热带气旋"黄蜂"动热力特征演变的模拟分析

以"中国登陆台风试验"项目的目标热带气旋"黄蜂"为对象,用高分辨数值模式成功模拟了其近海加强和登陆减弱的过程,从定量和时间演化角度细致分析了热带气旋(TC)各阶段的动、热力特征,包括对流加热特性、温湿结构、稳定度、涡散度、垂直运动、垂直环流、水平环流等基本动、热力因子的时空结构特征,揭示了该热带气旋的大量结构特点,如对流加热的强盛和非对称性、强热带风暴的无眼结构、低层的东暖西冷结构、涡度的准圆形对称结构、东/西侧环流正/斜压性的差异、低层辐合和上升运动的准周期振荡等等.这些结构特征的揭示对深入细致地研究和认识南海热带气旋的特点和演变机理具有重要学术意义.     

CAPABILITIES AND LIMITATIONS OF GRAPES SIMULATIONS OF EXTREME PRECIPITATION IN THE WARM SECTOR OVER A COMPLEX OROGRAPHY

A comprehensive observational study on a warm sector torrential rain (WSTR) on 20 May 2016 over south China is presented with a pioneering examination of simulation capabilities based on the Global/Regional Assimilation and Prediction System for Tropical Mesoscale Model (GRAPES_TMM). The results show that the meso-scale convective boundary formed between north wind from mountainous areas and the south wind from plain regions as well as the cold outflows boundary both contribute to the convections over Xinyi, and the convections were blocked and stayed stagnant in the trumpet-shaped topography for about 8 hours which eventually caused the torrential rains. Comparative verifications of the observational studies by simulations showed that GRAPES_TMM had better estimations of large-scale frontal precipitation than the local warm-sector torrential rains. The simulations of local torrential rains in the warm sector showed strong biases in precipitation location and amount. GRAPES_TMM also showed overestimated surface winds and a faster moving speed bias, as well as an overall underestimation of the nocturnal surface temperature during the WSTR. This work may lead to several prospective researches of its model improvements on model physics such as land surface process and PBL parameterization.     

2011年“洛克”和“桑卡”双台风预报效果的初值试验研究

采用南海台风模式,对2011年业务预报误差较大的台风“洛克”（1115）和“桑卡”（1116）双台风的初值方案进行试验和研究,目的在于寻求改进预报的线索,从而提升台风模式性能。针对“洛克”和“桑卡”台风设计了几组初值方案对比试验,结果表明,仅对弱台风“桑卡”进行重定位和bogus的初值处理,与对双台风都进行初值处理相比较,两台风的路径预报误差减小。分析认为仅对弱台风作初值处理以改善其涡旋环流的影响是该双台风路径预报得以改进的原因。对2011—2012年所有弱台风进行批量预报试验,结果表明对弱台风采用重定位和bogus的初值处理,台风路径预报和强度预报的误差减小。对弱台风进行重定位和bogus初值处理,可改善模式对弱台风的预报效果。此外,目前南海台风模式中现有的bogus方法构造的涡旋相对于弱台风而言云顶偏高,可考虑发展针对弱台风的涡旋模型。      

峡东南华纪—震旦纪碎屑岩Ce同位素组成及地质意义

元素La和Ce同属低活动性的稀土元素,能够对碎屑岩物源进行示踪。但目前尚缺乏对碎屑岩LaCe同位素体系的研究。本文以峡东泗溪南华纪—震旦纪碎屑岩为研究对象,进行了Ce同位素组成分析。结果显示:这些碎屑岩的138 Ce/142 Ce比值为0.022 583 2~0.022 587 8,εCe(t)值变化于1.06~6.13,整体上呈逐渐升高的演化特征,并与εNd(t)值呈耦合关系。结合碎屑岩Nd同位素分析结果认为,峡东南华纪—震旦纪碎屑岩的主要来源,以古元古代—中元古代甚至更老的地壳岩石为主,并存在幔源初生地壳物质加入。     

云南省盐津县1∶5万土地质量地球化学评价方法研究

土地资源质量和数量管控、特色土地资源开发利用、耕地保护规划和生态管护是当前生态文明建设中的一项非常重要的工作。以云南省盐津县兴隆乡、落雁乡和牛寨乡耕地连片分布区为研究区,开展1∶5万土地质量地球化学评价,并对耕地(园地)养分、环境和综合质量进行评价,尝试性地将土地质量地球化学评价成果与绿色食品、无公害农产品产地相关标准和《土壤污染防治行动计划》结合,开展特色土地资源开发利用和耕地保护规划研究。结果显示,研究区土壤和耕地(园地)综合质量均以三等以上(中等、良好和优质)为主,分别占研究区总面积、耕地(园地)总面积的72.88%、69.17%。圈定富硒土地资源191.73 km²,占研究区总面积的75.53%;圈定富硒耕地(园地)66.84 km²,占耕地(园地)面积的70.92%。发现符合绿色食品产地的耕地(园地)面积11.60 km²,符合无公害农产品种植业产地环境条件的耕地(园地)面积11.76 km²。根据《土壤污染防治行动计划》的规定,将研究区耕地(园地)划分成优先保护区、安全利用区和严格管控区...     

川滇黔桂地区石炭系层序地层研究

川滇黔桂地区石炭系地层发育,其地层划分对比清楚,沉积类型丰富,地表露头良好,是进行层序地层研究的理想场所。本文运用层序地层学的理论和研究方法,在详细的沉积学研究和精细的地层划分对比基础上,对川滇黔桂地区石炭系地层进行了精细的露头层序地层研究,详细阐述了层序建立和各种界面的露头标志,探讨了川滇黔桂地区石炭系地层的层序划分、层序区域对比。在此基础上,建立了研究区石炭系层序地层时空格架示意图。     

黔南坳陷上震旦统灯影组地球化学特征及沉积环境意义

黔南坳陷上震旦统灯影组发育局限-开阔台地相白云岩。在麻江羊跳寨剖面灯影组碳酸盐岩样品测试分析基础上,利用常量元素和微量元素相关性、组分含量及特征元素比值特征,探讨了研究区元素地球化学特征与古沉积环境意义。结果表明:(1)CaO和MgO成明显正相关,SiO2与CaO、MgO呈负相关;Sr与MgO呈明显负相关,与Al2O3、K2O、Na2O、TiO2,P2O5,TFe存在正相关性;V,Al2O3,K2O,TiO2,TFe,P2O5之间呈正相关;Mn与TFe存在弱正相关性。(2)Sr含量和1 000×(Sr/Ca)值随沉积水体的加深而增大,可作为判断古水深和层序界面的标志。(3)根据Sr/Ba、镁铝比值(m=100×(MgO/Al2O3))、MgO/CaO及V/(V+Ni)比值特征分析了灯影组沉积期的古盐度、古气候和古氧化还原环境。灯影组总体上形成于炎热干燥气候下的陆表海还原沉积环境,有陆源碎屑物质供应。其中灯影组二段沉积末古水深达到最大,灯影组五段古盐度最高。灯影组元素地球化学特征反映的沉积环境与岩性特征所得出的结论基本一致,表明元素地球化学特征与沉积环境关系密切,可作为沉积相分析的重要标志。     

华南暖区降水数值预报的初值同化试验

为了了解初值场对华南短时临近降水预报的影响,文中利用GRAPES区域中尺度模式,针对华南一次暖区暴雨过程分别进行控制试验、同化地面探空资料、nudging雨水资料和同化雷达径向风等四个模拟试验。分析结果表明：(1) 同化地面探空资料有助于改善24小时的降水落区及其量级;(2) nudging雨水资料对临近降水预报有积极影响;(3) 同化雷达径向风能使24小时的降水落区、量级得到明显的提升。这些结论为下一步的华南地区短时临近降水预报研究提供了重要的技术参考。     

Development of 1km-Scale Operational Model in South China

To support short-range weather forecast, a high-resolution model (1km) is developed and technicallyupgraded in the South China Regional Center, including the improvement of the 3D reference scheme and predictor-corrector method for Semi-Implicit and Semi-Lagrangian (SISL) in model dynamical core, as well as the improvementof physical parameterization. Furthermore, the multi-process parallel I/O and parallel nudging techniques are developedand have facilitated rapid updating in the assimilation prediction system and fast-output post processing process. Theexperimental results show that the improved 3D reference scheme and upgraded physic schemes can effectively improvethe prediction accuracy and stability with a longer integration time step. The batch test shows that the precipitationforecast performance of 1-km model is significantly better than that of 3-km model. The 1-km model is in operation withrapidly updating cycle at 12-minute intervals, which can be applied to short-range forecast and nowcasting application.