High-resolution subtropical summer precipitation derived from dynamical downscaling of the NCEP/DOE reanalysis: how much small-scale information is added by a regional model?

This study assesses the regional-scale summer precipitation produced by the dynamical downscaling of analyzed large-scale fields. The main goal of this study is to investigate how much the regional model adds smaller scale precipitation information that the large-scale fields do not resolve. The modeling region for this study covers the southeastern United States (Florida, Georgia, Alabama, South Carolina, and North Carolina) where the summer climate is subtropical in nature, with a heavy influence of regional-scale convection. The coarse resolution (2.5° latitude/longitude) large-scale atmospheric variables from the National Center for Environmental Prediction (NCEP)/DOE reanalysis (R2) are downscaled using the NCEP/Environmental Climate Prediction Center regional spectral model (RSM) to produce precipitation at 20?km resolution for 16 summer seasons (1990?C2005). The RSM produces realistic details in the regional summer precipitation at 20?km resolution. Compared to R2, the RSM-produced monthly precipitation shows better agreement with observations. There is a reduced wet bias and a more realistic spatial pattern of the precipitation climatology compared with the interpolated R2 values. The root mean square errors of the monthly R2 precipitation are reduced over 93% (1,697) of all the grid points in the five states (1,821). The temporal correlation also improves over 92% (1,675) of all grid points such that the domain-averaged correlation increases from 0.38 (R2) to 0.55 (RSM). The RSM accurately reproduces the first two observed eigenmodes, compared with the R2 product for which the second mode is not properly reproduced. The spatial patterns for wet versus dry summer years are also successfully simulated in RSM. For shorter time scales, the RSM resolves heavy rainfall events and their frequency better than R2. Correlation and categorical classification (above/near/below average) for the monthly frequency of heavy precipitation days is also significantly improved by the RSM.     

大别山及苏鲁地区微粒金刚石分类及其大地构造意义

1992年发现大别山首例微粒金刚石之后，又于2003年和2004年在大别山和苏鲁地区的榴辉岩薄片中和榴辉岩的人工重砂中发现了微粒金刚石。本文报道其中尚未发表的7颗，并对2颗较大的薄片中的微粒金刚石和2颗自由晶体金刚石进行拉曼光谱和红外光谱测试。研究结果表明，本区所有微粒金刚石都为IaA和IaB型金刚石的混合体。缺少Ib型金刚石，表明没有人造金刚石的混入。薄片中的金刚石大部分为石榴子石的包裹体，少数产出于颗粒之间，直径为30-180μm。自由颗粒微粒金刚石直径为400-700μm。在大别山北部，不但又一次找到了微粒金刚石，还在石榴子石中发现有单斜辉石、磷灰石和金红石的出溶。这表明北大剐不但是超高压地质体，而且可能是本区俯冲最深的地质体。     

桂东南云开地区变质杂岩锆石SHRIMP U-Pb年代学

对位于华夏古陆东南部的广西云开地区大面积出露的晚前寒武纪变质杂岩中的主体花岗质片麻岩、中深变质的天堂山岩群石榴辉石岩和中浅变质的云开岩群洋中脊型变质基性火山岩(斜长角闪岩)进行了高精度锆石SHRIMP U-Pb定年.获得天堂山岩群石榴辉石岩的形成年龄为1894Ma±17Ma和1847Ma±59Ma,表明其时代为古元古代;云开岩群洋中脊型变质基性火山岩(斜长角闪岩)的喷发年龄为1462Ma±28Ma,证明该地区存在中(-新)元古代的古洋壳残片;获得花岗质片麻岩的侵入年龄为906Ma±24Ma,应为1000Ma前后发生的全球性Grenville期(四堡期)造山作用的产物,并获得2702Ma±13Ma的继承碎屑锆石年龄,这是云开地区乃至华夏古陆目前获得的最古老年龄,证明华夏古陆曾存在新太古代陆壳物质.     

华北地块东部晚中生代至新生代岩石圈不均一减薄与改造模式

本文综合运用不同时代幔源包体平衡温压对比、玄武岩地球化学性质对岩石圈厚度的反演以及不同时代岩石圈地幔地球化学性质的对比的方法，把华北地块东部岩石圈的减薄时间限定在晚中生代至新生代之间。减薄的机制可能是华北东部地区晚白垩世以来大陆岩石圈的拉张作用。由于机械性拉薄和热、机械和化学侵蚀作用，岩石圈厚度最终减薄到70km以下。但古老的岩石圈地幔并没有完全因减薄而消失，残留部分受到了来自软流圈物质的强烈改造，使其Sr、Nd同位素组成类似于软流圈，但Os同位素没有受到明显的改变。改造后的岩石圈地幔成为华北地块东部新生代岩石圈地幔的主体。在时空上，岩石圈的减薄具有不均一的性质。     

太行山前平原非河道条件下地下调蓄功能实验研究--以滹沱河冲洪积平原为例

摘要：通过实验研究探讨了太行山前平原地下调蓄能力,实验研究表明,在汇水坑渗、井灌和引水渠渗条件下,太行山前冲洪积平原地下调蓄功能不仅与地表积水深度、入渗时间有关,而且还与汇水总量的多少有关。单位时间渗漏量的大小与地表蓄水深度呈正相关关系。地表蓄水深度愈大,单位时间渗漏量愈大;累计渗漏量随着入渗时间的延长而增加,渗漏速率随着累计渗漏量的增加而减小。采用井灌方式进行地下调蓄的关键,是选择具有强渗透性的层位。     

北大别燕子河片麻岩的锆石U-Pb年龄：印支期变质事件的确定

本文对北大别燕子河地区英云闪长质片麻岩中的锆石进行了单颗粒U-Pb年龄测定。该片麻岩中存在两种类型的锆石,一种是片麻岩原岩中的岩浆锆石,在后期的变质事件中经历了不同程度的Pb丢失;另一种是变质作用过程中的新生锆石。5个分析点拟合出一条很好的不一致线,得到上下交点的年龄分别为880±110Na和228±13Ma(MSWD=1.1),其中上交点的年龄代表了片麻岩原岩的形成时代,下交点的年龄代表了变质作用发生的时间。变质锆石给出了238Ma的一致年龄,与不一致线给出的下交点年龄在误差范围内相同。这一结果表明北大别片麻岩也经历了印支期变质作用。北大别地体为扬子板块的北缘,华北与扬子板块的缝合线应位于北大别以北。     

西北中部半干旱区兴隆山森林岛降水机理的数值模拟

通过WRFV2．1．2模式数值模拟试验并结合长期观测数据,研究了中国西北半干旱区长期存在和维持的森林山区（兴隆山区,103．84°E、35．86°N）的降水特征及其与周边地区的降水差异,并探讨了造成这种差异的主要原因。结果表明,兴隆山区与周边地区的降水差异主要表现在夏、秋季。在夏、秋季兴隆山区受东南湿润气流的影响,获得较多的水汽输入和较稳定的水汽来源,而山地地形则有利于截留东南气流携带的水汽并形成降水;兴隆山区及其周边地区局地的蒸散差异对二者之间降水差异的贡献不大。另外,兴隆山区土壤堆积覆盖的石质山构造和森林下垫面也有利于降水的截留和贮存以及植被的生长。因此,有利于水汽输入的大尺度环流形势、地形对空中水汽的截留以及特殊的地质因素是兴隆山山区孤立森林岛在半干旱区长期存在和维持的原因。     

珠海一号高光谱数据辐射质量评价

“珠海一号”02组和03组高光谱卫星分别于2018年4月26日和2019年9月19日发射成功。数据辐射质量评价是遥感数据应用的基础之一,针对珠海一号高光谱卫星数据,基于辐射精度、清晰度、信噪比和信息熵4个客观指标,对珠海高光谱L1B级数据辐射质量进行评价,并与GF-5高光谱遥感数据相同谱段（440—1000nm）数据辐射质量进行对比。结果表明：GF-5高光谱数据的辐射精度和清晰度均优于珠海高光谱数据,并且珠海高光谱数据的清晰度为GF-5数据清晰度的54.5%左右;在信息熵方面,两者能力近似,均在6—10;在信噪比方面,珠海高光谱数据的信息熵为GF-5数据信息熵的86.5%左右。因此,珠海高光谱数据和GF-5高光谱数据在一定程度上可以补充使用,同时珠海高光谱数据可通过提高量化级数、降低光谱分辨率和优化传感器探元响应提高数据辐射质量。     

南岭东部定南大湖沉积物粒度敏感组分及末次冰消期环境记录

为进一步探究定南大湖湖沼晚冰期以来的水文特征及气候变化,对研究区K02钻孔的粒度特征进行了详细的分析,采用粒级—标准偏差法和主成分分析法对348个沉积样品提取了对环境变化比较敏感的三个粒级组分：0.6~7.1 μm（组分1）,20~44.8 μm（组分2）和89.3~447.7 μm（组分3）。结合湖泊沉积物粒度一般分布规律,并根据敏感组分2和14C测年数据探讨了该区域近16 ka B.P.以来的气候变化。结果表明在过去的16 000年里,大湖地区的水文及气候变化可以分为4个阶段：1）在16.0~11.5 ka B.P.期间,气候总体偏冷干,敏感组分含量增降比较明显,能较好的对应老、中、新仙女木事件和B/A暖期;2）11.5~6.0 ka B.P.期间,大湖地区进入了湿润的全新世适宜期,敏感组分总体含量偏低;3）6.0~3.8 ka B.P.期间,敏感粒度组分含量迅速升高且波动较大,大湖湖沼地区进入一个相对干冷的时期;4）3.8 ka B.P.至今为第四阶段,敏感粒度组分含量总体偏低,考虑到人为干扰因素,暂不做详细讨论。通过对大湖地区水文状况的研究发现,大湖湖沼地区自晚冰期以来气候变化很不稳定。与格陵兰GISP 2冰芯、董哥洞D4石笋及其K02钻孔其他指标的记录对比可以发现,敏感组分2对仙女木、9.5 ka、8.2 ka等冷事件的记录更加明显,也说明了大湖地区的气候变化具有全球性,这种气候变化可能与太阳活动有关。     

大涡模式分辨率对海洋信风区大气边界层结构和演变模拟的影响

利用BOMEX（巴巴多斯海洋与气象学试验）的探空资料和LEM（大涡模式）,通过改变LEM水平分辨率的敏感性数值试验,对比分析不同尺度的湍涡对信风积云边界层中混合层和云层的结构、演变以及对流形式和强度的影响。结果表明,水平分辨率较高时模拟的湍涡尺度较小、混合层顶的夹卷作用较强,模拟的混合层较暖、较干,而且模拟的对流泡尺度较小、强度较大,能够模拟出较精细的边界层结构;而水平分辨率较低时则相反。模拟的湍涡尺度对海洋信风区边界层积云中液态水混合比的模拟结果影响较大：LEM模拟的湍涡尺度较小时模拟的信风积云形成的时间较早、云顶高度较高,单个云块的体积较小但数目较多,液态水含量较高;而模拟的湍涡尺度较大时则相反。虽然水平分辨率为50 m和125 m的试验都能模拟出较精细的信风边界层中混合层、云层的结构和演变特征,但是,考虑到提高分辨率在模拟过程中产生的噪音信号对结果的影响以及计算时间等问题,LEM采用125 m的水平网格距是对海洋信风边界层积云对流模拟较为理想的选择。