人工防雹实用催化方法数值研究

目前,我国普遍采用高炮和火箭两种催化工具进行人工防雹,但就如何提高这两种作业工具的有效性还缺乏系统的研究.作者利用三维冰雹云数值催化模式,选取1999年7月18日陕西省旬邑地区的冰雹云作为试验个例,分别就高炮催化不同的作业时间、催化剂量、作业部位、催化方式等,以及对火箭催化所携带的高效AgI焰剂的成核率与火箭在作业过程中以不同的发射距离、发射仰角和当火箭方位角发生偏离后对地面防雹效果的影响进行数值模拟,以期为提高防雹效果提供一些技术参考.     

冰雹云中微物理过程研究

利用三维冰雹云模式通过实例模拟研究了云中冰相物理过程,结果表明,云中粒子产生有一源地,在雹云发展阶段早期,霰、冻滴,雹和雨水的极大产生率都位于6.0 km高度附近,这里是雹胚及冰雹形成的源区,从"利益竞争"概念出发,人工防雹的催化部位应在此高度附近;粒子产生高度与其源项发生高度及主要增长方式有关,粒子产生和增长过程在云的发展不同阶段也是不同的.在冰雹形成过程中,作为雹胚的霰和冻滴主要通过撞冻过冷水增长.撞冻增长占增长量的大部分,云中存在丰富的过冷水对冰雹胚胎和冰雹形成、增长都是十分重要的.在"冰晶-过冷水-雹胚-冰雹"这一链环中,没有过冷水参与很难形成强烈降雹.通过两例雹云的对比研究,发现若雹云云底温度降低和湿度增大,由于霰撞冻过冷水尤其是撞冻过冷云水增长量大幅度提高,霰的尺度加大,提高向冰雹的转化率,使霰胚数量大大增加.     

陕西省电线积冰区划

采用华山气象站1980—2007年的电线积冰观测资料和陕西省95个气象观测站资料,分析了电线积冰厚度与常规气象资料的相关性,并据此推算出各地距地面10m高度上历年标准的电线积冰厚度,用极值Ⅰ型推断30和50年一遇的最大积冰厚度。结合陕西省电力设计院设计经验、陕西省电网运行现状及历史电网冰灾事故调查情况,对陕西省电网冰区进行了初步划分。结果表明:最大积冰厚度与年雾凇日数、年雨凇日数有较好相关性;将全省分为6个积冰区,并分别绘制出全省不同区域30和50年一遇的1:500000积冰分布图。该结果已作为陕西省电力建设中电线积冰厚度设计的重要依据。     

甘肃临夏地区过去195年最高温度历史重建——基于紫果云杉树轮宽度资料

通过对甘肃临夏松鸣岩地区紫果云杉树轮宽度的分析, 发现研究区树轮标准宽度年表与降水、PDSI相关低, 而与当地3~10月平均最高温(3月至10月月平均最高温的算术平均值)相关最高(r=0.578, p<0.0001, n=62)。 在此基础上, 利用多元回归技术设计转换方程, 重建了研究区1818年以来3~10月平均最高温, 重建序列的方差解释量达40% (调整自由度后为38%)。重建序列中高温年与低温年的年份大致相当, 分别为14.9% 和12.9%; 重建时段可以分为4个温暖期(1818~1854年、1882~1900年、1937~1966年和2001~2012年)和3个寒冷期(1855~1881年、1901~1936年和1967~2000年), 可与秦岭西部的温度重建结果进行良好的对比; 研究区在20世纪后期(2001~2012年平均最高温比1970~1980年平均最高温)有明显的升温趋势, 上升0.77℃。空间分析表明, 临夏地区3~10月平均最高气温变化具有一定的空间代表性, 可以反映黄土高原西部地区气温的历史变化。功率谱分析(MTM)检测出该重建序列在过去195年中存在42.74a, 7.79~3.18a和2.77a的准周期震荡, 可能与PDO和ENSO大尺度海洋耦合作用有关。     

基于斜坡单元的山区城镇滑坡灾害易发性评价：以康定为例

山区地质灾害易发性评价对城镇地质灾害风险管理具有重要意义。本文以康定市为例,以斜坡单元为最小评价单元,选取高程、坡度、坡向、曲率、工程地质岩组、距道路距离、距断裂距离、距水系距离和斜坡结构等9个滑坡影响因子,根据各因子滑坡面积比曲线与证据权值曲线的突变点,划分滑坡影响因子二级状态,并对各影响因子进行相关性分析,剔除相关性较高的距道路距离因子,在此基础上,采用证据权模型进行滑坡易发性评价。对已有治理工程的斜坡单元,本文尝试利用折减系数法对其易发性进行进一步评价。结合现场调查,将研究区滑坡易发性程度划分为：极高易发、高易发、中等易发、低易发。评价结果表明,自然工况下极高易发区主要位于康定市炉城镇以及研究区北侧二道桥村一带,高易发区主要位于雅拉河、折多河与瓦斯沟河谷两侧,对治理工程所在的斜坡单元进行折减后,极高易发区面积由11.21%降至8.42%,滑坡比率由4.03降低至2.3,研究结果符合实际情况,模型精度达77.8%。评价结果较好地反映了康定市区的滑坡易发性分布情况,可为城镇精细化评价提供一定的参考依据。

     

川西高原红军山危岩崩塌变形特征及稳定性分析

川西高原受青藏高原新生代持续隆升和河流快速下切作用,形成大量的坡度高陡、坡型复杂,岩体破碎的岸坡和陡崖。红军山危岩崩塌具有规模大、分布范围广、破坏模式多样、力学机制复杂等特点。本文在工程地质测绘的基础上,调查了危岩的分布范围、规模大小、破坏特征,研究了危岩的破坏模式,对不同模式进行了稳定性计算。主要认识有：①岩体结构具有明显的区域性和分带性。②危岩产生及破坏模式表现为块体失稳、阶梯状滑动。③根据危岩体发育特征,变形破坏力学机制,考虑天然、暴雨、地震3种工况进行稳定性计算。最大的危岩体,隆聋危岩在天然工况下处于稳定状态,暴雨和地震工况下稳定系数明显降低,处于基本稳定-不稳定状态。其他危岩体在各种工况下稳定性较差,处于基本稳定-不稳定状态。④对危岩体进行清除、加固、监测,雨季巡排查等预防措施。     

华蓥山中段地质灾害发育分布规律与孕灾因子敏感性研究

华蓥山地质环境条件复杂,矿山开采活动强烈,地质灾害极为发育。以华蓥山中段为研究对象,在充分收集最新的地质灾害数据库和野外调查基础上,从地形地貌、地质构造、河流侵蚀、地表覆被及人类工程活动方面分析了地质灾害发育分布规律,利用基于证据权法的敏感性计算方法对地质灾害孕灾因子敏感性进行了分析,创新性的提出了运用证据权相对系数的方差作为敏感性指数,并采用两种敏感性指数定量分析了各孕灾因子对地质灾害发育分布的影响程度。结果表明：（1）地质灾害空间分布差异明显、分布不均,主要沿华蓥山两侧的山前地带带状分布,整体上华蓥山西坡地质灾害较东坡发育;（2）各孕灾因子对地质灾害发育的影响程度差异明显,地质灾害对于工程地质岩组的敏感性最高,工程地质岩组、坡高、矿山开发、地表覆被对地质灾害发育的控制作用相对较强,而公路修建、河流侵蚀对地质灾害发育的控制作用较弱;（3）运用基于证据权的敏感性分析方法,定量分析各孕灾因子对地质灾害发育的影响,该方法科学可靠、方便易行,可为地质灾害敏感性评价工作提供参考。研究成果不仅可为华蓥山地质灾害防治工作提供科学依据,而且可为孕灾因子与地质灾害间的关系、地质灾害敏感性等的研究提供新思路。     

基于GIS和信息量法的四川峨眉山市地质灾害易发性定量评价

以四川峨眉山市为研究区,选取坡度、坡高、坡向、岩土体类型、构造、河流侵蚀、地表覆被、降雨、工程切坡以及矿产开发10个影响因素作为评价因子,采用改进信息量法,在评价因子分级分析的基础上,利用GIS技术,对研究区地质灾害易发性进行了定量评价。结果表明：方法科学可靠,评价结果与实际基本相符;地质灾害在高陡斜坡区域、坚硬薄层-厚层状砂岩、粉砂岩夹白云岩、灰岩岩组、构造密集区最为发育,地形地貌、地质构造是地质灾害发育最主要的控制因素;地质灾害易发性划分为高易发、中易发、低易发、极低易发4个等级,分布面积分别为169.37km²、429.07km²、363.43km²和221.12km²。易发性评价精度74.80%。评价方法可为县域地质灾害易发性评价提供理论指导,评价结果可为该区域地质灾害防治工作提供科学依据。     

陇东两类夏季雷暴的活动特征及影响因素分析

利用ECMWF-ERA5再分析资料、常规观测资料分析了甘肃陇东2009—2018年夏季雷暴活动特征及环境条件。结果表明：陇东年均雷暴日数18.8~23.6 d,夏季雷暴占68.5%~74.7%。夏季雷暴主要分为偏北气流型和低槽影响型,其中偏北气流型以分散性干雷暴为主,较大的垂直温差、高空冷平流强度和近地面高温对雷暴发生具有显著影响;低槽影响型多伴有明显降水过程,较高的低空温度、湿度和较强的不稳定能量具有显著影响。低槽影响型和偏北气流型雷暴分别占总数的 30.5%和60%,这两种类型的雷暴更容易出现在陇东北部地区。低槽影响型雷暴呈逐月增加趋势,最大值出现在8月;偏北气流型雷暴呈单峰分布,最大值出现在7月。各站雷暴日数年际变化趋势在6、7月一致性较高;月雷暴日数均有3~5年的变化周期,其中7月与8月同步性较好。雷暴日数的月、年变化与相应类型主导因素相关明显。植被覆盖、气候带以及地形差异也对雷暴空间分布产生了重要影响。