北京721特大暴雨极端性分析及思考(一): 观测分析及思考

2023年7月29日至8月2日,受台风“杜苏芮”北上减弱低压影响,河北出现罕见特大暴雨天气过程(以下简称“23.7”暴雨过程),其中位于冀南的邢台市梁家庄自动站52 h累积降水量高达1 003.4 mm。利用常规地面与探空资料以及区域自动站资料、雷达拼图与ERA5再分析资料等,对“23.7”暴雨过程的降水演变特征、环流形势与环境条件、中尺度特征进行了初步分析。结果表明: 此次暴雨过程具有持续时间长、累计雨量大、覆盖范围广等特征;台风“杜苏芮”登陆北上后,受500 hPa华北北部“高压坝”阻挡而停滞,河北大部地区整层水汽总量达到其气候平均态的2倍以上,环境大气具有低的抬升凝结高度和自由对流高度及一定的对流不稳定能量,以及850 hPa倒槽切变线稳定少动提供的持久辐合抬升条件,使得降水回波长时间维持在河北西南部太行山前和河北中部。边界层东南风急流伴随台风倒槽向北发展,急流核风速在河北中部超过22 m·s^-1,大暴雨过程中地形作用明显。边界层急流影响河北西南部期间,回波强度30~40 dBz、质心高度低于6 km的多个对流单体先后移过梁家庄站上空,造成梁家庄站累计出现24 h的短时强降水;边界层急流北移后,8 m·s^-1左右的偏东风使太行山前层积混合云降水回波继续长时间维持造成雨区重叠,是梁家庄站52 h累积降水量超过1 000 mm的主要原因。

     

时间序列转折突变点检测的线性函数方法

根据转折突变的定义，在引入线性半截多项式的前提下，提出检测时间序列转折突变点的一种新方法。此方法不仅能找出时间序列中存在的多个转折突变点，而且使得检测到的突变点通过统计显著性检验。应用此方法对北半球1851—1990年年平均气温距平及其11年滑动平均序列，1901—1999年昆明5月降水及其11年滑动平均的降水序列分别进行了检测。发现北半球年平均气温距平在1879、1889、1939和1973年附近出现了年际转折突变，在1878、1888和1941年以及1972年出现了年代际尺度的转折突变；昆明5月雨量不存在年际转折突变点，但昆明5月雨量在1918、1966以及1978年附近出现了年代际尺度转折突变。     

云南雨季逐候降水量的低频振荡特征

应用主分量方法分析了云南省84站1991~2000年雨季(5~10月)逐候降水量的主要时空特征,并用非整波技术分析了所提取的第1、第2主分量频谱分布的低频振荡特点,同时分析了低频振荡现象与El Nino(La Nina)事件及云南雨季降水多、少之间的关系。结果表明:①云南地区雨季降水主要低频振荡周期为6候(30天)、10候(50天)的月际振荡和15~17候(75~85天)的季节内振荡;②云南雨季的候降水每年都存在30天振荡周期,30天振荡是云南雨季固有的振荡;③当发生El Nino或La Nina异常气候事件时,云南雨季的候降水存在50天振荡周期;④当云南雨季存在75~85天振荡时,云南主汛期(6~8月)降水距平百分率为正(除2000年为零距平);当云南雨季不存在75~85天振荡时,云南主汛期降水距平百分率为负。     

基于Google Earth的遥感影像数据资料归档系统

将Google Earth应用于遥感影像数据资料归档系统中,是一种新的遥感资料归档方法,能将归档的成果文件整合,克服了传统归档方式不能快速查看数据效果、位置、属性信息的缺点,很好地适应了信息化工作程序对图像数据库的快速响应的要求.ARCGIS补充了Google Earth薄弱的空间分析功能.系统再联合EXCLE表件,方...     

地下水源热泵应用适宜性评价指标体系研究

本文通过分析影响我国区域地下水源热泵建设的几个重要因素,运用层次分析的方法,建立了我国区域地下水源热泵适宜性评价的指标体系。分析过程中通过运用Arcgis、Mapgis等绘图及空间分析软件,结合我国区域部分资料,对数据进行矢量化、分类与标准化,利用Arcgis的空间分析功能对地下水源热泵建设的适宜性进行了分区。将我国已经建立地下水源热泵的区域与评价结果进行分析比较,表明所建立的指标体系正确,评价结果可信,从而为地下水源热泵系统设计人员提供了一定的依据,为地下水源热泵因地制宜、合理有序的应用,提供了参考。     

上海砂土蠕变变形特征的试验研究

采用室内单向压缩试验研究了上海砂土的蠕变变形规律和蠕变机制以及蠕变变形与应力历史的关系。试验结果表明,上海砂土具有明显的非线性蠕变特征,应变与应力、时间的关系可以用幂函数拟合;应力历史对砂土的蠕变性有显著影响,当荷载小于预压荷载时砂土的蠕变性显著减小。上海砂土的蠕变原因主要是砂土颗粒间的相互错动滑移所致。     

多遍冲击碾压混凝土路面时路基的动力响应分析

采用三维动力弹塑性有限元,考虑冲击压路机沿面板纵向中线及板边行驶来冲击碾压破碎旧水泥混凝土板,对路基在不同冲击遍数下的变形、受力等力学响应进行了分析。研究发现,土基在3个方向均承受压应力,板角荷载作用位置路基竖向变形最大,板中最小。板中路线路基竖向变形总体小于板边路线。随着距冲击点距离减小,土体竖向变形逐渐增大,并存在有明显的波动滞后现象和残余变形。随着冲击遍数的增加,土基最大竖向变形逐渐变大;第3遍冲击完后已出现明显的塑性区;随着冲击遍数的增加,土基中土压力逐渐增大,但渐趋稳定。虽然冲击遍数增加,但土压力增大范围仅限于土基一定深度内。     

粤西庙山铜多金属矿床硫化物微量元素LA-ICP-MS原位测定及S同位素对矿床成因的制约

庙山铜多金属矿床是在粤西阳春盆地内新近发现的一处铜多金属矿床。矿体主要呈似层状和透镜状产于泥盆系的陆源碎屑岩和含泥质的碳酸盐岩中。本文以矿石矿物黄铁矿和闪锌矿为研究对象,采用LA-ICP-MS原位微区分析新技术对其微量元素特征进行研究。结果表明,庙山铜多金属矿床中黄铁矿以富Se、Te和As,贫Ni元素为特征,其Co/Ni和S/Se比值特征指示其成因与岩浆热液型矿床密切相关;闪锌矿的微量元素组成指示其主要形成于中高温环境,以富Mn、In、Se,贫Ga、Ge、Tl等元素为特征,总体与国外一些典型的矽卡岩型矿床（如Baita Bihor、Majdanpek、Ocna de Fier和Valea Seaca）相似。同时,闪锌矿的部分微量元素比值（如Zn/Cd、Ga/In等）以及相关的微量元素图解（如Ge-In, Ge-Se等）均表明庙山矿床的成因类型与矽卡岩型矿床一致。硫同位素测试结果表明,矿石的δ34S值较为集中（-0.4‰ ~ +2‰）,平均0.69‰,具有较为明显的塔式分布特征,反映成矿物质具有岩浆来源的特征。以地质现象为基础,结合硫化物原位微区分析和硫同位素数据,我们认为庙山铜多金属矿床属于与岩浆热液有关的矽卡岩型矿床。     

河南嵩县南部熊耳群古火山构造与成矿关系研究

河南嵩县南部熊耳群古火山构造保存完整,喷发旋回清晰,火山岩相及爆发相主要岩石种类齐全.其主要喷发类型为裂隙式喷发,次为中心式喷发,主要受区域基底断裂控制,且沿区域切壳深大断裂带呈串珠状分布.表明基底断裂→火山喷发带→区域断裂带是一个连续发展的过程.区内金及部分有色金属矿产与熊耳群古火山活动密切关联,古火山口爆发角砾岩产出地段是寻找该类型金矿的最佳地段,受古火山构造控制的古火山口及其周边的中性、酸性次火山岩脉(墙),是寻找钼、金、铅锌多金属矿产的有利部位.