江外海,超过42mm.     

高温白化事件可提高涠洲岛澄黄滨珊瑚（Porites lutea）的耐热性

近年来,全球气候变暖引起的海水表层温度上升导致大规模珊瑚白化事件频繁发生,严重损害了珊瑚礁的生态健康。为了揭示白化事件对澄黄滨珊瑚（Porites lutea）耐热性的影响,进一步探索滨珊瑚对高温的生理响应,本研究对广西涠洲岛2020年夏季极端高温白化事件前、后的澄黄滨珊瑚进行了高温胁迫对比实验,并进行了生理生化指标分析。结果显示:（1）两组澄黄滨珊瑚对高温胁迫的响应模式一致,均表现为珊瑚触手收缩,虫黄藻密度、最大光量子产量（Fv/Fm）和叶绿素a含量明显降低,抗氧化物（总超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、还原型谷胱甘肽）和铵同化酶（谷氨酰胺合成酶）活性（含量）先升后降;（2）经历高温白化事件后的澄黄滨珊瑚生理指标表现更佳,其抗氧化物和铵同化酶都始终保持高的活性及灵敏的响应。这意味着涠洲岛的澄黄滨珊瑚经历高温白化事件后,可以通过提高抗氧化物和铵同化酶活性来提升耐热性,是其应对全球变暖的策略之一。本研究还揭示了涠洲岛澄黄滨珊瑚应对极端高温的生理响应模式,为珊瑚礁保护和生态修复提供了理论支持。     

洋际交换及其在全球大洋环流中的作用:MOM4p1积分1400年的结果

利用非Boussinesq近似下MOM4p1的全球大洋环流预后模式,采用真实地形,以静止状态为初始条件,进行了1 400a积分,以研究平衡状态下大洋环流的结构。模式由月平均气候态强迫场驱动,包括192×189个水平网格和压力坐标下的31个垂直层次。着重研究达到平衡状态后,各洋际通道处的质量、热量输运和补偿及其在全球大洋环流中的作用。根据动能演变特征表明,积分过程分为3个阶段:风海流的成长及准稳定状态;热盐环流的成长过程以及热盐环流的稳定状态;由静止状态冷启动达到热盐环流的稳定状态,积分过程必须在千年以上。模式结果再现了从白令海峡到格陵兰海的北冰洋贯穿流和印度尼西亚贯穿流,并用已有观测资料对它们进行对比。分析表明,海面的倾斜结构是形成太平洋-北冰洋-大西洋贯穿流和印尼贯穿流的主要动力机制。分析指出,尽管在北大西洋存在1.4×106 m3/s的南向体积输运,但其热量输运却是北向的并达到1015 W量级,其原因是北向的上层海流温度远高于北大西洋深层水向南的回流。文章分析了经向体积和热量输运对北大西洋深层水补偿来源及大西洋经向翻转环流的贡献。模拟所得洋际交换的量值可以由经向补偿予以合理解释,并得到以往实测与数模结果的支持。洋际通道处的体积和热量交换突出体现了其在大洋传送带系统中的枢纽作用。     

黄河口及其邻近海域水深和岸线变化对M2分潮影响的数值研究

黄河口及其邻近海域水深和岸线的演化显著地影响着该海区的潮波系统。本研究收集到了1972年及2002年水深及岸线数据。在此基础上,基于ROMS模式建立了渤海海域潮波数值模式,模式采用正交曲线坐标,在黄河口及其邻近海域水平分辨率优于500m,其它海域水平分辨率优于2km。模式首先模拟了2002年M2分潮潮波状况,并利用实测资料进行了检验,在此基础上进一步模拟了1972年M2分潮潮波状况。对比分析表明1972—2002年黄河口外M2分潮无潮点向东北方向迁移约30km;期间莱州湾西侧M2分潮振幅明显增强;莱州湾M2分潮迟角呈现由前进波向退化的旋转潮波系统转变的趋势。     

青海牛鼻子梁铜镍矿床地质特征及成因探讨

近年来随着地质勘查力度的加大,通过化探异常查证、结合工程揭露验证,在柴达木地块周缘发现了与基性-超基性岩有关的牛鼻子梁、夏日哈木等铜镍硫化物矿床。其中牛鼻子梁铜镍矿床地处柴达木盆地西北缘古陆块上,其成矿与镁铁质-超镁铁质层状杂岩体有关。岩体出露面积约8km2,平面形态呈长条状,岩体具有复合杂岩体特征,多属闪长岩-辉长岩-辉石岩-橄榄岩型镁铁-超镁铁质岩。本文通过岩体岩石特征、矿体特征、矿相学特征、岩石稀土与微量元素地球化学特征分析研究,对矿床成因进行了初步探讨。认为牛鼻子梁基性-超基性岩体产于大陆边缘环境,形成于晚泥盆世,岩浆分异充分,岩石类型丰富,岩体中硫化物丰富,矿床至少经历了岩浆期、矿浆期、热液期3个成矿期和4个成矿阶段,成矿类型应为岩浆熔离型、熔离贯入改造型,并有后期热液叠加。     

柴达木地块北缘牛鼻子梁镁铁质-超镁铁质岩体岩石成因与成矿条件

牛鼻子梁岩体位于柴达木地块西北缘。岩体出露面积约8km²,平面形态呈长条状,长轴方向近东西向。锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为367.0±2.0Ma。岩体中堆晶结构、堆晶韵律和旋回发育,属典型的层状岩体。岩浆分异充分,岩石类型丰富。主要岩石类型有斜长二辉橄榄岩、斜长单辉橄榄岩、角闪二辉橄榄岩、角闪橄榄岩、角闪橄榄二辉岩、角闪二辉岩、橄榄二辉角闪石岩、角闪橄榄辉长岩、细粒辉长岩、似斑状辉长岩、暗色辉长岩、辉长岩、淡色辉长岩、石英闪长岩、英云闪长岩。岩浆源区为高镁拉斑玄武质岩浆（MgO=10.8%）,主体岩浆结晶温度为1100~1178℃。岩浆演化过程中主要发生了橄榄石的分离结晶作用,此外还有少量斜长石的分离结晶/堆晶作用。野外地质观察、岩石薄片观察及岩石地球化学特征表明岩体与围岩之间发生了较强的同化混染作用,并且同化混染强度伴随着岩浆演化过程而逐渐增大。大量的同化混染导致岩石化学系列从拉斑玄武质系列转化为钙碱性系列。岩浆源区属亏损型地幔源区。岩体形成的构造环境为大陆边缘裂解环境。从构造环境、原生岩浆、岩体类型、岩浆分异程度、岩浆含水量、同化混染和橄榄石镍含量七个方面来看牛鼻子梁岩体形成镍铜硫化物矿床的潜力很大。     

矿山损毁土地复垦和生态环境重建政策及其模式——以辽宁省调兵山市采煤沉陷区为例

矿业是推进经济增长的重要基础产业,市场经济的发展带动了矿业的快速发展,近年来,我国矿业经济出现了空前的繁荣.而在这繁荣的背后,矿山损毁、土地污染和环境破坏等带来的问题日益严峻.     

印度尼西亚近海潮汐潮流的数值模拟

利用FVCOM海洋数值模式计算了印尼近海的M2,S2,K1,O1分潮的分布,计算范围从20°S～20°N,90°～150°E,计算网格分辨率在印尼海域岛屿平均为1/12度,在大陆边界平均为1/5度,在开边界平均为1/2度.计算结果与104个TOPEX/Poseidon卫星高度计交叉点数据和79个验潮站数据进行比较,符合良好;与高度计交叉点比较,M2分潮振幅的均方根差为6 cm,迟角为7°;S2分潮的振幅偏差为3 cm,迟角偏差为8°;K1分潮振幅的偏差为6 cm,迟角偏差为10°;O1分潮振幅偏差为3 cm,迟角偏差为10°.根据计算结果给出了4个分潮的潮汐、潮流、潮余流和潮能通量密度分布图.     

基于系统理念的民航气象业务运行能力评估体系构建

民航气象业务运行能力水平高低对于保障飞行安全至关重要.结合民航气象业务特征和流程分析,基于系统理念从人员、设备、制度与规范和环境4个方面构建评估指标体系,设计评估流程并开发民航气象业务运行能力评估系统,通过系统测试和试评估验证了该评估体系指标构建合理.系统应用结果能反映被评估单位实际运行状况与标准规范要求之间的差距,以便制定整改计划;系统具备的统计分析功能还可以对不同被评估单位之间以及同一单位不同的评估活动进行横向纵向对比分析.该体系的构建对于提高现有民航气象业务运行能力水平,增强民航气象应对特殊天气变化能力,确保气象服务质量具有现实意义.