FY-3C微波成像仪海上大气可降水产品质量检验

中国自主研制的第二代极轨气象卫星的首颗业务星风云三号C星(FY-3C)于2013年9月23日发射升空。微波成像仪(MWRI)作为FY-3C上携带的重要微波载荷之一,能够实现对大气、海洋和陆地的全天时监测。其中,MWRI海上大气可降水量(TPW)产品在数值预报模式以及气候变化研究中具有很重要的应用价值,但是应用效果的好坏往往受产品精度的制约。使用长达4年的卫星观测资料,通过MWRI TPW业务产品和无线电探空及专用传感器微波成像仪(SSMIS) TPW业务产品的比较,对MWRI TPW产品(包括轨道产品、日产品和月产品)的质量进行检验。结果表明,轨道产品和地面实际观测的探空数据的平均相对误差在7%左右,均方根误差为2.6 mm;日产品和SSMIS日产品的均方根误差约为3 mm,和探空日产品的均方根误差小于2.1 mm;月产品和SSMIS月产品的均方根误差小于1.3mm。表明FY-3C MWRI TPW业务产品长期以来一直稳定运行且精度较高,具备实际应用潜力。     

一次多弓状中尺度雨带的成因机理及其与水平涡度的关系

用WRF中尺度数值模式、NCEP/NCAR再分析资料、多普勒雷达观测资料等,对2018年5月5日发生在我国华中地区的一次多弓状雨带降水过程的形成机理及其与水平涡度的关系进行分析发现:雨带发生在切变线南侧的西南气流中,多弓状雨带出现前,大尺度高低层气旋式曲率的水平涡度和对流有效位能为降水提供了有利于上升运动的背景场。弓状雨带最初形成在对流不稳定和低层气流辐合条件下,局地强降水引发的下沉运动使中低层大风出现,大风中心南侧反气旋式的环流与背景场中的西南气流汇合构成了短波槽,尾部雨带出现在短波槽中,弓状头部生成于北侧的气旋式风场切变中,大风中心相较南北两侧更快的移速使雨带中部向前侧凸起。流场上的短波槽发生在700 hPa以下,在西南气流的背景场下,该槽向前后两侧的双向传播是多弓状雨带形成的重要触发因子。中尺度弓状雨带附近低层的水平涡度在强盛期、减弱期和消散期有着明显不同的结构特征;而在高层,雨带发展时和强盛期都为气旋式水平涡度控制,减弱期多为反气旋式水平涡度控制。      

MODELING AND QUANTITATIVE RETRIEVAL OF FINITE FIELD FOR THE TROPICAL SEA SURFACE WIND SPEED OF THE FY-3B MICROWAVE IMAGER

The purpose of this study is to select a suitable sea wind retrieval method for FY-3B(MWRI). Based on the traditional empirical model of retrieving sea surface wind speed, and in the case of small sample size of FY-3B satellite load regression analysis, this paper analyzes the channel differences between the FY-3B satellite microwave radiation imager(MWRI) and TMI onboard the TRMM. The paper also analyzes the influence of these differences on the channel in terms of receiving temperature, including channel frequency, sensitivity and scaling precision. Then, the limited range of new model coefficient regression analysis is determined(in which the channel range settings include the information and features of channel differences), the regression methods of the finite field are proposed, and the empirical model of wind speed retrieval applicable to MWRI is obtained, which achieves robust results. Compared to the TAO buoy data, the mean deviation of the new model is 0.4 m/s, and the standard deviation is 1.2 m/s. In addition,the schematic diagram of the tropical sea surface wind speed retrieval is provided.     

大定源回线装置瞬变电磁法在浅层煤矿采空区勘查中的应用

煤矿采空区土地已成为可持续发展的重要资源,浅层煤矿采空区探测在城市规划中显得日益重要.本文采用大定源回线装置瞬变电磁法对浅层煤矿采空区进行勘查,结合具体工程案例选用合理的施工参数,对野外采集数据进行视电阻率计算并绘制成图,利用视电阻率等值线扰动异常圈定采空区位置,指导钻孔布设,解译成果与地质资料及钻孔揭露地层基本吻合....     

北京地区一次典型大雾天气过程的边界层特征分析

利用中国科学院大气物理研究所325 m铁塔15层风、温、湿梯度观测资料和3层超声资料,对2002年12月1~4日发生在北京地区的持续大雾天气过程进行近地面层大气边界层特征分析。结果表明,近地面大气边界层较大的相对湿度(70%)、较小的风速(3.0 m.s-1)和风速垂直切变(0.02 s-1)、稳定的层结结构以及较低的气温是北京持续大雾天气形成的主要原因。冷空气的侵入使得边界层相对湿度迅速减小,风速和风速垂直切变增大,破坏近地面大气边界层的结构,导致大雾的消散。分析还发现,大雾的维持与消散主要受风场等动力因素的影响,热力层结是大雾维持和消散的必要条件。冷空气的侵入自上而下影响平均风场,而对湍流风场的影响则是自下而上的。尺度分析结果表明,大雾期间,近地面边界层内中尺度动量通量和感热通量都大于湍流尺度的,中尺度动量通量与平均风速基本呈反相关;冷空气的侵入使得湍流通量显著加强,是导致大雾天气消失的主要原因。     

德兴花岗闪长斑岩SHRIMP锆石U-Pb年代学和Nd-Sr同位素地球化学

德兴斑岩铜矿区的成矿斑岩的形成时代一直存在争议。本文对铜厂、富家钨花岗闪长斑岩进行了SHRIMP锆石U-Pb年代学研究。研究结果显示:(1)铜厂花岗闪长斑岩样品中锆石15个分析点的206Pb/238U年龄为165～177Ma.206Pb/238U年龄的加权平均值为171±3 Ma;(2)富家钨花岗闪长斑岩样品中锆石15个分析点的206Pb/238U年龄为166-177Ma,206Pb/238U年龄的加权平均值也为171±3 Ma。因此,德兴花岗闪长斑岩形成于中侏罗世(171±3 Ma)。该年龄与德兴斑岩铜矿区辉钼矿的Re-Os同位素年龄(173 Ma)在误差范围内一致,暗示了成岩成矿的一致性。德兴花岗闪长斑岩的形成时代与华南地区许多A型花岗岩,双峰式或板内火成岩和矿床的形成时代也大致一致,同时也与赣-杭裂谷带的活动时间一致,表 明德兴斑岩铜矿和花岗闪长斑岩形成于一个伸展的动力学背景下。另外,德兴花岗闪长斑岩很少有老的继承锆石以及其高的εNd(t)(-1.14- 1.80)和极低的初始87St/86Sr比值(0.7044-0.7047),暗示古老的地壳物质对其贡献并不明显,地幔物质可能在德兴花岗闪长斑岩的成因中发挥了重要作用。再结合其具有的埃达克质岩的元素地球化学特征。本文认为德兴花岗闪长斑岩很可能由拆沉下地壳物质的熔融形成。     

皖南志留系唐家坞组物源分析:来自碎屑锆石年代学和岩石地球化学的制约

分布于皖南泾县地区的唐家坞组为志留系顶部最晚沉积,其沉积时代和物质来源仍存在争议。对其进行了岩相学、岩石地球化学以及锆石U-Pb年代学等综合研究。岩相学特征表明:研究砂岩以波状消光的石英和变质岩屑为主,磨圆度和分选程度较好;岩石地球化学特征显示砂岩的成分成熟度较高,物源区主要以长英质组分为主,并发生了强烈的化学风化或沉积循环;LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得最年轻的单颗粒锆石年龄为424 Ma,可作为唐家坞组沉积时代的下限。结合地层接触关系,限定唐家坞组沉积时代应为志留纪晚期,可能接近华南早古生代造山事件的结束时间。79颗碎屑锆石U-Pb年龄获得主要年龄峰值为981 Ma和756 Ma,次级年龄峰值为2 476 Ma、517 Ma和453 Ma,结合区域上年代学信息,暗示了唐家坞组砂岩的主要物源区为早-中新元古代岩浆岩、新元古代裂谷层序以及震旦纪-奥陶纪沉积岩,同造山期岩浆岩或变质岩也为唐家坞组提供了物源。华南早古生代陆内造山作用导致中奥陶世之前的盆地沉积物、部分盆地基底以及造山期侵入其中的岩浆岩发生强烈的隆升,从而为陆内前陆盆地沉积提供了主要物源,表明华南早古生代造山带与扬子地块东南缘前陆盆地两个构造单元存在盆山物质耦合关系。     

液动潜孔锤钻进技术在潘一煤矿井下穿层钻孔中的应用

以穿层钻孔方式进行松软煤层瓦斯预抽采极大地克服了松软煤层瓦斯治理难的问题,然而部分矿区煤层顶（底）板岩石坚硬,影响了钻孔施工效率。结合地质岩心钻探的优势,将液动潜孔锤与高强PDC钻头结合应用于煤矿井下穿层瓦斯抽采孔施工中。淮南潘一煤矿现场试验表明,该工艺方法较传统回转钻进方法,钻进效率提高了83%,钻头进尺寿命提高近5倍,具有良好的经济性能。采用清水为冲洗介质,无粉尘污染,噪声污染小,较为适合空间狭小的煤矿井下巷道施工。     

应用TIMA分析技术研究Alum页岩有机质和黄铁矿粒度分布及沉积环境特征

Alum页岩(中寒武—早奥陶世)是北欧一套重要的海相烃源岩,其成熟度跨度从为成熟-过成熟度阶段。由于我国下古生界海相烃源岩均已过成熟,未成熟-低成熟度的Alum页岩是研究下古海相的烃源岩生烃潜力特征的重要参照样品。因此,对这套成熟度较低的Alum页岩的生物组成特征、矿物组成及其沉积环境的分析,可为后续国内外下古生界海相烃源岩的对比研究奠定基础。本文以欧洲上寒武统富含有机质Alum页岩为主要研究对象,在有机碳含量(TOC)和有机岩石学观察的基础上,应用综合矿物分析技术(TIMA)进行扫描,通过细化样品扫描参数,获得了页岩矿物组成、含量及粒度分布。Alum页岩有机质成熟度较低(固体沥青反射率为0.30),TOC含量在11.16%~12.24%之间。有机质主要为浮游藻类降解形成的层状藻类体、底栖藻类来源的海相镜状体和裂缝中充填的固体沥青。TIMA扫描获得的有机质相对质量百分含量为9.79%~10.64%,略低于碳硫分析仪测定的TOC含量;黄铁矿含量为4.17%~4.49%。TIMA扫描获得的有机质与黄铁矿比值与化学法的C/S比值相近,均分布在2.18~2.55范围。粒径分布特征上,有机质粒径主要分布在0.9~27.0μm之间(80%以上颗粒分布在1.2~5.5μm);草莓状黄铁矿粒径分布在0.9~17.0μm之间(小于0.5μm的颗粒占78%以上),反映了缺氧甚至硫化的环境。综合C/S比、有机岩石学与TIMA黄铁矿粒度分布特征,认为该页岩形成于闭塞封闭甚至硫化的沉积水体体系。该研究为油气地质领域的烃源岩(包括页岩)的研究提供了一种新的技术支持。     

新集煤矿1#煤开采底板突水可能性分析

新集煤矿1#煤层储量大、煤质好,对其进行开采是稳定和扩大产量、提供优质煤炭资源的保障。开采1#煤层遇到的最主要威胁是下伏太灰承压水突出。文章在分析淮南煤田和新集煤矿水文地质条件的基础上,对新集煤矿太灰岩富水性、底板岩层隔水能力以及构造控水特征等进行初步研究,判断1#煤开采过程中太灰水突出的危险性,分析可能的防治措施,为安全、高效开采1#煤层提供前期研究成果。