多种模式降水预报的稳定性特征研究

预报的稳定性是指对同一时段在不同时间发布的多时效预报结论的一致性,是模式预报质量的一个重要方面,较大的不稳定性会给使用者造成困扰。为深入了解业务常用模式的稳定性,使用相对标准偏差指标计算不同时效预报的降水量波动大小,并改进了Flip-Flop指数（改进后简称FFnorm）,计算多时效降水量预报变化趋势的翻转程度,衡量预报变化趋势的稳定性,对2种全球模式（ECMWF、NCEP-GFS）、3种区域模式（CMA-MESO、CMA-SH9、HHUPS-ST）,在中国6个气候分区中降水预报的稳定性进行对比分析,分为实况有降水和暴雨及以上降水2种情况进行了讨论。结果表明：实况有降水时,相对区域模式来说,全球模式的多时效降水预报的相对标准偏差较小,即模式降水量预报的波动较小;各模式对西南区的西部、东北区的东部以及华南区的南部预报的波动性相对较小,西北区的西部波动性较大。就多时效降水量预报变化趋势而言,2种情况下均为CMA-MESO、NCEP-GFS和 ECMWF的稳定性较好,其FFnorm指数小于HHUPS-ST和CMA-SH9模式,其中CMA-MESO对西南区、华南部分地区降水量预报变化趋势的稳定性较为突出;CMA-SH9的指数最大,多时效降水量预报变化趋势稳定性较差;各模式对长江中下游地区的FFnorm指数相对较大,多时效预报趋势的稳定性较差。有降水时,CMA-MESO随时效临近的降水量预报变化趋势稳定（单调递增、单调递减或不变）的频次最多,其次是NCEP-GFS,2种降水情况下,该2种模式的降水量预报均为随时效临近单调递增次数大于递减次数,且CMA-MESO单调递增特征尤其显著。以上特征能够为模式调试和预报决策提供参考。     

济南四大泉群附近补给路径及补给比例研究

济南地区岩溶大泉是集供水、旅游、生态等功能于一体的重要自然资源,但随着经济社会的快速发展,人类活动影响不断增强,各岩溶大泉受到水质劣化、流量衰减的威胁。为了明确济南四大泉群附近主要补给路径,更加科学合理的保护泉水资源,文章采用流速流向定量分析、地下水流场分析、水化学同位素分析、聚类分析、三端元混合比计算等研究方法,分析了济南四大泉群主要补给路径,定量计算了各泉群补给路径贡献比例。研究表明,四大泉群的主要补给路径可划分为西部、南部、东南部补给路径,每个泉群受到不同补给路径的混合补给作用,其中趵突泉、黑虎泉、五龙潭、珍珠泉泉群的主要补给来源分别为南部补给路径（流量占比40.21%）、东南部补给路径（流量占比47.42%）、西部补给路径（流量占比47.13%）、南部补给路径（流量占比51.04%）,研究工作可为我国北方岩溶大泉成因机制和生态保护提供参考。     

1605年海南岛琼州大地震及其发震构造的初步探讨

琼北地区铺前−清澜断裂是一条关系到1605年琼山7½级大地震发震构造判断的重要断裂。为准确厘定该断裂的最新活动特征,针对琼北地区第四纪玄武岩盖层和巨厚海相砂沉积等地质条件,采用大吨位震源的浅层人工地震勘探和小间距钻孔联合地质剖面探测相结合的方法,分别在海口江东三江镇岐山头村和东寨村展开探测。结果表明：(1) 铺前−清澜断裂断错了多个标志地层,最浅断错至全新统烟墩组淤泥层,上断点埋深10 m左右,钻探所揭示的断层面明显具有走滑兼具逆冲性质,是一条具有一定宽度、多分支、多期次活动的大规模断裂带;(2)钻孔联合地质剖面所揭示的地层深度范围内,被断错地层的位移量随着深度增加而加大,铺前−清澜断裂自8 346~7 153 a cal BP以来有过活动,全新世累计垂直位移量4~5 m,垂直位移速率为0.53~0.63 mm/a,推断其为1605年琼山大地震的发震断裂。本研究取得的铺前−清澜断裂全新世活动的新证据,为国土空间规划和区域地震危险性评价提供了科学依据。

     

莺歌海盆地中央泥底辟带气田水地球化学特征及其油气地质意义

以莺歌海盆地东方区和乐东区气田水样品水化学常规分析为切入点,利用气田水矿化度、水型、钠氯系数(变质系数)、脱硫系数,氯镁系数等参数,深入分析了两区气田水地球化学特征及水化学组合参数特征,并判识对比了两区气藏封闭程度及其保存条件。在此基础上,结合莺歌海盆地天然气成藏地质条件,重点剖析了两区气田水分布规律及成因控制因素,探讨了两区气田水与天然气运聚成藏之间的成因联系。强调指出,两区气田水具有相似的形成演化特征,天然气保存条件好,但对比两区气田水的水化学组合参数,乐东区天然气保存条件稍差于东方区;东方区气田水以NaHCO3水型占绝对优势,其分布规律与断裂系统存在密切联系。该区水文地质开启程度差,气藏盖层封闭性好,有利于天然气富集成藏。乐东区气田水类型多样,成因复杂,天然气保存条件较好但相对东方区稍差。两区气田水具分区分块分布规律,莺歌海盆地泥底辟及其伴生热流体活动对气田水成因及分布规律与天然气运聚成藏等均具有重要控制作用和影响。     

二维有限元大地电磁正演模拟在Matlab上的实现

Matlab高级语言开发平台对矩阵的计算简便快速,并且绘图输出文件方便。以这些特点为契机,在Matlab平台上,讨论利用有限单元法实现二维大地电磁正演的问题,推导出相应的公式,计算地表或海底视电阻率及相位,并与解析解以及主流方法结果对比,证实了本文方法的正确性。     

Identification of geologic contrasts from landscape dissection pattern: An application to the Cascade Range, Oregon, USA

This paper demonstrates the plausibility of inferring the spatial variability of geology from topographically derived landscape dissection patterns. This enables surveying large regions for spatial variability in geology, for which direct remote sensing is not feasible, by studying variability in dissection pattern, a feature extracted straight off from digital elevation model data. Dissection pattern is obtained automatically by a novel algorithm, especially designed to delineate the valleys with high accuracy in order to reflect spatial variability in dissection density. The dissection pattern is encapsulated by a continuous map of drainage density, a raster variable best suited for showing spatial variability of dissection. Such a map, constructed for the study area in the Cascade Range, Oregon, USA, shows a sharp discontinuity in the dissection pattern, indicating change in underlying geology. Possible factors controlling the dissection pattern such as climate, local and regional slopes, vegetation, and geology are examined, and geology has been found to be the dominant controlling factor. The dissection contrast coincides with the boundary between the Western and High Cascades, two geologic provinces with different rock ages and types. The older and less permeable Western Cascades are associated with denser dissection pattern, whereas the younger and more permeable High Cascades correspond to less dissected pattern. This new mapping method can be applied to locations where topography is the only readily available data, and the generated map could be used to extract previously unknown geologic or environmental information.     

新疆夜雨和昼雨的空间分布和长期变化

基于云南省1977—2017年124个测站逐小时降水资料,运用时空平均等统计方法,分析了云南地区夜雨率、夜雨频次和夜雨强度的基本气候特征。结果表明：（1）云南夜雨占日降水量的比例较大,各个季节大部分地区夜雨率均能超过50%,且具有显著的区域性差异。多年平均夜雨率逐候变化呈现复杂和特殊的三峰型变化。（2）云南夜雨年频次呈现东部和西部多,而中部少的特征。主要是因为春、冬季云南东部和西部受南支西风系统、昆明准静止锋及云南地形的共同影响,是典型夜雨高频区。（3）云南北部和南部边缘在全年多数时段为夜雨强度的大值区,而中部常年夜雨强度相对较弱。云南大部地区夏、秋季夜雨强度大于春、冬季,但云南西北部边缘夜雨强度春、冬季高于夏、秋季。

     

LEMI-417型地球深部电磁场观测系统的数据格式解析

LEMI-417长周期大地电磁测深仪是目前国内普及程度较高的一套通过观测超低频段天然电磁场信号来探测地球深部壳幔电性结构的观测系统。本文对该系统采集的天然大地电磁场数据的原始二进制数据结构进行了深入研究,剖析出了其对应的计算机数据结构,并列出了核心的程序代码,以作为下一步的后期数据解释软件开发之基础。     

角度域广义Radon变换多参数非迭代线性反演

基于Born近似的线性反演是当前流行的定量化地震成像与反演方法, 然而, 现有线性反演方法存在多种不可避免的问题, 比如迭代计算成本过高, 背景模型依赖, 以及多参数提取不确定/不稳定.为避免这些问题, 本文提出了角度域广义Radon变换(AD-GRT)多参数非迭代反演方法(2D声波双参数介质).AD-GRT是一种地震数据与角度域模型之间的积分变换, 该角度域模型能够保留地震散射数据的完整信息.基于该角度域模型, 地震数据可被精确重建, 即使背景模型是错误的.介质双扰动参数可在角度域模型中准确且稳定提取.为解决传统角度域离散方法存在的幅值震荡和不连续问题, 设计了两种有效的角度域离散单元分裂方法, 实现了平滑连续的角度域幅值提取.为提高AD-GRT反演的分辨率, 考虑了震源子波反滤波.利用三个数值模型验证了AD-GRT在角度域模型反演、数据重建、多参数提取方面的有效性.

     

黄陵背斜的构造几何形态及其成因探讨

黄陵背斜位于扬子克拉通的东缘,其核部出露的崆岭群被认为是扬子克拉通的基底岩石,并成为华南地质学研究的热点地区。从区域上看,黄陵背斜紧邻江汉盆地,东西两侧分别是荆当盆地与秭归盆地,黄陵背斜和周缘盆地构成明显的隆起—坳陷相互对应的构造。详细的野外观察和构造几何学的剖析表明,黄陵背斜的两翼西陡东缓,构成不对称背形的穹隆构造。在穹隆形成过程中,相应的岩石变形以顺层滑脱及相关的褶皱和小规模的逆冲断层为主,在早三叠世薄层灰岩、志留纪龙马溪组页岩、奥陶纪灰岩、寒武纪炭质灰岩以及震旦纪陡山沱组薄层灰岩广泛发育,并具有垂向缩短的重力滑脱特点,构造叠加关系指示了其形成于晚侏罗—早白垩纪之间。在构造变形分析的基础上,并深入探讨了黄陵背斜成因的3种可能的动力学背景。