短时强降水临近预报的思路和方法

使用浙江省69个基准站2006—2015年5—9月以及同期杭州城区58个区域自动站小时降水资料,利用Gamma分布计算浙江省短时强降水的累积概率,同时综合其频率分布,揭示杭州市小时降水强度的分布特征。此外,以杭州市区为例,利用探空资料分析不同量级(≥50 mm·h^-1、30~＜50 mm·h^-1、20~＜30 mm·h^-1、＜20 mm·h^-1)小时雨强出现的环境指标,并基于核密度估计方法提取预报指标。结果表明:杭州城区出现小于等于10 mm·h^-1的降水概率高达98.4%,≥20 mm·h^-1的概率仅0.05%;受杭州湾偏东气流影响,杭州市区发生短时强降水频率相对较高,尤其是余杭区的东部和西北山区;自2008年以来杭州市区每年短时强降水日数为18~28 d,其中大于等于50 mm·h^-1的短时强降水日所占比例高达10%~20% (除2009年和2012年低于10%外);可用于预报杭州市区短时强降水的最佳环境因子依次为整层可降水量、K指数、最佳抬升指数、沙氏指数、925 hPa露点温度和强天气威胁指数;在判断杭州市区短时强降水强度上表现最好的环境因子为整层可降水量,其次是850 hPa垂直速度和925 hPa散度。

     

2006年6月10日浙江飑线FY-2C卫星云图特征

利用国际卫星云气候计划（International Satellite Cloud Climate Program,简称ISCCP）提供的1998—2007年共10 a的深对流路径跟踪资料,统计分析了影响江淮地区对流系统（Convection system,简称CS）的时空分布及其参数特征。结果表明：影响江淮地区的CS主要集中在春夏两季,大多生成于江淮本地及我国中西部地区,呈现以江淮地区为中心的带状分布特征,越靠近江淮区域CS分布越为密集。依据源地不同,将影响江淮地区的CS分为5类,受气候条件与地形地貌的共同作用,各源地CS参数特征差异显著,总体来说CS的水平尺度越大,其生命史、对流云团(Convective clusters,简称CC)数目及水平云温度梯度也越大。其中江淮中心区域（MID）区域CS水平尺度、生命史和CC数目的平均值均为最小;东南（SE）区域CS生命周期以中长周期为主,水平尺度、最大对流比和云温度梯度的平均值最大。梅雨期内江淮地区对流活动频繁,CS的水平尺度大、生命史长、CC数目多。

     

四论灾害系统研究的理论与实践

为了提高广西台风防减灾业务的时效性和精准度,基于自然灾害风险评估理论和方法,根据2010年广西生态遥感本底数据和社会经济空间化数据、地理信息数据,构建耦合自然生态和社会经济的台风灾害承灾体脆弱性指标体系,运用基于GIS的风险指数法,建立台风灾害承灾体脆弱性评价模型,实现了像元尺度的广西台风灾害承灾体脆弱性精细化评价。结果表明:广西台风灾害承灾体高脆弱区域主要分布在桂南、桂东南高暴露于台风灾害的建设用地和生态易损农用地、水土流失严重的裸地,占全区面积的25.9%;低脆弱区主要分布在桂东、桂东北、桂西北、桂西社会经济落后和植被覆盖度较高的山区,占全区面积的45.6%。

     

集群并发环境下大规模矢量数据负载均衡算法

为了提高集群环境下网络地理信息系统(WebGIS)大规模矢量数据的并发访问性能,提出了集群并发环境下大规模矢量数据内容网格化负载均衡算法,研究了大规模矢量数据内容网格化方法,集群并发访问时内容网格的自动识别、分析、聚合、反馈算法,实现了面向任务的负载均衡。实验表明,本算法能在大规模、高强度的矢量数据提取和显示中均衡地分发请求,使集群服务器充分发挥其优势从而获得最小的请求响应时间。     

基于机载和星载高光谱遥感的武夷山成矿带蚀变矿物信息识别研究

武夷山成矿带是中国东部中生代火山岩区重要的金铜多金属成矿带之一。为进一步对武夷山成矿带的岩矿蚀变信息进行识别与对比研究,该文利用机载航空高光谱SASI短波红外数据和星载高分五号(GF-5)高光谱数据,在充分分析不同蚀变矿物的实测波谱典型吸收特征和矿化蚀变信息识别提取方法的基础上,基于迪开石、高岭石、石膏、铁绿泥石、铁镁绿泥石、镁绿泥石等6种蚀变矿物的实测光谱特征,应用光谱角填图法(Spectral Angle Mapper,SAM)对闽中永泰—德化—尤溪矿集区的两类高光谱影像的蚀变矿物信息进行自动匹配识别和信息提取。研究表明:1 两类高光谱数据都能较好地提取出上述6种典型蚀变矿物的分布范围,且结合地质资料能够推测出火山机构,暗示了较好的找矿前景;2 通过对提取的蚀变矿物信息的效果和特征进行对比研究,并经野外实测岩矿样品的光谱验证,SASI数据提取的蚀变矿物信息与实际验证点吻合更多;3 通过对比分析,发现应用高空间分辨率SASI数据的蚀变矿物信息提取结果较空间分辨率较低的GF-5数据更加稠密和精确,与空间分辨率越低,像素光谱混合越明显、地物精细区分程度也相对较差的常规认识相吻合。由于该研究中光谱验证点相对较少,且矿物种类有限,同时原始空间分辨率不同等因素,评价结果还需作进一步验证。     

硼同位素分析测试技术研究进展

硼(B)是一个质量较轻的流体活动性元素。它有2个稳定同位素：10B和11B,两者之间相对质量差较大,导致自然界显著的硼同位素分馏。因此,硼同位素作为强有力的非传统稳定同位素示踪工具,在化学、环境、生物、地球及行星科学等研究领域具有广泛的应用。近二十年来,国内外硼同位素分析测试技术不断改进并取得了诸多重要进展。然而,获取高质量硼同位素数据,在样品消解、分离纯化以及质谱测试三个主要环节中仍然存在很多挑战。因为硼具有易挥发性及其在不同pH值环境中因配位不同导致同位素分馏,样品消解和分离纯化对硼同位素准确测量有很大影响。样品消解法主要有高温水解法、酸溶法、碱熔法和灰化法,其中酸溶法与碱熔法是最常用的方法。分离纯化法主要包括离子交换法、硼酸甲酯蒸馏法和微升华法。这些样品前处理方法各有利弊。质谱测试方法主要有两类：一类是溶液法,即热电离质谱法(TIMS)或多接收电感耦合等离子体质谱法(MC-ICP-MS);另一类是微区原位分析法,即二次离子质谱法(SIMS)或激光剥蚀法(LA)-MC-ICP-MS。不同的测试方法对样品前处理要求不同：溶液法要求去除基质;微区原位分析法要求样品与标样的成分匹配。这些测试方法也存在不同技术挑战：TIMS分析过程中容易产生同位素分馏。而SIMS和LA-MC-ICP-MS分析过程中存在缺少标准样品、样品表面污染、低含量样品精度有限及高含量样品重现性差等问题。基于MC-ICP-MS测量低含量样品中硼同位素的独特优势,本文深入探讨了基体效应、记忆效应和质量歧视效应三方面的现存挑战,通过梳理文献和数据对比,在总结现有硼同位素地球化学研究方法的基础上提出一些分析测试技术发展方向的建议。     

北祁连车路沟斑岩型金矿床含矿岩体年代学、地球化学与岩石成因

车路沟金矿是北祁连山发现的首例与斑岩有关的金矿床, 矿体产于加里东晚期侵入的中酸性斑岩体及其与围岩接触带内。为了查明含矿斑岩体侵位时代、岩石成因和源区性质, 本文以车路沟一带含矿斑岩体作为研究对象, 对其开展了岩石地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年和Hf同位素特征研究。该岩体主要由花岗闪长斑岩、石英闪长斑岩、英云闪长斑岩组成, 对花岗闪长斑岩、英云闪长斑岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年, 分别获得锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为438.6±3.8Ma和433.0±3.8Ma, 指示岩浆侵位时代为早志留世晚期。岩石SiO₂含量为61.4%~68.6%, Al₂O₃含量为15.0%~16.7%, MgO含量为0.36%~2.95%, σ值介于1.20~2.03之间, A/CNK值为1.0~1.1之间, 属钙碱性系列准铝质花岗岩类; 具有弱负铕异常-正铕异常(δEu=0.90~1.18), 高Sr(319×10^-6~549×10^-6)含量和Sr/Y(36.6~77.5)比值, 低Y(7.09×10^-6~10.2×10^-6)和Yb(0.69×10^-6~0.89×10^-6)含量, 具有埃达克岩地球化学特征。该岩体的锆石ε_Hf(t)值均为正值, 变化于+12.7~+15.0之间, 两阶段模式年龄t_DM2(Hf)=461~563Ma, 推测岩浆源区可能主要来自新元古代晚期至寒武纪新生洋壳物质。研究认为车路沟斑岩体形成于陆陆碰撞后期, 地壳持续加厚, 诱发中新元古代晚期至寒武纪新生洋壳发生部分熔融, 形成埃达克质岩浆, 在其不断上侵和演化过程中, 形成车路沟斑岩体与其相伴产出的金矿体。

     

幕阜山矿集区黄柏山锂铌钽矿床地质特征及找矿方向

江南造山带中段幕阜山稀有金属矿集区是我国东部重要的锂铌钽资源基地, 区域锂资源主要集中于锂辉石伟晶岩中。但此类伟晶岩常受到岩浆出溶热液的叠加作用, 导致锂不同程度的流失, 因此新鲜锂辉石伟晶岩的产出条件与精准定位, 成为区域成矿理论研究与锂资源勘查的突破重点。笔者研究团队近年来在幕阜山地区新发现的黄柏山锂铌钽矿床, 产出了区域少有的大规模新鲜锂辉石伟晶岩脉。本次研究在黄柏山矿床已开展的化探、探槽、钻探等勘查工作基础上, 系统总结了矿床的地质条件, 精确厘定其成矿时代, 初步建立了仁里-黄柏山矿田成矿模型, 并进一步指出区域找矿方向。黄柏山矿床位于幕阜山岩体西南缘, 矿床内伟晶岩总体沿片岩片理产出, 其类型主要为(白云母)钠长石伟晶岩和锂辉石钠长石伟晶岩, 稀有金属矿化组合为Be-Nb-Ta-Li, 稀有金属矿物主要为绿柱石、铌钽铁矿和锂辉石。矿床内锂辉石多为新鲜无蚀变(＞96%), 少数晶体边缘具弱蚀变或锂辉石+石英蠕虫状共生结构, 为岩浆演化晚阶段流体出溶导致的弱酸性交代所致。三种类型锂辉石的Li2O为7.72%~7.82%, 基本未发生锂的流失, 这与区域构造交汇导致容矿空间封闭性弱, 岩浆演化出溶热液第一时间运移扩散有关。黄柏山矿床稀有金属成矿作用发生在早白垩世(133.0±1.5Ma), 与幕阜山矿集区二云母花岗岩成矿阶段时限(135.8~133.0Ma)一致。本次工作通过对仁里-黄柏山矿田伟晶岩地表类型分带的重新厘定, 结合区域已有的成矿母岩及伟晶岩垂向分带研究成果, 提出黄柏山矿床、仁里矿床、深部成矿母岩三者从西至东呈现出由高至低的三维空间分布特征, 初步建立矿田"体中体"模型。该模型及稀有金属成矿作用特点显示, 矿田西南部冷家溪群与幕阜山岩体接触带区域, 尤其是高地形地区, 仍具有锂找矿潜力。     

幕阜山地区花岗岩-伟晶岩系统中石榴石的组成特征及其对岩浆演化和稀有金属矿化的指示

幕阜山地区是我国重要的伟晶岩型稀有金属矿集区, 区内大规模的岩浆作用形成了众多稀有金属矿床。为了研究幕阜山地区花岗岩-伟晶岩岩浆分异演化过程, 建立岩浆演化各阶段和稀有金属成矿的矿物学指标, 本文对区内各类型花岗岩和伟晶岩中的石榴石进行了电子探针和LA-ICP-MS原位微区主、微量元素研究。结果表明, 幕阜山地区花岗岩-伟晶岩系统中石榴石均为岩浆成因, 属于铁铝榴石-锰铝榴石固溶体系列。区内花岗岩-伟晶岩岩浆呈连续分异演化的特征, 早期花岗岩浆已开始富集稀有金属元素, 且在岩浆多阶段分异演化过程中, 稀有金属元素逐渐富集, 稀有金属矿化强度逐渐增大, 显示出幕阜山地区具有极好的稀有金属成矿潜力。在岩浆演化过程中, 石榴石逐渐富Mn和HREE。花岗岩阶段中, 受黑云母结晶的影响石榴石Mn含量演化趋势与岩浆演化程度相反; 伟晶岩晚阶段的石榴石HREE含量"断崖式"下降的成分特征, 标志着成矿体系由岩浆阶段向富流体阶段转变。伟晶岩阶段中石榴石Mn含量与岩浆演化呈正相关, 高Mn含量石榴石(MnO>27.1%)是幕阜山地区高分异矿化伟晶岩的标志, 也是伟晶岩Li矿化的有效矿物学标志。此外, 低HREE含量(< 66.3×10-6)且高稀碱总量(大于572×10-6)的石榴石也可作为晚期高分异矿化伟晶岩的标志。     

青藏高原及周边地区大气水汽资源分布和季节变化特征分析

利用NVAP-M卫星资料和ERA-I再分析资料分析了1979—2008年海南岛夏半季、冬半季和年平均大气可降水量（PW）的时空分布特征及异常年成因。结果表明：海南岛及周围区域PW整体呈现南湿北干分布,有明显地区差异和季节变化。冬半季南海洋面大气可降水量达50 mm,随纬度增加,向北递减,五指山山区为低值中心,夏半季平均PW大于冬半季;海南岛8月平均值最大（55.05 mm）,年变化为一明显单峰结构。近30 a来,海南岛PW呈总体减少趋势,减少率为0.53 mm·（10 a）^-1;夏半季PW干湿异常年水汽通量存在较明显差异,来自孟加拉湾北部和南海的水汽输送及辐合是造成海南岛夏半季干湿年PW异常的关键因素。