聚类分析在暴雨预报和环流形势分型中的应用

数值预报投入业务运行以来，高空形势预报具有较高的准确率，要素预报的准确率也在不断提高，对数值预报产品的释用是近年来人们极为关注的问题，作者早用数值预报５００ｈＰａ高度场及降水实况资料，采用聚类分析法，研究暴雨落区预报和我国暴雨环流形势特征，所得结果在暴雨预报业务中有一定参考价值，同时也给出我国暴雨环流型。     

东亚春季强冷锋结构及其动力学诊断研究 I. 东亚春季强冷锋结构

本文利用常规探空资料和华东中尺度试验的部分资料，对1983年春季一次快速南下，并在江淮地区产生大范围强对流天气的冷锋进行了三维结构的分析。通过研究发现，这次冷锋过程主要有以下特征: （1） 与冷锋相对应的高空槽前存在一支下沉（DVM）气流；（2）有一强的辐合区出现在对流层中层，锋前上升运动的最大值也出现在对流层中层；（3）比较强的锋生过程主要集中于对流层中下层；（4）存在一支明显的热力直接环流（TDC），即暖湿空气沿冷锋倾斜上升；（5）在冷锋后存在一支较强的下沉气流（DVM），这支DVM对冷锋逆温层（或等温层）的形成可能有重要作用。并将此次东亚春季强冷锋个例与小仓义光（Ogura）等分析的北美春季冷锋（SESAME）个例作了对比，发现此次冷锋个例中，锋区的温度密集区主要在对流层中层，而北美SESAME个例温度密集区主要在对流层低层。这可能是由于东亚高空急流较强，动力强迫而引发锋生所致。     

腾冲新生代火山作用构造—岩浆类型的探讨——一种滞后型的弧火山

腾冲火山群是我国著名的新生代火山群之一。它共分4个喷发期,根据K—Ar同位素地质年龄测定,第一期为2.93Ma,第二期为0.81Ma,第三期为0.31Ma,第四期为0.13Ma。该火山群为典型的钙碱性系列玄武岩—安山岩—英安岩弧火山岩组合。它喷发于晚上新世—晚更新世,但这一时期腾冲地区已为大陆板内环境,它可能与K₂末怒江洋壳俯冲作用有关。因此,腾冲弧火山岩的形成至少在俯冲作用停止以后60Ma,属于一种新的火山作用类型——碰撞后弧火山或滞后型弧火山。     

内蒙古乌拉特中旗北七哥陶辉长岩SHRIMP锆石 U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

内蒙古乌拉特中旗温更地区北七哥陶辉长岩岩体由橄榄辉长岩和角闪辉长岩组成,主要造岩矿物为橄榄石、辉石、斜长石及角闪石等.锆石SHRIMP U-Pb同位素定年结果表明,橄榄辉长岩形成于269±8Ma,为晚古生代华北板块北缘岩浆活动的产物.橄榄辉长岩和角闪辉长岩具有相似的稀土元素、微量元素以及同位素特征,即:轻稀土元素( LREE)富集的右倾平滑配分模式;大离子亲石元素(LILE)K、Sr、Ba明显富集,高场强元素(HFSE) Nb、Ta、U、Th相对亏损,但Zr-Hf不亏损;87Sr/86Sr(t)平均值分别为0.706776和0.706960,εNd(t)平均值分别为-8.8和-8.9,206pb/204Pb、207pb/204Pb、208Pb/204Pb比值的平均值分别为17.2019和17.2277、15.4252和15.4524、37.3082和37.4724,在s7 Sr/86Sr(t)-143Nd/144 Nd (t)图解上,北七哥陶辉长岩都落在了EMI型富集地幔附近.根据以上事实,结合区域资料表明,橄榄辉长岩和角闪辉长岩产于后碰撞的构造环境,并且来自相同的岩浆源区,主要继承了华北陆块内部EMI型富集地幔,可能受到了古亚洲洋俯冲消减过程中再循环下地壳组分对岩石圈地幔的改造.     

暴雨模拟中多普勒雷达径向速度变分同化的应用

针对2008年6月广东地区的一次强降雨过程,利用WRF中尺度数值模式及其三维变分同化系统(WRF-3DVAR),进行了多普勒雷达径向速度变分同化对暴雨过程模拟效果影响研究。结果表明:WRF-3DVAR能够有效地同化多普勒雷达径向速度,同化后的主要影响在于改进了初始动力场,使得初始场包含有更详尽的中尺度特征信息,进而显著提高模式对广东局地暴雨过程的模拟效果。在高分辨率中尺度数值模式中有效地利用多普勒天气雷达资料,是提高中尺度降雨预报的关键。     

桩头侧向集中荷载作用下桩—土系统的非线性动力性能分析

在对侧向动荷作用下桩－土相互作用系统的数值模拟方法进行了评述之后，一个三维显式有限元模型被用来描述桩－土系统，以分析其在施加于桩头的侧向脉冲式动载作用下的非线性动力性能，其中混凝土桩被考虑为线弹性材料，而桩周土体被模拟为一种可进入破坏状态的弹塑性材料，同时滑移界面单元被用来模拟桩、土间的滑移和分离。计算结果表明，桩－土系统的侧向动力性能由桩头的约束条件和地表以下一定深度内的系统上部的性能参数所控制     

Some Insights into Topographic,Elastic and Self-gravitation Interaction in Modelling Ground Deformation and Gravity Changes in Active Volcanic Areas

Surface displacements and gravity changes due to volcanic sources are influenced by medium properties. We investigate topographic, elastic and self-gravitation interaction in order to outline the major factors that are significant in data modelling. While elastic-gravitational models can provide a suitable approximation to problems of volcanic loading in areas where topographic relief is negligible, for prominent volcanoes the rough topography could affect deformation and gravity changes to a greater extent than self-gravitation. This fact requires the selection, depending on local relief, of a suitable model for use in the interpretation of surface precursors of volcanic activity. We use the three-dimensional Indirect Boundary Element Method to examine the effects of topography on deformation and gravity changes in models of magma chamber inflation/deflation. Topography has a significant effect on predicted surface deformation and gravity changes. Both the magnitude and pattern of the geodetic signals are significantly different compared to half-space solutions. Thus, failure to account for topographic effects in areas of prominent relief can bias the estimate of volcanic source parameters, since the magnitude and pattern of deformation and gravity changes depend on such effects.     

Absorption properties of urban/suburban aerosols in China

The broadband diffuse radiation method is improved to retrieve the aerosol refractive index imaginary part （AIP） and broadband （400-1000 nm mean） single scattering albedo （SSA）. In this method, four sets of SSA selection criteria are proposed for quality control. The method is used to retrieve AIP, SSA and absorptive optical thickness （AbOT） from routine hourly-exposed pyrheliometer and paranometer measurements over 11 sites （meteorological observatories） in China during 1998-2003. Apart from one suburban site （Ejin Qi）, the other urban sites are all located around big or medium cities. As shown in the retrieval results, annual mean SSA during 1998-2003 changes from 0.941 （Wuhan） to 0.849 （Lanzhou）, and AIP from 0.0054 to 0.0203. The 11-site average annual mean SSA and AIP are 0.898 and 0.0119, respectively. SSA during winter is smaller for most sites. There is an evidently positive correlation between SSA and aerosol optical thickness （AOT） for all sites. There is also a positive correlation between SSA and relative humidity for most sites, but a negative correlation for a few sites, such as Kashi and ǚrǚmqi in Northwest China.     

我国降水振荡周期特征的初步分析

本文采用詹金斯的谱分析方法,计算了我国160个代表站月降水量资料的自谱值,揭示出我国近30年来降水振荡主要周期及其分布特征.结果表明:我国西部地区(110°E以西),主要周期相对地集中在31.4—39.0个月之间,表现出以准三年振动为主;而我国东部地区(110°E以东),主要周期集中在21.2一29.2个月之间,表现出以准两年振动为主.特别是通过对青藏高原以东地区降水振荡主周期及其分布特征的分析,为我国雨带类型的区域划分范围提供了比较充分的依据,并为长期预报提供重要的气候背景.     

风场在预报暴雨发生中的作用——1975年8月上旬特大暴雨的数值实验

本文使用一个细网格的多层原始方程模式对1975年8月上旬(即著名的“758”)特大暴雨过程进行了数值模拟.我们发现: 1)初始风场对于暴雨的发生有相当大的影响,要想得到较好的预报结果,应设法使用实测风为初始资料. 2)交替使用两类光滑算子,可以使得由于采用实测风初值而产生的锯齿波有所削弱.