Evaluation of grid-point atmospheric model of IAP LASG version 2 (GAMIL2)

The Grid-point Atmospheric Model of IAP LASG version 2 (GAMIL2) has been developed through upgrading the deep convection parameterization, cumulus cloud fraction and two-moment cloud microphysical scheme, as well as changing some of the large uncertain parameters. In this paper, its performance is evaluated, and the results suggest that there are some significant improvements in GAMIL2 compared to the previous version GAMIL1, for example, the components of the energy budget at the top of atmosphere (TOA) and surface; the geographic distribution of shortwave cloud radiative forcing (SWCF); the ratio of stratiform versus total rainfall; the response of atmospheric circulation to the tropical ocean; and the eastward propagation and spatiotemporal structures of the Madden Julian Oscillation (MJO). Furthermore, the indirect aerosols effect (IAE) is -0.94 W m-2, within the range of 0 to -2 W m-2 given by the IPCC 4th Assessment Report (2007). The influence of uncertain parameters on the MJO and radiation fluxes is also discussed.     

Large-Eddy Simulation of Mesoscale Circulations Forced by Inhomogeneous Urban Heat Island

The large-eddy simulation mode of the Weather Research and Forecasting model is employed to simulate the planetary boundary-layer characteristics and mesoscale circulations forced by an ideal urban heat island (UHI). In our simulations, the horizontal heterogeneity of the UHI intensity distribution in urban areas is considered and idealized as a cosine function. Results indicate that the UHI heating rate and the UHI intensity heterogeneity affect directly the spatial distribution of the wind field; a stronger UHI intensity produces a maximum horizontal wind speed closer to the urban centre. The strong advection of warm air from the urban area to the rural area in the upper part of the planetary boundary-layer causes a more stable atmospheric stratification over both the urban and rural areas. The mesoscale sensible heat flux caused by the UHI circulation increases with UHI intensity but vanishes when the background wind speed is sufficiently high $(>$ 3.0  $\mathrm{{m\,s}}^{-1})$ .     

豫北“21·7”极端暴雨过程特征及成因分析

利用探空、地面自动站、多普勒雷达等观测资料及ERA5再分析产品,对2021年7月17—22日豫北地区的极端暴雨过程进行分析。结果表明,极端暴雨过程具有强降水持续时间长、降水强度极端及地形影响明显等特征。极端暴雨过程发生于稳定的大尺度天气形势下,在日本海高压西伸及台风烟花(2106号)、查帕卡(2107号)西北行背景下,黄淮低涡外围加强北上的东南急流/偏南急流为强降水的发生提供了异常充足的水汽、能量条件,对流层中低层暖湿平流强迫、叠加地形影响的强动力辐合抬升作用及低空弱冷空气扩散南下是形成强降水的重要条件,而大气“强-弱-强-弱”的对流不稳定层结特征转化说明强降水过程中存在着两种互补的物理机制。不同阶段极端短时强降水(小时降水量≥50 mm)对流系统的形态结构和发展演变特征不同,但从雷达回波的垂直分布来看,系统均具有“低质心”特征,质心强度≥55 dBz且≥50 dBz强回波垂直伸展至5～8 km、持续时间1 h以上。强降水对流系统在太行山前30 km左右范围内的后向发展特征明显,一方面与地面西行偏东风/东北风在太行山绕流作用下形成的地形辐合线不断南伸有关,另一方面也与强降水冷池效应促使...     

小白洋淀水-沉积物系统多环芳烃的分布、来源与生态风险

以端村小白洋淀为研究对象,利用GC-MS测定了6个样点水、悬浮物和沉积物中15种优控多环芳烃(PAHs)的含量,分析了其组成与来源特征,探讨了不同多环芳烃单体的生态风险,结果表明:(1)15种优控多环芳烃的总含量(PAH15),水相为40.1-74.0ng/L,算术均值51.0ng/L;悬浮物为2438.0-5927.0ng/g,算术均值4528ng/g;沉积物为466.9-1366.4ng/g,算术均值为755.6ng/g;与国内外有关研究相比,污染较轻,(2)三相中均以2、3环PAHs为主,其比例均高于80%;并且,从水相、悬浮物相到沉积物相,2环PAHs依次降低,3环、4环依次升高,高环检出率和含量也依次升高,(3)沉积物中多环芳烃的来源以生物质燃料(秸秆、薪材)和煤的燃烧为主,以液体化石燃料(汽油、柴油和原油)的燃烧为辅,(4)沉积物中的芴(FLO)、菲(PHE)含量在潜在生态风险效应区间低值(ERL)与中值(ERM)之间,其生态风险几率介于10%-50%之间;其他PAHs单体的含量均低于ERL,其生态风险几率均低于10%.     

盾构隧道施工地表变形分析与三维有限元模拟

随着地表建、构筑物密度与日俱增,在地铁建造过程中对地表环境的保护是一个越来越不容忽视的难题。盾构法隧道施工技术成功地应用于地铁施工之后,如何合理预测和控制盾构施工对地表变形的影响就成为了一个新课题。在查阅大量文献的基础上,总结前人的计算方法,利用有限元方法对某盾构隧道工程进行了三维的变形模拟分析,与实测的数据比较计算结果较为满意。     

新疆东天山小白石头钨(钼)矿辉钼矿Re-Os同位素年龄及成矿时代

小白石头钨(钼)矿床位于新疆东天山造山带中的中天山地块南缘,该矿床是一个由黑云母花岗岩和花岗闪长岩侵入中元古界卡瓦布拉格群形成的矽卡岩型钨(钼)矿床。辉钼矿作为其主要的矿石矿物之一,呈不同产出状态分布于花岗闪长岩、黑云母花岗岩、矽卡岩和石英脉中。目前,对于小白石头钨(钼)矿成矿时代尚有争议,特别是与花岗闪长岩有关的辉钼矿化形成时代缺乏精确的限定。本文选取与花岗闪长岩有关的不同产状辉钼矿进行Re-Os同位素定年,获得Re-Os加权平均模式年龄为245. 0±1. 7Ma,Re-Os等时线年龄为245. 5±4. 3Ma。准确的Re-Os同位素定年限定小白石头钨(钼)矿床的成矿年龄和花岗闪长岩的侵位年龄为245Ma左右,为矿床模型建立和找矿方向确定提供了关键依据,同时也为东天山区域成矿规律总结提供了重要的年代学证据,并指出新疆东天山—甘肃北山地区存在一条找矿潜力巨大的三叠纪钨钼成矿带。     

大风垭口公路隧道施工中的地质灾害及对策

公路隧道的施工过程经常会碰到地质灾害，本文结合云南元磨高速公路在建特长隧道-大风垭口隧道中出现的洞口滑坡、涌水、塌方、突泥等问题，多角度论述了产生的因素以及应对措施，希望能为今后在类似地质条件下，公路隧道的勘查、设计以及施工提供借鉴和帮助。     

滇东北镇雄硫磺矿区环境地质问题及其对策与意义

硫磺渣是硫磺矿区主要的矿业固废,其随意堆放可产生一系列的环境地质问题,并对山水林田湖草等自然资源、环境及人的健康构成较大危害。滇东北地区长期以硫铁矿为原料、以煤炭为燃料,土法炼硫生产硫磺,导致巨量硫磺渣堆积,产生了严重的环境地质问题。本文针对该地区镇雄县硫磺矿区,调查了小硫磺生产形成硫磺渣的规模和特征,梳理了该硫磺矿区主要环境地质问题及其对当地生态环境的影响,认为目前镇雄硫磺矿区存在的环境污染、自然资源破坏及可能形成的矿渣性泥石流等环境地质现状与过去40多年的小硫磺生产密切相关。基于以上认识,强调应结合矿业固废无害化、减量化和资源化技术政策,从资源回收利用、生态环境恢复、地质灾害防治和文化遗产保护方面探讨和提出镇雄硫磺矿区矿渣治理和生态修复的新理念和新对策。     

淡水磷酸盐氧同位素前处理方法的优化

磷是地表水体中的关键性营养盐,在水生生态系统的物质循环与能量流动方面发挥着重要作用,研究水体中磷的来源、转化与归趋对于了解水环境的演变过程与科学保护具有重要意义.近年来,磷酸盐氧同位素(δ18 O P)技术已逐渐应用于淡水环境中磷的来源示踪与生物地球化学循环研究,其样品前处理主要沿用海水方法体系.相比而言,淡水样品中PO 3-4浓度通常较低,有机质和干扰离子含量却较高,复杂的样品前处理过程极大地制约了δ18 O P分析在淡水环境体系的广泛应用.为此,本研究针对现有海水样品δ18 O P前处理方法在地表淡水环境的适用性加以检验,并进行了三点优化改进:①将MAGIC沉淀步骤使用的MgCl 2替换为Mg(NO 3)2,避免了Cl-的干扰,减少AgCl杂质的生成;②调节生成Ag3PO4溶液pH值为8.0,保证Ag3PO4沉淀快速完全;③对Ag3PO4沉淀过程采用避光处理,降低了AgNO 3及Ag3PO4可能的光解影响,提高了Ag3PO4的纯度,使δ18 O P的测试结果更为准确.本改进方法为后续利用δ18 O P技术深入探究淡水环境中磷的生物地球化学循环与生态环境效应提供了有益的方法借鉴.     

福建省地下流体观测干扰因素综合查询系统的设计与实现

将福建省地下流体观测网内观测井各测项在观测期间内出现的干扰事件进行汇总,并进行分类入库保存,实现地下流体干扰因素的录入、查询、检查、修改、计算。编制一个操作界面友好、功能全面的观测井各测项的正常动态与干扰因素综合查询系统,更好地发挥观测数据共享的作用,为分析预报人员查找干扰资料提供方便,同时为福建省地震地下流体观测井的效能评价提供指导作用。