基于NCEP/GFS资料的中国东部地区雷暴预报研究

基于来自美国国家环境预测中心(NCEP)的GFS(Global Forecasting System)分析及预报场资料,将多个能够表征雷暴发生动力、热力环境的对流因子作为预报因子,通过费希尔判别准则及逐个引入因子法,建立集合多个对流参数的雷暴预报模型,从而进行较长时效(12—24 h)的区域性雷暴预报。依据临界成功指数(CSI)最高的原则,建立最优预报模型,不同地区所选用的对流参数不同,雷暴模型预报雷暴发生与否的临界值也不同,从而不仅能够得到较好的集合多个对流参数的雷暴区域性预报,还能充分考虑不同地区雷暴发生的地域性特点和气候背景。将建立的预报方法应用于2012年6和9月的两次强对流过程的预报,发现雷暴预报模型较好地预报出两次过程的雷暴落区。进一步,为了能够在强天气预报中客观有效地区分出雷暴与暴雨区,引入集合动力因子暴雨预报方法。集合动力因子暴雨预报方法在诊断和追踪强降水的发展演变中表现凸出,而集合对流参数雷暴预报方法则对包含短时强降水、冰雹、大风等在内的对流性天气有较好反映,综合两套预报方法各自的优势,建立了集成动力因子-对流参数强天气预报方法,用于降水和雷暴的预报,同时对雷暴加降水型、雷暴无降水型、降水无雷暴型等强天气进行区分预报。对中国多个典型城市的预报效果分析发现,该方法不仅能够较好地预报出较长时效(24 h)的雷暴和降水落区,对区分降水雷暴、无降水雷暴和无雷暴降水也表现出一定的能力。     

黑河流域植被覆盖度计算及其影响的中尺度模拟

运用基于遥感的中国西北土地覆盖动态监测系统(NOAA AVHRR Processing Chain,NOAA-Chain)预处理系统对改进的甚高分辨率扫描辐射仪(AVHRR)影像资料进行处理得到的归一化植被指数(NDVI),基于像元二分原理得到2002年黑河流域植被覆盖度分布,将其与Gutman 1998年所作全球植被覆盖度数据在黑河流域范围进行了对比分析,发现2002年黑河流域中上游植被整体呈退化趋势,主要绿洲区植被覆盖度增大。分别将这两套植被覆盖度数据引入中尺度大气模式MM5中进行黑河流域中上游气候模拟。通过与气温观测值的比较,发现用黑河流域植被覆盖度数据模拟的气温偏差小于用全球植被覆盖度的模拟结果;植被分布与潜热通量分布的空间相关性最好;植被覆盖度变化对局地温度场变化影响很大。     

F-K分析在和田台阵监测能力评估中的应用

利用F—K分析处理地震台阵数据,进行地震波场分析,按频率分量、速度矢量来分解几乎同时到达台阵的信号,识别来自不同方位角和不同慢度的波,有助于地震波类型鉴别研究。主要讨论了F-K分析具体实现的方法和如何应用于新疆和田台阵监测能力的评估中。     

灵丘盆地主要活动断裂和1626灵丘地震发震构造

灵丘盆地位于山西地堑系的东北部,曾于1626年发生7级地震.文中通过解译SPOT5影像、分析SRTM3数据和野外调查,对该盆地进行宏观的构造地貌分析和对比,结合探槽以及地质剖面确定主要活动断层的几何分布和最新活动特征,进而探讨灵丘地震的发震构造.结果显示:太白维山山前断裂大部分段落最新活动时代限于晚更新世晚期.NE向的水涧-落水河断裂灵丘县城以西段造成同级地貌面高差约6m,其中最新活动在地表残留高约1m的断层陡坎,县城及以东段无明显地貌表现;NW向的华山河断裂具有枢纽断层特征,在盆地北部断裂向西倾并造成华山河Ⅰ级阶地两侧约10m的高差,在盆地南部断裂向东倾,剖面和相关地貌揭示该断裂在南段为一条高角度的活动正走滑断裂;据此认为,1626年灵丘地震为水涧-落水河断裂西段和NW向的华山河断裂共轭作用的结果.     

日本天然气水合物研发进展与技术方向

日本是能源资源紧缺型国家,能源高度依赖进口.天然气水合物作为一种新型能源,促进其商业化开发已成为日本能源战略的重要部分.20世纪90年代以来,日本通过开展三轮国家级天然气水合物研发计划,实施了两轮海域天然气水合物试采,基本完成了周边海域资源调查评价,形成了一套基于降压法的试采技术体系和环境监测体系.为推动天然气水合物商...     

气相色谱法测定煤层瓦斯中低浓度氢气和氦气

利用HP 5890气相色谱仪热导检测器小热导池高灵敏度及大进样量的特点,建立了煤层中低浓度He、H2的气相色谱测定方法,并可同时测定常量CH4。对气相色谱工作条件进行了优化,确定的最佳工作条件是:13X分子筛填充柱,热导检测器(TCD),载气流速为35~42mL/m in,色谱柱温度50℃,汽化室温度50℃,检测室温度100℃,3 mL定量环。He、H2的线性工作范围分别为0.95~19μL/L和2.4~48μL/L,RSD(n=8)分别为1.60%和4.54%,方法的检出限为0.5μL/L。实验了铝箔气袋、橡胶气球和盐水瓶不同包装的样品进样方式及测定情况,结果表明铝箔气袋是最佳选择,盐水瓶次之,橡胶气球对气体有一定的吸附作用。     

中国干旱半干旱区洪涝灾害的初步分析

中国干旱半干旱区的洪涝灾害是一个尚未引起人们重视的重大科学问题,这主要是因为干旱半干旱区对洪涝灾害的防范意识比较薄弱。而极端降水事件的次数、强度和持续时间与干旱半干旱区的洪涝灾害有密切联系,直接影响该区域洪涝灾害及其次生地质灾害的次数与严重程度。以干旱半干旱区的极端降水事件为切入点,分析了中国干旱半干旱区的极端降水事件次数和极端降水量的变化特征,旨在为干旱半干旱区的洪涝灾害研究提供科学依据。结果表明,进入21世纪以来,中国110°E以西的干旱半干旱区极端降水事件的日数有所增多,而110°E以东的区域日数都有所减少。干旱半干旱区极端降水量的变化也呈现出西增东减的分布,大部分干旱半干旱区的极端降水量变化占总降水量变化的40%以上,一部分地区能达到50%,甚至100%-200%。从季节变化来看,春季天山以北、新疆南部、甘肃敦煌和内蒙古包头以北地区极端降水量增加较多,夏季110°E以西的干旱半干旱区极端降水量均增大明显,秋季陕西榆林、内蒙古鄂尔多斯、包头和呼和浩特等地极端降水量增大较明显。     

三论洞穴石笋沉积速率——以衙门洞一号石笋为例

综合观测我国南方洞穴30多根大石笋纵剖面。其中,精选近20根结构、构造清晰的剖面,进行高精度系统测年及沉积特征的对比研究,认定沉积速率是石笋生长过程时空轨迹的数学描述,记录石笋或石笋段沉积生长过程的时间和物质组分、结构构造及其空间组合。确认石笋沉积（生长）速率是沉积特征的缩影,具有多旋回、多级次特征,可作重建古气候环境的替代指标之一,具有时空双重含意。在石笋沉积速率研究积累和Y 1测年系列数据的基础上,提出沉积速率以10 mm/100 a作为气候冷、暖转变的分界值和冷、暖彼此趋近的临界值,建议以此作为南、北方甚至是地带性气候冷暖转变的分界或趋近的临界值。在重建古气候环境研究实践中,探索、完善、深化石笋沉积特征的综合对比;同时提出影响石笋沉积速率的自然条件是主控因素。其中,气候、地质、环境等是关键。而获得准确沉积速率,采样、测试、研究方法、剖面选择等,人为因素重大作用。在实践方面以结语的3点建议供同行参考。     

北大西洋北部中全新世以来古海洋环境记录

利用主成分分析法对冰岛北部陆架 MD99-2275 孔中全新世以来沉积物硅藻数据进行研究发现,5 000 - 3 000 a B.P.,冰岛北部陆架表层古海水温度逐渐上升,来自印明格暖流的北大西洋暖水对该区域的影响有所增强.自 3 000 a B.P.以来,表层海水温度开始稳步下降,北大西洋暖水水团的影响逐步减弱,而来自东格陵兰寒流和东冰岛海流的极地冷水水团的影响显著加强.在晚全新世气候逐渐变冷的过程中,发生了几次短期而显著的气候变冷事件,分别出现在 3 000 - 2 600 a B.P.,1 300 - 1 000 a B.P.及 600- 200 a B.P..该中晚全新世古海洋环境记录与格陵兰冰芯(GSIP2)氧同位素气候记录存在良好的对应关系,也与冰岛北部陆架其他海水温度记录有较好的一致性.而冰岛北部陆架区域海底地形的复杂性和海流分布的差异性,以及所采用研究方法的不同则导致该区域各古海水温度记录之间也存在一定的差异性.     

中国近海营养盐结构失衡与磷消耗问题及其生态环境效应的研究进展

近海的生态环境问题态势严峻。在机制上，普遍认为富营养化是导致近海环境恶化的主导因子，但实际上，营养盐的结构失衡对近海生态环境问题的产生可能起到了更重要的作用。目前关于营养盐结构失衡的主导因素和机制尚缺乏全面系统的研究。本文基于对已有数据和文献资料的整合分析发现，由于存在强烈的人类活动影响，中国近海营养盐结构失衡问题较过去更为突出，且可能引发潜在“磷消耗”问题，其影响在某种程度上较传统意义上的磷限制要强，并进而产生深远的生态环境效应。据此提出，今后相关的研究应该特别关注河流流域-近海环境变化和它们之间的内在关联，阐明控制近海营养盐浓度、形态、分布和结构的关键生物地球化学过程，量化近海氮与磷的滞留机制与效率，揭示浮游植物群落结构变化与营养盐结构失衡和磷消耗的耦合关系及其生态效应等，最终制定中国入海河流与近海氮磷协同控制的适应性管理措施。