长江中下游地区持续性暴雨年代际变化特征及环流形势

利用1965—2016年长江中下游地区逐日降水数据和美国气象环境预报中心/美国国家大气研究中心(National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research,NCEP/NCAR)逐日再分析资料,从年代际变化的角度对长江中下游地区持续性暴雨及环流特征差异进行了分析。结果表明:1965—2016年长江中下游地区持续性暴雨主要集中出现在6月下旬至7月上旬,此时段内持续性暴雨发生频次与夏季持续性暴雨的年代际变化一致,均呈现先增多后减少的特征,1989—2003年为长江中下游地区持续性暴雨频发年代。对长江中下游地区持续性暴雨少发、频发年代的环流特征分析发现,1965—1988年高纬度地区气流平直,冷空气不活跃,而低纬副热带高压明显偏弱,导致南海水汽输送较弱,可降水量偏少,对流运动偏弱;2004—2015年500 h Pa位势高度场上高纬度地区呈西高东低的特征,冷空气输送能力较弱,同时孟加拉湾低槽偏弱,副热带高压虽然偏强但位置偏南,水汽无法远距离输送至长江地区,可降水量也异常偏少;1989—2003年虽然为持续性暴雨频发年代,但其中无持续性暴雨年份与持续性暴雨频发年份的环流配置则完全相反,持续性暴雨频发年鄂霍次克海高压明显偏强,冷空气活跃,低纬副热带高压偏强偏西,其西北侧的水汽可以源源不断输送至长江中下游地区,造成可降水量异常偏多,冷暖空气的交汇则使垂直运动旺盛。可见,长江中下游地区持续性暴雨年代际变化与大尺度环流的年代际变化密切相关。     

山西南部中条山古元古代花岗质片麻岩 白云母40Ar/39Ar测年及其地质意义

中条山前寒武纪岩石是洞悉华北克拉通前寒武纪基底构造演化的重要窗口之一,该区的前寒武纪岩系主要由涑水杂岩、绛县群、中条群、担山石群,以及西阳河群和汝阳群组成.本文以中条山地区涑水杂岩中古元古代花岗质片麻岩为研究对象,挑选其中的变形变质白云母进行激光40Ar/39Ar和常规40Ar/39Ar测年分析.激光40Ar/39Ar法获得的白云母等时年龄1830Ma±20Ma为白云母氩封闭温度年龄的最小估计,常规40Ar/39Ar法给出的白云母坪年龄1852Ma±11Ma为白云母氩封闭温度年龄的最佳估计.白云母1852Ma± 11Ma与先前获得的独居石电子探针U-Th-Pb主峰值年龄相近,并且与华北克拉通中部带的变质年龄一致,表明中条山地区涑水杂岩中古元古代花岗质片麻岩记录了古元古代晚期的一次变质作用事件.这一事件与华北克拉通中部怀安-吕梁-恒山-五台-赞皇等地的变质变形作用同时发生,揭示华北克拉通东、西部陆块沿中部带的碰撞拼合应发生在古元古代晚期,而非新太古代.     

雷州半岛第四纪火山岩激光40Ar/39Ar等时线定年研究

雷州半岛是我国新生代火山岩最重要的分布地区之一,火山活动主要集中在中晚更新世。前人对雷州火山岩的年代学研究以K-Ar法为主。研究表明,雷州火山岩测年结果大致分布在0.38～3.04Ma范围内。根据地层和火山岩层的叠置关系,雷州第四纪火山岩由于覆盖在被确定是1.87Ma和0.76Ma沉积的地层之上,故火山岩年龄应小于该地层年龄。K-Ar法定年结果与雷州地区地层叠置关系存在矛盾。本文通过对雷州半岛第四纪火山岩进行野外考察及采样,利用激光40Ar/39Ar年代学方法进行了精细定年。结果表明,雷州火山岩的喷发主要集中18万年前后。定年结果还表明,对于年轻样品,基于尼尔值计算的K-Ar年龄及40Ar/39Ar表观年龄偏老,等时线年龄相对较为可靠。对同一样品的斑晶、基质作斑晶-基质等时线计算,只有在斑晶基质满足同源条件时才有意义。本文首次提出,通过对比未照射样品的初始36Ar/38Ar值的均一性,以检验样品是否同源,确认斑晶-基质等时线年龄的可信度。据此,等时线的处理方法可以推广应用于特定区域内全部同源同时样品。     

RSM模式对中国东部夏季降水模拟能力的检验

本文利用美国国家环境预报中心NCEP(National Centers for Environmental Prediction)区域谱模式RSM(Regional Spectral Model)对中国东部地区夏季降水进行了为期20 a(1984—2003年)、水平分辨率为30 km的高精度模拟,并对模拟所得降水的气候态、年际变率、逐日变化以及极端事件进行了检验,和对造成降水偏差的大气环流特征进行了分析。结果表明RSM模拟所得夏季降水的空间分布、时间变率,以及降水量值都与实况相近,也基本可以再现夏季降水的年际变率分布情况,但是模拟所得的雨带存在偏南且偏弱的特点。对于逐日降水特征,RSM模拟所得季节内逐日降水变化与实况的走势基本一致,再现了夏季降水主要集中于东部和南部的特点,模拟出了江淮地区6月日降水区随时间北抬的特点。对于极端事件,模拟和实测的夏季不同雨强的天数分布对比表明模拟与实况基本接近,但是模拟的降水日大值中心较实况偏北;极端降水指数的计算结果也表明RSM模拟的极端降水情况与实况基本一致。综上,RSM模式对中国东部地区降水有着较好的模拟能力,可以用于中国东部地区的夏季降水气候特征研究。     

地震断层作用下的埋地管道等效分析模型

地震作用下,活动断层附近的埋地管道易发生强度屈服、局部屈曲或整体失稳等形式的破坏,建立准确、高效的埋地管道在断层作用下的计算模型,对管道的抗震设计和震后安全状态评估具有重要的实用价值。本文采用非线性弹簧模拟远离断层处埋地管道的反应,基于管土之间小变形段管道处于强化阶段,提出一种改进的管土等效分析模型,进一步减小了管土之间大变形段的分析长度,从而提高了有限元分析效率。该模型采用ALA推荐的方法计算管土间的滑动摩擦力,可以考虑土体种类的影响;用Kennedy方法确定管道的计算长度。通过与精确模型比较,验证了管土等效模型的合理性和有效性。     

基于柔度矩阵法的钢栈桥损伤识别

根据以往模态柔度损伤指标的研究成果,建立了模态柔度差曲率和模态柔度曲率差这2种结构损伤识别指标。通过对一个百米钢栈桥最容易发生损伤的下弦梁进行各种损伤工况下的数值模拟研究,比较分析了这2种结构损伤指标的损伤识别效果。并且在钢栈桥2根下弦梁都有损伤的情况下,对两者之间损伤识别效果的相互影响进行了研究。研究结果表明,本文提出的2种损伤识别指标,对空间复杂钢栈桥的易损下弦梁都有很好的损伤识别效果,2根下弦梁的损伤识别具有较好的独立性。     

土木工程结构健康诊断中的统计识别方法综述

本文对土木工程结构健康诊断中的统计识别方法进行了综述。对统计识别中的统计系统识别方法(Bayes模型修正、随机有限元模型修正)、统计模式识别方法和概率神经网络方法的基本理论及其在土木工程结构健康诊断中的研究现状进行了论述，在此基础上提出了土木工程结构健康诊断中统计识别方法需要解决的关键问题和研究发展方向。     

新疆中天山巴仑台地区晚石炭世＋εNd辉长岩体的岩石学和同位素地球化学研究

新疆巴仑台附近出露的辉长岩(骆驼沟岩体)是中天山地区出露最大的晚石炭世基性侵入体,该岩体分带明显,由边部的细粒辉长玢岩(冷凝边)逐渐过渡到内部的中粗粒辉长玢岩.中粗粒辉长玢岩的εNd值(+5.10～+5.74)和初始87Sr/86Sr比值(0.7055～0.7058)变化很局限,但边缘相细粒辉长玢岩的εNd值(+4.25～+7.28)变化较大而初始87 Sr/86 Sr值(0.7058～0.7059)变化较小.三个细粒辉长玢岩全岩样品构成一条Rb-Sr等时线,等时线年龄321±10Ma(MSWD=1.5,初始87 Sr/86 Sr值0.705725±0.000084),这与位于该地区以西大面积出露的粗面安山岩的锆石SHRIMP年龄(313Ma)接近.与晚石炭世粗面安山岩类似,骆驼沟辉长岩富集La、Sr和Ba.高的+εNd值表明形成骆驼沟辉长岩的岩浆具有亏损地幔的性质,但明显偏高的初始87Sr/86Sr比值说明骆驼沟辉长岩不是亏损地幔直接部分熔融的产物,而可能是亏损地幔来源的岩浆与富La、Ba、Sr的长英质岩浆混合(或者与相应火山岩同化混染)的结果.     

Ultimate Load Capacity of Offshore Pipeline with Arbitrary Shape Corrosion Defects

A set of generalized solutions are proposed for estimating ultimate load capacity of pipeline with arbitrary corrosion shapes subjected to combined internal pressure, axial force and bending moment. Isotropic and anisotropic material characteristics in longitudinal and circumferential direction of pipeline are also considered in the proposed equations. Simplified numerical method is used to solve the generalized expressions. The comparisons of numerical results based generalized solutions and full-scale experimental results are carried out. The predicted results agree reasonably well with the experiment results. Meanwhile, the effects of corrosion shapes and locations on the ultimate load capacity are studied.     

K-Ar、40Ar/39定年中尼尔值和初始氩比值

K-Ar、⁴⁰Ar/³⁹Ar定年中, 用以计算囚禁⁴⁰Ar绝对量的⁴⁰Ar/³⁶Ar, 称为初始氩比值.现代大气中的初始氩比值叫尼尔值, 为295.5.K-Ar、⁴⁰Ar/³⁹Ar定年的表观年龄都是在假设初始氩比值与现代大气中的尼尔值一致的基础上得到的.事实证明, 地球样品的初始氩比值不总是尼尔值, 因此这种假定不可靠, 尤其在对年轻样品进行K-Ar、⁴⁰Ar/³⁹Ar定年时, 会带来错误的表观年龄结果.对于K-Ar、⁴⁰Ar/³⁹Ar精细年代学, 特别对于年轻样品和低钾含量样品, 只有初始氩比值才对定年研究有意义, 而初始氩比值只能通过⁴⁰Ar/³⁹Ar等时线法求得.所以严格地讲, 只有等时线年龄才是可靠的.结合实验流程, 本文分析了⁴⁰Ar/³⁹Ar定年中为什么大多数等时线获取的初始氩比值接近尼尔值, 一是因为常规⁴⁰Ar/³⁹Ar坪年龄的计算方法, 二是因为吸附氩的干扰.初始氩比值的一致性, 被用来证明样品同位素同源和封闭特性, 对年龄数据的精度及可靠性有非常大的影响, 尤其是年轻样品.因此, 在⁴⁰Ar/³⁹Ar定年中要选取氩同位素初始比值一致的同源样品, 并在实验流程中尽量克服样品吸附气体.本文对传统⁴⁰Ar/³⁹Ar方法中坪年龄、年龄坪的意义提出了质疑, 对提高⁴⁰Ar/³⁹Ar定年的精度具有重要意义, 并使之能够应用到极年轻的火山岩定年中.