云凝结核浓度对不同弗罗德数下形成的地形云和降水的影响

云凝结核(CCN)对云和降水的影响除与其物理化学性质密切相关外,还受到气象条件的影响,但此类研究较少。文中基于WRF中尺度数值模式,引入了表征大气层流速、层结稳定度和地形关系的湿弗罗德(Fw)数,研究揭示了CCN浓度的变化对不同Fw下形成的地形云和降水的影响。研究表明,当Fw≤1,接近临界流时,地形阻挡起主要作用,地形抬升和重力波作用主要发生在迎风坡一侧,主要形成层状云和向上游传播的浅对流波状云,降水主要发生在靠近山顶的迎风坡一侧。在此种情况下,CCN浓度升高对地形云和降水影响较小,当CCN浓度由100 cm~(-3)增至1000 cm~(-3)时,云滴含水量增大,但雨水含量减小,说明云粒子向降水粒子的转化效率降低,CCN浓度升高抑制了暖雨过程。但在云发展后期,云滴被上升气流带至高层形成过冷云滴,与雪粒子发生碰并形成霰粒子,使冰相物理过程有所增强。CCN浓度升高可导致20 h累积降水量减少10—15 mm,约减小7%—8%;当Fw1时,CCN浓度升高会导致20 h地形云累积降水量减小超过50%,最大达到96%,导致地形云几乎不产生降水,而且降水量峰值位置向山顶后移动5—10 km。研究表明,降水显著减小的原因不仅与CCN浓度升高有关,过山气流产生的背风坡焚风效应也起了非常重要的作用。由于CCN浓度升高形成了大量云滴粒子,使雨滴形成效率显著降低,不能形成降雨的大量云滴被强过山气流快速带至下游背风坡区,由于背风坡下坡气流的绝热加热形成的焚风效应很显著,导致云滴和雨滴快速蒸发,使降水显著减小。这一结果可以解释在落基山脉、以色列及中国华山发现的地形降水减小30%—50%的现象,说明气象环境条件在气溶胶影响降水中起重要作用,污染气溶胶与背风坡焚风效应产生的叠加效应可造成地形云降水显著减小。     

1997/1998年ENSO过程与热带大气季节内振荡

根据珠江口气象站风速与潮汐站潮位资料,对1955～1998年12次El Nino过程的珠江口季风强度与海平面变化特点进行合成分析,结果表明,El Nino发生前一年冬季,珠江口冬季平均风速较常年值大0.4 m/s,El Nino发生当年,月平均风速也普遍大于常年,而月平均海平面则普遍较常年偏低,其中10与11月份负距平为6 cm左右。东亚地区的季风异常对珠江口海平面异常有着重大的影响。     

湖北省不同资料反演大气可降水量的误差分析

利用常规探空、秒级原始探空、GPS/MET、微波辐射计、GFS再分析资料以及区域中尺度WRF模式的预报场资料计算整层可降水量,对多种资料计算的整层可降水量进行误差特征和原因分析,结果表明:秒级探空和常规探空计算的整层可降水量基本一致。GPS/MET、微波辐射计、GFS以及WRF计算的整层可降水量与常规(秒级)探空的相关系数分别为0.94、0.92、0.93、0.80,有降水时GPS/MET和微波辐射计与常规探空的相关系数分别下降到0.85和0.81,但有降水时GPS/MET误差分布较集中,而有降水时微波辐射计误差显著增大,主要由于1~2 km处水汽密度误差异常增大。除微波辐射计和GFS宜昌站计算的整层可降水量为相对常规探空偏高,其他资料均为偏低,GPS/MET宜昌和恩施站平均偏低3 mm,GFS武汉和恩施站分别偏低1和7 mm,WRF恩施平均偏低2 mm,WRF武汉和宜昌平均偏低6~8 mm。GFS恩施站可降水量偏低是由于GFS资料中恩施地面气压比实际偏低,但其露点温度整层均比常规探空偏高。除GFS恩施站外,GFS武汉、GFS宜昌和WRF 3站的露点温度相对常规探空资料露点温度均表现为:850 hPa以下偏低,850 hPa以上偏高。WRF 12 h预报场的整层可降水量与常规探空整层可降水量的相关性和误差均优于24 h预报场。     

民用煤室内燃烧条件下多环芳烃的排放特征

民用燃煤是我国最大的室外和室内空气污染源.为了研究不同煤种在民用燃烧条件下多环芳烃(PAH)的排放特征,对5种成熟度不同的煤种(4种烟煤和1种无烟煤)以蜂窝煤形式燃烧产生的烟气进行采集,对其中24种PAHs进行定量分析,并与原煤的二氯甲烷(DCM)抽提物进行对比.结果表明,不同煤种的PAH排放因子差别显著,无烟煤的排放因子比烟煤低3个数量级,24种PAHs总和仅为184 μg/kg,烟煤则为136～408 mg/kg;原煤PAH抽提率的情况与之相似,无烟煤为4 mg/kg,烟煤为96～156 mg/kg.各种类型PAH(母体PAH、甲基PAH和含O/S-PAH)所占比例在不同煤种之间存在差异,但在烟气中和原煤抽提物的情况一致,说明民用燃煤前后PAH具有一定的继承性.通过4组毒性当量参数的比较,发现无烟煤燃烧烟气中的PAH毒性当量比原煤抽提物明显减少,而烟煤则表现为不同程度的增加.     

湘南九嶷山大坳钨锡矿的Re-Os同位素定年研究

湘南九嶷山大坳钨锡矿床与具有铝质A型花岗岩特征的金鸡岭复式花岗岩关系密切。矿床类型包括云英岩体型、破碎带蚀变岩型、变花岗岩型和云英岩-石英脉型等4类。通过对云英岩-石英脉型钨锡矿中辉钼矿Re-Os同位素测年,获得辉钼矿的等时线年龄为(151.3±2.4)Ma,与花岗岩成岩年龄(151～156Ma)一致,显示成矿与成岩是同时的。通过对区域上获得的高精度成矿年龄综合分析对比,认为150～160Ma为南岭地区中生代大规模成矿作用的高峰期,九嶷山大坳钨锡矿床正是这一高峰期的产物。这为进一步研究区域成矿规律,指导区域找矿提供了重要同位素年代学依据。     

从沉积特征研究格尔木－额济纳旗地学断面走廊域地体的构造演化史

将格尔木－额济纳旗地学断面走廊域及其邻区划分为１４个地体，分属扬子－华南、华北－柴达木、塔里木和哈萨克斯坦－准噶尔４个板块，其间为规模不等的洋盆所分隔．从中元古代以来，上述板块经历了开裂到碰撞、拼合的复杂过程．主要的事件包括：早古生代时期祁连小洋盆的闭合、柴达木－祁连重新和华北拼合；石板井－小黄山洋盆闭合，塔里木和哈萨克斯坦－准噶尔板块拼合；晚古生代时期阿尔金洋盆和古亚洲洋闭合，柴达木－华北、塔里木－准噶尔和西伯利亚拼合成一个完整陆块；中新生代时期，除了受南侧特提斯洋盆活动及陆块碰撞的影响以外，一系列陆相盆地沉积、陆内构造变动及青藏高原隆升成为该区构造演化中的主要事件．     

基于信息量模型法的石阡县地质灾害易发性评价

以贵州省石阡县为研究区,选取8个影响地质灾害发育的因素作为评价因子.采用信息量模型法对各评价因子进行信息量计算,将区域地质灾害易发性划分为低、中、高、极高易发区4个等级,分别占研究区面积的21.08％、35.13％、25.53％、18.27％.结果表明:石阡县地质灾害低、中、高、极高易发性面积分别为457.99 km2...     

煤矿区城市矿物气溶胶的SEM-EDX特征分析

采集煤矿区城市义马、平顶山、永城夏季大气PM₁₀样品,采用带能谱的扫描电镜(SEM-EDX)研究了PM₁₀中的矿物颗粒组成、成因及来源。结果表明,矿区矿物颗粒按化学成分共有5种主要类型,分别为"富Si"、"富Ca"、"富S"、"富K"、"富Cl"型。其中平顶山地区"富Si"颗粒占百分比最高(78%),矿物颗粒硫酸盐化程度小;永城地区硫酸盐化程度中等,几乎所有的"富Ca"碱性碳酸盐颗粒都硫酸盐化成石膏;义马地区矿物硫酸盐化程度最大,除石膏以外,还有一定量硫酸铵形成。永城和义马地区还出现了一定量的"富K"(12.7%)和"富Cl"(10.6%)颗粒,与秸秆焚烧活动有关。通过对3个矿区城市PM₁₀硫酸盐化程度对比可以发现,偏碱性的碳酸盐矿物、煤炭燃烧和秸秆焚烧燃烧释放出大量的酸性SO₂以及较高的空气湿度,均有利于硫酸盐化的进行,硫酸盐颗粒的形成对煤矿区城市的区域性气候具有一定影响。     

新疆昭苏卡拉盖雷铜金矿床地质地球化学特征及成因探讨

卡拉盖雷铜金矿床位于新疆西天山那拉提构造带境内西段,为近年在该成矿带内发现的首例以Cu为主,伴生Au、Co等的火山岩型热液矿床。δD、δ18O分析结果表明,成矿流体在早—中阶段以岩浆热液为主,晚阶段有大气降水加入。δ34S分析结果表明,硫源主要来自深部地壳或上地幔,并有地层硫混入。铅同位素分析表明,矿区铅源为壳、幔混合俯冲带铅。辉钼矿的Re-Os同位素模式年龄为(259.6±9.7)Ma,说明矿床早阶段的成矿年龄为早二叠世末期。笔者进一步探讨了矿床成因,认为大哈拉军山组火山岩为早期矿源层;在晚石炭世后碰撞伸展阶段,来自地壳深部的含矿岩浆热液沿区域深大断裂、火山通道及浅部断裂系统运移并萃取早期矿质元素,于有利构造部位形成矿体。