数值天气预报中的差分方法——非线性差分格式的误差估计

在数值天气预报的差分方法中应考虑:一是根据物理定律构造合适的格式,二要估计初始条件观测误差,计算舍入误差或侧向边界条件计算误差对预报值的影响,三要克服非线性不稳定现象。一般把格式的守恒性当作克服不稳定性的一种重要手段,但只有定性的说明,可见[1]-[4]。1965年作者提出了加权平均守恒法,也提供了严格估计误差的一种方法,本文以最简单的全球预报正压模式为例来说明它。     

煤系石墨显微组分与结构特征

煤系石墨是岩浆侵入含煤地层导致煤层受热变质形成,是一种重要的非金属矿产资源.本文通过对湖南娄底和郴州地区典型煤系石墨进行煤岩学、X 射线衍射(XRD)、激光显微拉曼光谱(Raman)和扫描电子显微镜(SEM)分析,并与无烟煤、美国伊利诺伊盆地的天然煤焦、美国科罗拉多中南部Trinidad 煤田的天然沥青焦、斯里兰卡的显晶质石墨进行对比研究.结果表明,煤系石墨显微组分主要为隐晶质石墨(体积含量＞80％),还含有少量热解碳、针状石墨和鳞片石墨,偶见残余镜质组和惰质组,石墨单晶体尺寸约为0.35 μm.反光显微镜下隐晶质石墨表面呈麻点状,由于石墨微小晶片对光的散射作用导致所测反射率值偏低(3％～5％);煤系石墨XRD 图谱(002)峰为尖锐峰与无烟煤和天然焦的"鼓包"峰具有明显区别,(002)峰半高宽可作为区分煤系石墨、无烟煤及天然焦的主要参数;煤系隐晶质石墨一阶拉曼光谱有尖锐的G 峰和低强度的D 峰,二阶拉曼光谱出现2450 cm-1 峰和较强的2D 峰,表明其结构演化处于石墨化作用过程,而无烟煤、变质无烟煤和天然焦则无2450 cm-1 峰,且2D 峰较弱,表明其结构演化处于碳化作用过程.     

佳伊断裂带晚白垩世走滑-逆冲事件的新证据

在四平市叶赫镇发现一系列走滑-逆冲断层,断层面平直、陡倾,走向集中在NNE15°~35°范围内,组成了佳木斯—伊通两条主干边界断裂之间的分支断裂带,分支断裂呈雁列式排布,与走向NE45°的主干边界断裂呈锐角相交,指示边界断裂具有右旋走滑特征。叶赫镇走滑-逆冲断裂带的发现为佳木斯—伊通断裂存在晚白垩世晚期—末期的走滑-逆冲事件提供了新证据。叶赫镇分支断裂带是石岭镇分支断裂带向南部的延伸,两者切割了相同的地层,具有相同的构造特征和构造属性,属于同一走滑-逆冲断裂系统,它们是晚白垩世晚期—末期同一地球动力学背景下的产物。     

秦岭岩群东段马山口岩体年代学及岩石地球化学：对北秦岭新元古代早期构造演化的指示

河南西峡地区马山口岩体出露于北秦岭构造带秦岭岩群东段，岩石类型为片麻状花岗闪长岩。LA- ICP- MS锆石U- Pb定年结果表明，该岩体形成时代为929±7 Ma，是新元古代早期花岗质岩浆活动的产物。岩石的SiO2和Al2O3含量分别为65. 52%〖JP2〗~66. 91%和14. 63%~15. 41%，Na2O和K2O含量较高，分别为2. 82%~3. 08%和2. 14%~3. 10%，Na2O/K2O比值主体＞1，富TFe2O3（5. 99%~7. 03%），高CaO (2. 78%~3. 72%）和MgO (1. 35%~1. 87%），Mg#值介于34. 4~38. 3之间，A/CNK值为1. 07~1. 14，属于过铝质钙碱性—高钾钙碱性岩石，显示I型花岗岩特征。岩石的Nb/Ta、Rb/Y和Nb/Y比值反映壳源岩石特征，低Sr (102×10-6~175×10-6），高Yb (2. 13×10-6~3. 67×10-6）和Y (27. 0×10-6~38. 6×10-6），〖JP〗可能是下地壳（变）基性岩石部分熔融的产物。岩石稀土总量中等（∑REE=180×10-6~229×10-6），相对富集轻稀土和大离子亲石元素Rb、Ba、Th等，亏损高场强元素Nb、Ta和Ti，具有火山弧花岗岩地球化学特征，形成于新元古代早期洋壳俯冲背景下的陆缘弧环境。     

2021年河南“7.20”极端暴雨动、热力和水汽特征观测分析

利用MICAPS观测降水数据、欧洲气象中心ERA5再分析资料和FY-4A卫星云顶亮温数据,对2021年7月20日河南极端暴雨进行综合分析。结果表明,此次暴雨受200 hPa两槽一脊、大陆高压、副热带高压（副高）西伸北抬和台风“烟花”西移、“查帕卡”台风倒槽等多尺度天气系统共同影响,黄淮气旋的西南气流与副高和“烟花”之间的东南气流稳定控制河南地区,边界层急流供应充沛水汽,在太行山和嵩山迎风坡辐合抬升,致使河南暴雨长时间维持,产生极端降水量。西南气流穿过从广东和广西延伸到河南的高湿带,副高和“烟花”引导东南气流经过从东海洋面延伸到河南的相对较弱湿区,这两条水汽输送带在太行山和嵩山地形阻挡下汇合在河南北部,为暴雨供应水汽。丰富的可降水量、水汽过饱和、深厚暖云层以及降水系统较强的水汽消耗率为郑州高降水效率提供有利条件。郑州低层大气经历多次从强层结不稳定到弱层结不稳定的转化,边界层急流引起的垂直风切变和气流辐合对层结稳定度变化有重要影响。黄淮气旋内部中尺度涡旋对河南暴雨发生发展至关重要,不但提供西南气流,还产生较强的位势高度纬向平流,增强边界层急流。嵩山与太行山余脉构成喇叭口地形,边界层急流在嵩山北侧和东侧爬坡,促使山前水汽堆积,激发和加强暴雨。中尺度云团合并小尺度云团,发展成结构密实的孤立云团,稳定少动,对暴雨有重要影响。降水区上空广义湿位涡异常,由于广义湿位涡能够刻画中尺度系统的垂直风切变、涡度以及大气湿斜压性和层结不稳定等动力和热力因素垂直结构特点,所以对中尺度系统和降水落区有一定指示意义。     

һ��������ϵ���ɵ��Ĺ��˹�դ�¶ȴ�����

???ù?????????????????????ж????????????е?????,??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????÷?Χ??????????桢?????????     

Determining transition reaches between torrents and downstream rivers using a valley morphology index in a mountainous landscape

Dividing rivers into homogeneous reaches is key for river processes and watershed management. In contrast to downstream fluvially dominated rivers, upstream debris-flow dominated torrents have steeper channel slopes and smaller valley width/depth ratios. Investigating transition reaches between torrents and fluvially dominated rivers, not only explores the structure of the landscape, but also contributes to hazard management. This study proposed a valley morphology index combining two variables, channel slope and valley width/depth ratio, to determine transition reaches between torrents and rivers. The methodology was applied to 41 mountain streams in Taiwan using a Geographic Information System (GIS)-based topographic analysis. Plots of valley width/depth ratio versus channel slope were used to determine boundary values of the valley morphology index (I_v) separating torrents from rivers. The plots showed that about 80% of the river basins present “L-shaped” curves, which indicate sharp decreases in slope for upstream sections and dramatic increases of valley width/depth ratio for downstream sections. Results further demonstrated an average value of I_v 0.0047 across the study sites. Spatial comparison between geographic regions indicated that transition reaches in eastern rivers tend to occur lower in the drainage basin due, in part, to higher terrain. Local factors, such as tributary confluences and landslides promote the transition from torrents to fluvially dominated rivers. Satellite images verified that the approach correctly identified transition reaches, suggesting that it may provide a useful reference for river management.     

Assimilation and Simulation of Typhoon Rusa （2002） Using the WRF System

Using the recently developed Weather Research and Forecasting (WRF) 3DVAR and the WRF model, numerical experiments are conducted for the initialization and simulation of typhoon Rusa (2002).The observational data used in the WRF 3DVAR are conventional Global Telecommunications System (GTS) data and Korean Automatic Weather Station (AWS) surface observations. The Background Error Statistics (BES) via the National Meteorological Center (NMC) method has two different resolutions, that is, a 210-km horizontal grid space from the NCEP global model and a 10-km horizontal resolution from Korean operational forecasts. To improve the performance of the WRF simulation initialized from the WRF 3DVAR analyses, the scale-lengths used in the horizontal background error covariances via recursive filter are tuned in terms of the WRF 3DVAR control variables, streamfunction, velocity potential, unbalanced pressure and specific humidity. The experiments with respect to different background error statistics and different observational data indicate that the subsequent 24-h the WRF model forecasts of typhoon Rusa‘s track and precipitation are significantly impacted upon the initial fields. Assimilation of the AWS data with the tuned background error statistics obtains improved predictions of the typhoon track and its precipitation.     

内蒙古锡林郭勒杂岩中泥盆纪地层的发现及地质意义

分布在锡林浩特—达青牧场一带的锡林郭勒杂岩主要由变质表壳岩、变质基性-超基性岩、花岗质片麻岩等组成,其中部分为前寒武纪地层和岩石,构成前寒武纪微陆块。本文对锡林浩特西部呼热木台敖包和白音陶勒盖一带锡林郭勒杂岩中副变质岩锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb年代学进行了研究,原岩碎屑锆石年龄介于403~3077 Ma,其中~(206)Pb/~(238)U最年轻一组的年龄在403~420 Ma,代表了该变质岩原岩的沉积下限。结合其变质时代(337 Ma)及被早石炭世—晚石炭世早期岛弧侵入岩侵入的事实,该套地层主要形成在早泥盆世中期—早石炭世早期,不是前寒武纪地层。其原岩主要为一套正常沉积碎屑岩,缺少火山岩,不具弧前沉积建造特征。它是沉积在前寒武纪锡林浩特微陆块之上的一套地层,为早古生代造山后伸展背景下晚古生代贺根山洋盆南缘初始的沉积记录。     

扬子克拉通北缘神农架群碳、氧同位素特征及其对古环境和沉积时代的制约

对扬子克拉通北缘神农架地区神农架群（1.4~1.0 Ga）鹰窝洞组-石槽河组碳酸盐岩进行了系统的碳、氧同位素研究,共获得有效碳、氧同位素数据912组。神农架群岩石学特征、碳氧同位素组成特征对沉积环境具有良好的协同指示意义:神农架群δ13CV- PDB变化范围-2.20‰~+6.27‰,平均值为+0.93‰;δ18OV- PDB变化范围-9.95‰~-1.17‰,平均值为-4.95‰;总体属于环潮坪碳酸盐台地-台地边缘-台地前缘斜坡沉积。海水的相对深水期为大岩坪期,相对浅水期为乱石沟期和石槽河期。神农架群δ13CV- PDB主体变化范围-1.50‰~+5.00‰,下亚群变化范围大于上亚群,整体与华北克拉通北缘蓟县剖面中元古代地层的碳同位素特征差异较大。神农架群和蓟县中元古代地层可能分别对应南乌拉尔地区的中里菲系和下里菲系。通过与全球相关地层碳同位素演化曲线对比,神农架群下亚群最大沉积时限应该小于~1350Ma。神农架群上亚群与北美Bylot超群、西非Atar超群的δ13CV- PDB变化范围和趋势较为相似,均出现了介于1.2~1.1 Ga之间的碳同位素迅速负偏,可能是对Rodinia超大陆汇聚事件的响应。