LAPS分析场资料在暴雨中尺度分析中的应用

利用常规地面探测、高密度自动雨量站、高空探测资料,并且融合多普勒雷达拼图产品,LAPS可输出比较精细的分析场。针对2008年6月21～22日一次暴雨天气过程,基于LAPS不同时空分辨率的中尺度分析场,分析了雷达回波、风场、高度场以及物理量场,比较不同时空分辨率LAPS分析场之间的差异。结果表明:(1)此次强降水过程可划分为2个阶段。第一阶段雨量集中在沿淮地区,呈纬向带状分布;第二阶段集中在大别山地区,其雨强更大,是中尺度局地性降水。(2)大别山区的地形抬升对低涡增强或减弱的演变具有重要影响,是低涡增强、发展的触发机制。当低涡接近大别山区时,低涡明显加强;当低涡逐渐远离大别山区时,低涡则减弱。(3)第一阶段有风的切变线,第二阶段有风的辐合,说明风场的辐合和切变促进云和降水的发生、发展,因此它们是产生暴雨的触发条件。(4)高分辨率的LAPS结果对于风场和云的变化刻画地更为细致。雷达回波发生在风的切变线处,或者风场辐合处;大别山区暴雨过程中,在其西侧有闭合性的涡旋,低涡缓慢东移,回波位于涡旋东侧,强降水发生在低涡东侧。(5)K指数、沙氏指数、整层可降水量与这次大别山地区暴雨过程具有较好的对应关系,与暴雨落区基本相同。这些指数在暴雨落区预报与应用方面具有一定参考价值。     

CAM3模式模拟厄尔尼诺事件对大气环流异常的影响

采用CAM3（Community Atmosphere Model Version3）模式中海气湍流通量参数化原方案和改进方案,利用观测海温驱动CAM3模式进行气候模拟,以分析模式对厄尔尼诺事件影响气候变化的模拟能力。结果表明,采用CAM3模式海气湍流通量参数化改进方案,模式能够更好地模拟出由厄尔尼诺事件引起的北太平洋和北美地区大气环流的变化,尤其是对厄尔尼诺年冬季阿留申低压强度和与PNA遥相关型有关的500hPa位势高度异常的模拟。     

北太平洋海平面气压场变化与海温的关系

利用SVD（singular value decomposition）方法分析了1948年1月—2002年12月北太平洋海平面气压场与海温的关系。结果表明,SVD第1对异类相关分布型反映出,当东北太平洋副热带高压加强（减弱）时,Namias海区海温升高（降低）,而加利福尼亚海流区海温降低（升高）。SVD第2对异类相关分布型表明,当阿留申低压加深、北太平洋副热带地区气压升高时,黑潮暖流区海温升高,而北太平洋高、低纬海温降低;反之亦然。时滞相关表明,北太平洋大气环流异常超前海温1个月的相关最好,海温变化对大气环流异常分布型具有维持作用。NCAR CCSM3模拟结果很好地验证了上述结论,即在海气相互作用过程中,东北太平洋副热带高压和NPO（North Pacific Oscillation）与北太平洋海温存在密切联系。     

低温条件下长石溶解模拟实验研究

为了研究有机酸和无机酸对长石的溶解能力以及不同有机酸对长石溶解能力的差异,笔者等在80℃条件下,在不同pH值（4、6和8）的分别含有盐酸、乙酸和草酸的溶液中,对碱性长石和斜长石进行了溶解模拟实验研究。实验结果表明：酸性(pH=4)和弱酸性(pH=6)条件下,乙酸对两种长石的溶解能力大于草酸,碱性条件(pH=8)下草酸的溶解能力最大,无论在酸性或碱性条件下,有机酸对长石的溶解能力均高于无机酸,酸性(pH=4)条件下,斜长石与碱性长石溶解量差别不大,在弱酸性(pH=6)和碱性(pH=8) 条件下,斜长石的溶解量高于碱性长石。     

EMCCD电荷倍增驱动电路分析与PCB设计

电子倍增CCD（Electron-Multiplying CCD,EMCCD）的电荷倍增驱动电路是实现这类CCD器件片上增益功能的关键。介绍了TC285SPD电荷倍增驱动器的参考电路的结构,详细分析其电路原理,并对该电路进行了PSpice仿真分析。对电荷倍增驱动电路的3种不同的印刷电路板（Printed Circuit Board,PCB）布局布线方案进行了实际测试,分析了存在的问题,找到了该电路PCB设计的正确方法。     

Role of reservoir regulation and groundwater feedback in a simulated ground-soil-vegetation continuum: A long-term regional scale analysis

The regional terrestrial water cycle is strongly altered by human activities. Among them, reservoir regulation is a way to spatially and temporally allocate water resources in a basin for multi-purposes. However, it is still not sufficiently understood how reservoir regulation modifies the regional terrestrial- and subsequently, the atmospheric water cycle. To address this question, the representation of reservoir regulation into the terrestrial component of fully coupled regional Earth system models is required. In this study, an existing process-based reservoir network module is implemented into NOAH-HMS, that is, the terrestrial component of an atmospheric–hydrologic modelling system, namely, the WRF-HMS. It allows to quantitatively differentiate role of reservoir regulation and of groundwater feedback in a simulated ground-soil-vegetation continuum. Our study focuses on the Poyang Lake basin, where the largest freshwater lake of China and reservoirs of different sizes are located. As compared to streamflow observations, the newly extended NOAH-HMS slightly improves the streamflow and streamflow duration curves simulation for the Poyang Lake basin for the period 1979–1986. The inclusion of reservoir regulation leads to major changes in the simulated groundwater recharges and evaporation from reservoirs at local scale, but has minor effects on the simulated soil moisture and surface runoff at basin scale. The performed groundwater feedback sensitivity analysis shows that the strength of the groundwater feedback is not altered by the consideration of reservoir regulation. Furthermore, both reservoir regulation and groundwater feedback modify the partitioning of the simulated evapotranspiration, thus affecting the atmospheric water cycle in the Poyang Lake region. This finding motivates future research with our extended fully coupled atmospheric–hydrologic modelling system by the community.     

2019年长宁6.0级与夏河5.7级地震前的地磁日变化异常

运用地磁低点位移、地磁加卸载响应比和地磁逐日比三种地磁日变化异常分析方法,分析了2019年6月17日长宁6.0级和10月28日夏河5.7级地震前的地磁前兆异常现象.研究发现,两次地震前三种方法分析的结果均出现了异常,两次地震均发生在异常集中交汇区域.综合分析表明,应用地磁低点位移、加卸载响应比和逐日比预测区叠加法可以提高震中位置预测的准确度.     

阴山—燕山北麓富碱侵入岩体的岩石地球化学特征、锆石SHRIMP U-Pb年龄及构造意义

本文研究的达茂旗黄合少、察哈尔右后旗古城和河北尚义县八道沟岩体位于华北克拉通北缘阴山—燕山北麓,索伦缝合带以南,沿近东西方向展布。主要岩石类型为正长岩、二长岩和石英二长岩。岩石地球化学研究表明其SiO2含量59. 08%~66. 52%, Al2O3= 15. 34%~21. 67%,A/CNK<1。属于准铝质中性岩范畴。全碱含量（Na2O+K2O）均在8%以上,在岩石的碱度率AR—SiO2图解上大多数样品落入碱性与过碱性区域,里特曼指数σ值从3. 73~10. 83均位于碱性或过碱性系列,属于碱性岩。岩体的微量元素以富集大离子亲石元素（LILE）如Rb、Ba和Sr等,亏损高场强元素（HFSE）如Ti、P、Nb和Ta等为特征。岩石稀土元素特征显示富集轻稀土元素（LREE）,亏损重稀土元素（HREE）并且轻重稀土元素分馏比较明显的特征。除极个别样品外,岩石具有Eu负异常（δEu= 0. 35~0. 91）。通过对察哈尔右后旗古城正长岩体和河北尚义县八道沟富碱侵入岩体的高精度测年研究,获得其SHRIMP锆石U- Pb年龄分别为413. 2±3. 3~415. 0±5. 9 Ma和366. 8±5. 2~372. 3±4. 7 Ma,表明其均为古生代泥盆纪富碱侵入岩浆活动的产物。结合前人关于阴山—燕山北麓其它富碱侵入岩体（内蒙古固阳东高家村碱性正长岩体、黄合少碱性正长岩和冀北水泉沟碱性杂岩体 ）的研究成果,推断在华北克拉通北缘阴山—燕山北麓一带,可能存在一条东西方向展布的晚古生代泥盆纪富碱侵入岩带。根据该岩带岩石地球化学特征,以及Ta/Yb—Th/Yb与Zr/Nb—Zr/Nb—Y/Nb判别图推测其岩浆物质来源可能与富集地幔有关,按照成岩温压环境指示,其形成深度位置约为下地壳,岩浆上升侵位过程中明显受到地壳物质的混染。依据前人关于碱性岩特征的研究,结合本文研究岩体的岩石化学特征和及Rb—Nb+Y构造判别图解指示,推测岩体形成于张性构造环境,可能与古生代志留纪末兴蒙造山带南部发育的白乃庙岛弧带和华北克拉通发生弧—陆碰撞后的伸展背景相关。     

苏盖特布拉克剖面肖尔布拉克组储层建模研究及其勘探意义

明确塔里木盆地肖尔布拉克组储层的品质、规模及分布规律对指导寒武系盐下领域的勘探具有重要意义。通过对柯坪地区苏盖特布拉克剖面的解剖,阐明了肖尔布拉克组主要发育与藻(蓝细菌)有关的微生物白云岩(层纹石白云岩、凝块石白云岩、叠层石白云岩和藻格架白云岩)、黏结藻屑白云岩、藻砂屑白云岩、泥—粉晶白云岩和含砂屑泥—粉晶白云岩,自下而上的岩相组合指示缓坡型台地沉积特征;孔隙类型主要为溶蚀孔洞,粒(晶)间溶孔和藻格架溶孔,总体具有中高孔—中低渗的特征,孔隙的发育与岩相具有明显的相关性,其中藻砂屑白云岩和具有格架结构的微生物白云岩储层物性最好;通过二维地质建模及基于数字露头的三维地质建模,揭示了肖尔布拉克组储层具有较好的层位性、相控性和规模性,古隆起围斜部位的中缓坡丘滩体是储层发育的有利相带。     

浅基岩埋深条件下多年冻土的瞬变电磁法探测研究

瞬变电磁法（TEM）在青藏高原、东北等地区的多年冻土调查中取得了较好的应用效果,但局限于松散沉积层较厚情形,在基岩埋深较浅条件下探测多年冻土基本处于空白。兰州马衔山多年冻土具有分布范围小、温度高、基岩埋深浅的特点,是应用TEM探测浅基岩埋藏条件下多年冻土分布的理想地区。以马衔山多年冻土为主要研究对象,以季节冻土为对照研究了瞬变电磁响应特征,结合区域构造特征、地层露头、钻孔岩心、地温监测数据等信息,论证并探讨了TEM应用于浅基岩埋深时对多年冻土的探测效果。结果表明：马衔山多年冻土分布受构造断裂形成的低阻带控制,下部为负温岩层,实际分布面积为0.11 km²;TEM应用于浅基岩埋深的多年冻土勘探时更多的对地下岩层做出响应,可结合地质、地貌、水文、植被等信息,利用多年冻土的特点和电阻率的变化情况来判断多年冻土的分布范围;当基岩埋深特别浅时可以与探地雷达、钻孔等其他手段联合反演,从而准确地识别多年冻土与下伏基岩。