Multi-year Simulations and Experimental Seasonal Predictions for Rainy Seasons in China by Using a Nested Regional Climate Model (RegCM_NCC). Part Ⅰ: Sensitivity Study

A modified version of the NCAR/RegCM2 has been developed at the National Climate Center (NCC), China Meteorological Administration, through a series of sensitivity experiments and multi-year simulations and hindcasts, with a special emphasis on the adequate choice of physical parameterization schemes suitable for the East Asian monsoon climate. This regional climate model is nested with the NCC/IAP (Institute of Atmospheric Physics) T63 coupled GCM to make an experimental seasonal prediction for China and East Asia. The four-year (2001 to 2004) prediction results are encouraging. This paper is the first part of a two-part paper, and it mainly describes the sensitivity study of the physical process parameterization represented in the model. The systematic errors produced by the different physical parameterization schemes such as the land surface processes, convective precipitation, cloud-radiation transfer process, boundary layer process and large-scale terrain features have been identified based on multi-year and extreme flooding event simulations. A number of comparative experiments has shown that the mass flux scheme (MFS) and Betts-Miller scheme (BM) for convective precipitation, the LPMI (land surface process model I) and LPMII (land surface process model Ⅱ) for the land surface process, the CCM3 radiation transfer scheme for cloud-radiation transfer processes, the TKE (turbulent kinetic energy) scheme for the boundary layer processes and the topography treatment schemes for the Tibetan Plateau are suitable for simulations and prediction of the East Asia monsoon climate in rainy seasons. Based on the above sensitivity study, a modified version of the RegCM2 (RegCM_NCC) has been set up for climate simulations and seasonal predictions.     

青海化隆基性-超基性岩带铜镍矿成矿条件与找矿潜力

青海化隆基性-超基性岩带是南祁连山一条重要岩带,其内产出若干基性-超基性岩体。通过对化隆基性-超基性岩带的基本地质特征及化隆群结晶基底的综合研究,结合已有研究成果及其相关其他地质信息,发现该基性-超基性岩带中的岩体都不同程度侵位于化隆群中,并具有相似的地质地球化学特征和成矿地质条件。加之带内几处典型的铜镍成矿表现,可见青海化隆基性-超基性岩带具有较好的铜镍成矿条件与找矿潜力。现有的野外工作及找矿实践亦表明了在巨厚红层覆盖下所发育的基性-超基性岩体表现了重要的铜镍矿化显示,同时提示在化隆基性-超基性岩带还有发现新的同类型岩体和铜镍矿床的潜在条件,其资源潜力较好。     

滇西腾冲新生代花岗岩：成因类型与构造意义

滇西腾冲地区位于喜马拉雅造山带东构造结的东南弧形构造带内,发育的新生代花岗岩,记录了大量印度-亚洲大陆碰撞的时间信息和东部碰撞带区域构造演化及大陆动力学信息.本区新生代花岗岩可划分出二长花岗岩、正长花岗岩、白云母花岗岩和白云母钠长花岗岩等四种主要岩相类型.最早期侵位的二长花岗岩和白云母花岗岩,^40Ar/^39Ar年龄为66～58Ma,大规模侵位的正长花岗岩和二长花岗岩,同位素年龄集中在两个时段,即54～52Ma和43～41Ma.二长花岗岩和正长花岗岩ASI（铝饱和指数）接近于1,属偏铝到过铝之间的高钾钙碱性花岗岩,白云母（钠长）花岗岩ASI变化于1.02～2.63,属过铝到强过铝花岗岩;这些花岗岩的K2O/Na2O＞1,且K2O/Na2O比值和SiO2含量依次增加;微量元素含量前者具相对高Sr、Ba而低Rb,后者具明显的高Rb和异常的低Sr、Ba,其中,白云母花岗岩以异常高Y为特征,白云母钠长花岗岩以异常高Rb为标志;稀土元素前者REE配分型式具有右倾的LREE富集型,负Eu异常明显,后者具有“燕式”REE配分型式,暗示不同类型之间有着不尽相同的岩浆源岩或熔融机制.这些新生代花岗岩的岩浆序列和岩石组合揭示,青藏高原东部地区碰撞造山经历了复杂的演化历程：（1）印度大陆与亚洲大陆于66～59Ma发生对接并强烈碰撞,导致地壳大幅度加厚和地壳深融;（2）经过大约5Ma的应力调整,于54～52Ma发生碰撞高峰期后的短暂张弛和正长花岗岩浅成侵位;（3）于43～41Ma,张弛加剧,地壳伸展,伴随着二长花岗岩和正长花岗岩的形成发育.     

水体扰动对多种赤潮藻生长的影响

水体扰动是海洋环境的一个重要特征.扰动通过对藻细胞周围的营养盐边界层厚度的影响,进而影响藻细胞的生长.在其他环境因子统一的条件下,通过室内实验研究扰动条件为主要影响因素对藻类生长的影响.研究结果发现扰动对中肋骨条藻、具齿原甲藻等10个藻种生长存在不同影响,实验数据显示,100r·min-1扰动对新月菱形藻Nitzschia closterium,中肋骨条藻Skeletonema costatum、具齿原甲藻Prorocentrum dentatum、针胞藻Fibrocapsa japonica、棕囊藻Phaeocystis spp.、定鞭金藻Prymnesium patelliferium有显著作用(P<0.05),对赤潮异弯藻Heterosigma akashiwo、亚心形扁藻Platymonas subcordiformis、青岛大扁藻Platymonas helgolandica var Tsing-taoensis、塔胞藻Pyramimonas sp.、Pyramidomonas作用不明显(P>0.05).扰动促进了棕囊藻和定鞭金藻的生长,使之达到最大生物量,并延长了藻细胞的生长时间;同时100r·min-1扰动抑制了新月菱形藻,中肋骨条藻、具齿原甲藻、针胞藻的生长.这些不同的藻类对水体扰动有不同生长反应,结果表明水体扰动是藻类种间竞争的的选择推动力之一.     

新疆西昆仑奥尔托喀讷什锰矿地质、地球化学及成因

近年来,西昆仑玛尔坎苏地区富锰矿找矿取得重大突破,新发现奥尔托喀纳什等大型锰矿床。该矿床层位稳定,厚度较大,Mn平均品位达35%以上,为中国最富的碳酸锰矿床,属于典型的海相沉积型锰矿床。锰矿体主要赋存于晚石炭世喀拉阿特河组地层中,该组岩性为一套浅海碳酸盐岩台地相沉积建造组合,可划分为台内浅滩、潮坪、开阔台地、局限台地等4个相类型。成矿分为三个期次,第一期为沉积成岩成矿期,矿石矿物由菱锰矿、锰方解石、硼锰矿组成;第二期为热液改造期,形成锰镁绿泥石、红锰矿、硫锰矿、锰方解石(脉)、重结晶菱锰矿、蔷薇辉石及滑石、石膏等;第三期为表生氧化期,发育少量软锰矿、水锰矿、硬锰矿等。锰矿石具有较低的Fe/Mn比值、V/(V+Ni)比值和强烈的Ce正异常,表明Mn是在氧化环境下,以氧化物或氢氧化物的形式沉积富集。含锰岩系顶、底板岩石中含较多成熟度较差的中酸性火山岩岩屑,以及具有较低Al/(Al+Fe+Mn)、Y/Ho、Co/Ni比值的锰矿石,说明其成矿物质来源于海底热水活动。奥尔托喀纳什锰矿具有"内源外生"的特点,锰矿石及菱锰矿具有负的δ~(13)C值(-23.3‰～-13.2‰),表明锰矿经历了先成锰氧化物或氢氧化物、再被还原转化成菱锰矿的过程。此外,有机质所导致的更为强烈的还原作用是本矿床富锰矿形成的重要机制。后期构造叠加致使矿体发生变形,矿体形态受褶皱控制。矿石受到强烈改造,形成锰镁绿泥石、红锰矿、蔷薇辉石等,晚期经历氧化淋滤作用形成软锰矿、水锰矿等。     

内蒙古孟恩陶勒盖银铅锌矿床地质特征及找矿标志

孟恩陶勒盖大型银铅锌矿产于晚二叠世花岗岩杂岩体中心部位,矿床的主要容矿构造为一组沿东西向或近东西向展布向东收敛的脆性断裂带.成矿作用大致经历了4个阶段,形成了44条脉状矿体,按容矿构造分布划分为上、中、下3个矿脉群,其中主矿体9条,较大分支矿体9条,主矿体上下盘小矿体26条.矿床自下至上,具锌矿石-银铅锌矿石-银铅矿石的明显分带性.工业矿物主要为闪锌矿、方铅矿、深红银矿、黑硫银锡矿、自然银,主要有益组分为锌、铅、银,主要伴生有益组分有铟、镉、镓、铜、锡、金.矿床成因初步认为是裂隙充填脉状银铅锌多金属中温热液型,找矿标志明显.     

自然水体生物膜、悬浮颗粒物和沉积物吸附铅、镉的热力学参数比较

采用实验室模拟的方法研究了松花江自然水体生物膜、悬浮颗粒物和沉积物吸附铅、镉的热力学规律。根据吸附热力学参数（Γ_max、k和K_d）综合比较3种固相物质的吸附能力,并讨论吸附能力存在差异的原因。结果表明：Langmuir型及Freundlich等温式可以很好地描述3种固相物质吸附热力学规律,三者吸附铅、镉的能力为生物膜>悬浮颗粒物>沉积物,生物膜、悬浮颗粒物和沉积物对铅的吸附能力均明显高于对镉的吸附能力。     

印度大陆板片前缘撕裂与分段俯冲：来自冈底斯新生代火山-岩浆作用证据

青藏高原碰撞造山带不仅呈现南北不均一性,而且显示东西分段性。以横贯高原腹地的NNE向负磁异常带为界,将冈底斯分为三段。在宽约300km的负磁异常带为代表的中段,近SN向的裂谷和正断层系统、重要地震和现代热水活动、古新世林子宗火山岩系和中新世超钾质火山岩系、以及日喀则弧前盆地集中发育,伴有斑岩型Cu-Mo和成因独特的Au-Cu矿化;在85°E以西的西段,主要发育强烈逆冲推覆系、同碰撞期花岗岩和中新世钾质-超钾质火山岩系,伴有造山型Au矿化;而在90°E以东的东段,主要发育走滑断裂系、同碰撞期花岗岩和中新世埃达克质斑岩,伴有斑岩型Cu-Mo矿化。古新世林子宗火山岩的精细定年和地球化学特征揭示,印度大陆板片向北的俯冲-汇聚至少在50Ma前没有表现出明显的时间差异性。然而,中新世钾质-超钾质岩和大规模花岗岩基的时空分布和地球化学特征反映,印度大陆板片前缘可能发生撕裂,并发生分段式差异俯冲,西段(85°E以西)俯冲规模大,距离远,东段(90°E以东)俯冲规模小,可能未跨过雅江缝合带。沿着负磁异常带两侧的边界裂谷带,高SiO_2煌斑岩和念青唐古拉花岗岩基及相伴钾质火山岩的发育,揭示来源于软流圈地幔的岩浆和高热流穿过板片撕裂带并沿耦合上覆的裂谷带上涌,前者侵位和喷发,后者诱发地壳熔融。90°E与85°E之间的俯冲板片可能由于撕裂、断离和破碎,因而导致斜跨高原腹地的大面积通道式负磁异常带。     

石家庄近53a冬季气温变化特征

利用石家庄1955年1月至2008年4月逐日气温观测资料,分析讨论了石家庄冬季平均气温、寒冷日数、冷积温的变化特征以及冬季气温的突变和周期;研究了冬季变暖的背景下,石家庄冬季时间尺度的演变、冬季极端冷(暖)日的变化特征和严重冷(暖)冬的分布.结果表明:石家庄近53 a冬季气温明显上升,最低气温的上升对冬季增温的贡献较大,寒冷日数与冷积温均呈明显减少趋势;冬季气温在20世纪90年代发生突变,存在15 a和3 a左右的周期;近53 a冬季缩短了近4个候,主要体现在冬季结束时间的提前;冬季极端冷日日数呈显著减少趋势,极端暖日日数年际变化加大;严重冷冬均出现在20世纪80年代之前,而严重暖冬均出现在上世纪末到本世纪初.     

对月日潮汐摩擦耗散的估计

月日潮汐摩擦和地球惯量矩变化是日长长期变化的主要原因．在本文中，利用最新的地球物理和古生物钟数据，对过去15亿年以来的月日潮汐摩擦、地球惯量矩变化和日长长期变化等作了数值对比研究．由此得到二个重要结论：一是仅利用地球的自转形变不能解释J2的变化，这说明地球的重力分异现象至今仍存在着；其二是在几亿年前的潮汐摩擦比现在大得多，若取潮汐耗散与距离的立方成反比时，理论结果与由古生物钟得到的回归年日数和朔望月日数数据较为符合。