不同陆面方案对沪宁高速公路团雾的模拟

利用沪宁高速公路实时监测的气象数据分析了2007年11月24日发生在沪宁高速公路镇江段团雾过程的气象要素变化。通过WRF模式耦合三种不同陆面方案对此次过程进行了数值模拟,旨在检验WRF模式耦合陆面方案对镇江段团雾的模拟能力。结果表明:(1)WRF模式模拟出的团雾天气过程对陆面方案的选择比较敏感,耦合了不同陆面参数化方案后的试验结果更接近实况。(2)水汽参量模拟结果中,SLAB方案比NOAH方案和RUC方案效果好些,NOAH方案与RUC方案差异不大。(3)在地面感热通量变化率模拟上,三者有些区别;在长波辐射变化率模拟上,NOAH方案较优越。(4)在涡度场高值区模拟上,NOAH方案效果比SLAB、RUC方案更好。     

利用Abel-Poisson径向基函数模型化局部重力场

多种类型高分辨率重力场数据的不断增加,使得在局部范围内精化重力场模型成为了可能。本文采用Abel-Poisson核将重力场量表示成有限个径向基函数线性求和的形式,对局部区域的多种重力场数据进行联合建模。为了提高运算速度,运用了基于自适应精化格网算法的最小均方根误差准则(RMS)来求解径向基函数平均带宽。以南海核心地区为例,联合两种不同类型、不同分辨率的重力场资料(大地水准面起伏6'×6'、重力异常2'×2'),构建了局部区域高分辨率的重力场模型。所建模型表示的重力场参量达到了2'×2'的分辨率,对原始的重力异常数据(2'×2')拟合的符合程度达到±0.8×10-5m/s2。结果表明,利用径向基函数方法进行局部重力场建模,避免了球谐函数建模收敛慢的问题,有效提高了模型表示重力场的分辨率。     

一个斜压海洋环流数值模式及其数值试验

为研究大尺度海洋环流和一些大尺度海洋物理过程,我们建立了一个无海底地形的三层斜压海洋环流数值模式。模式方程采用了静力近似和Boussinesq近似,在上边界采用了钢盖近似。同时,还做了两个数值试验:第一个模拟试验,海洋从静止状态开始,以4个季节的气候平均风应力和海表大气季节平均温度为强迫条件,积分区城选择45℃以北的太平洋,数值积分了5个模式年,这时海洋的上层环流和温度的年变化趋于平稳。计算结果再现了太平洋气候平均状态的海温分布和主要海流的大尺度特征以及它们的年变化特征。如西部强化流、赤道潜流等。第二个数值试验,在第一个数值模拟的基础上给定赤道西太平洋一个风应力异常区,数值积分了几个月。从计算结果中可看到类似E1 Ni■o的现象,并且初步地分析了赤道波动在E1 Ni■o形成过程中的作用。     

云贵高原湖泊沉积物─水界面碱度扩散通量研究

于1991-1995年间5次在云贵高原泸沽湖、洱海湖和贵州阿哈湖、百花湖的湖心采集沉积物柱芯、界面水和湖水样品，通过其pH值和HCO-3浓度剖面及界面碱度扩散通量的研究，首次定量评估高原湖泊界面扩散作用上覆水体碱度的影响程度。研究结果表明，云贵高原某些湖水寄宿时间相对较长、湖水深度相对小的湖泊，界面扩散作用是水体碱度的重要来源之一;湖水寄宿时间较短、深度较小的湖泊，界面扩散对上覆水体的影响可以忽略不计。     

云贵高原湖泊沉积物─水界面碱度扩散通量研究

于１９９１－１９９５年间５次在云贵高原泸沽湖，洱海湖和贵州阿哈湖，百花湖的湖心采集沉积物柱芯，界面水和湖水样品，通过其ｐＨ值和ＨＣＯ３浓度剖面及界面碱度扩散通量的研究，首次定量评估高原湖泊界面扩散作用上不体碱度的影响程度，研究结果表明，云贵高原某些湖水寄宿时间对较长，湖水深度相对小的湖泊，界面扩散作用是水体碱度的重要来源之一，湖水寄宿时间较短，深度较小的湖泊，界面扩散对上覆水体的影响可以忽略不地。     

Micromechanical approach to swelling behavior of capillary-porous media with coupled physics

A detailed multiscale analysis is presented of the swelling phenomenon in unsaturated clay-rich materials in the linear regime through homogenization. Herein, the structural complexity of the material is formulated as a three-scale, triple porosity medium within which microstructural information is transmitted across the various scales, leading ultimately to an enriched stress-deformation relation at the macroscopic scale. As a side note, such derived relationship leads to a tensorial stress partitioning that is reminiscent of a Terzaghi-like effective stress measure. Otherwise, a major result that stands out from previous works is the explicit expression of swelling stress and capillary stress in terms of micromechanical interactions at the very fine scale down to the clay platelet level, along with capillary stress emerging due to interactions between fluid phases at the different scales, including surface tension, pore size, and morphology. More importantly, the swelling stress is correlated with the disjoining forces due to electrochemical effects of charged ions on clay minerals and van der Waals forces at the nanoscale. The resulting analytical expressions also elucidate the role of the various physics in the deformational behavior of clayey material. Finally, the capability of the proposed formulation in capturing salient behaviors of unsaturated expansive clays is illustrated through some numerical examples.     

冬季亚洲大陆年际热力差异与中国气候的关系

利用DB16小波对50 a来南亚—东北亚热力差异时间序列进行分析,其周期变化主要集中在3.5 a以下的高频振荡时域内,其次年代际变化也是相对明显的。在此基础上通过尺度分离方法,将亚洲大陆热力差异中的年际和年代际时间尺度进行分离,进一步研究了年际尺度上亚洲大陆热力差异的变化特征及其与中国夏季降水的关系。结果表明年际尺度上亚洲大陆热力差异与亚洲冬夏季风和中国夏季降水同样有一些联系:强(弱)热力差指数年对应的冬夏季风存在差异,中国夏季降水分布类似于第1(3)类雨带。另外,强(弱)指数年夏季东亚季风涌、对流活动分布等的变化均呈现出有利于中国北方降水偏多(偏少)的特征。     

音频大地电磁测深法在辽宁瓦房店金伯利岩矿区的应用

辽宁瓦房店地区是我国著名的金刚石矿产地之一,前人在该区做过大量的研究工作,但找矿方法一直没有突破.本文采用音频大地电磁测深法(AMT)对已知的金伯利岩矿区进行试验,探讨AMT技术在金伯利岩矿区深部探测的应用效果.针对30号金伯利岩岩管区布设了5条剖面,结果显示岩管呈低阻反映,异常明显.结合地质资料,初步推断该区断裂、成矿带和低阻异常展布特征,为在该区进一步开展矿产勘查提供基础资料,对今后瓦房店地区寻找隐伏的金伯利岩体具有重要意义,也为其他类似地区寻找隐伏金伯利岩提供新思路.     

气象遥感资料变分校准方案改进及应用试验

针对常见气象遥感资料变分校准方案的不足,提出了一个改进方案。该方案不需要将校准参照量插值到遥测资料的格点上,既避免了对稀疏的校正参照量进行客观分析的困难,也避免了校正参照量稀缺区域不准确插值分析带来的不利影响,使遥感资料的整体偏差得到修订的同时,能够更好地保持遥测资料的空间分布形态不变。利用国家卫星气象中心通过9210下发的ATOVS反演产品进行了试验,结果表明改进方案校准效果好;并将校准后的ATOVS反演资料用于Grapes三维变分同化系统,应用试验表明校准后的ATOVS反演资料在三维变分同化系统中具有应用价值。     

箱法在草地温室气体通量野外实验观测中的应用研究

利用静态箱法采样,配以气相色谱仪法分析对草地N2O、CH4和CO2温室气体通量进行了较系统的现场测量,同时对箱体内外温度进行同步观测。在对野外原位观测实验数据进行定量分析的基础上,论证了静态箱法对草原土壤-植被系统的N2O、CH4和CO2通量测量的适用性和科学性,讨论了实验结果的可靠性。