中国中世纪暖期温度年代际变化特征及成因分析

利用通用地球系统模式CESM的过去2000年气候模拟试验资料,在与历史气候重建资料、观测/再分析资料及其他模式模拟资料进行对比验证的基础上,分析了中国中世纪暖期（Medieval Warm Period,简称MWP）地表温度年代际变化特征并初步探讨了其成因。结果表明：在公元801~1250年的中国中世纪暖期期间,在年代际尺度上,中国地表温度EOF第一模态的空间分布为全区一致型,并且北部的变率大于南部,最大的变率中心位于中国东北部;EOF第二模态反映出研究区内南北反向的空间分布特征。40°N以北地区温度变化一致;40°N以南青藏高原-云贵高原-东南沿海地区与华北地区呈反相变化,最大的变率中心位于青藏高原东部。中世纪暖期地表温度EOF第一模态主要归因于太阳辐射的影响,火山活动也是影响因子之一;EOF第二模态主要受气候系统内部变率的影响,其他外强迫因子的影响较小。但是,温室气体、土地利用/覆盖两个外强迫因子对气候系统内部变率具有一定的调制作用。在中国,中世纪暖期太阳活动剧烈、火山活动较少,下垫面吸收更多的太阳短波辐射,地表净辐射通量增大,是中世纪暖期形成的主要原因。     

CMA-GFS V4.0模式关键技术研发和业务化

针对CMA-GFS V3.3强降水预报偏弱、西北太平洋副热带高压等天气系统预报衰减偏快以及模式计算效率偏低等问题,对模式物理过程与动力框架关键技术开展研发改进。在预报性能方面,通过在云微物理方案中增加霰粒子相关的微物理过程、调整蒸发速率,并在积云对流方案中改进触发条件、卷入率、准平衡闭合假定等关键因子的参数化方法,缓解模式强降水预报不足和小雨过多的问题;采用质量守恒修正算法解决模式长时间积分质量损失问题,改善天气形势预报。在计算效率方面,研制二维参考廓线方案延长模式积分时间步长,开发预条件经典斯蒂菲尔迭代（PCSI）算法提高Helmholtz方程的求解效率,对辐射方案、预估-修正算法等进行计算效率优化。通过上述关键技术的研发和应用,CMA-GFS在降水和天气形势方面的预报技巧得到显著提升,计算效率提高1/3左右,满足模式在0.125°分辨率下业务运行的时效要求,为CMA-GFS V3.3升级到V4.0奠定了基础。     

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。     

马尼希基海底高原重力均衡及其构造意义研究

采用三维导纳分析技术,联合海底地形和重力异常数据,对马尼希基海底高原重力均衡状况进行了分析研究,并结合地震学等研究成果,分析其构造意义。马尼希基海底高原海底地形与重力异常相干性在长波部分(大于100 km)相对较小,说明高原地壳底部存在低密度异常,并且,根据Airy均衡分析,这种低密度异常并非完全由洋壳对海底地形的均衡调整引起,推测高原地壳底部存在由岩装“板垫作用”(crustal under-plating)形成的低密度异常体,即“底部载荷”。马尼希基海底高原短波海底地形符合Airy均衡,据此分析获得高原地区洋壳厚度为22. 7 km,与地震研究结果一致。岩石圈挠曲均衡分析表明,马尼希基海底高原岩石圈有效弹性厚度为2.5-5.5 km,较优拟合值为3.5km,可能意味着高原形成时岩石圈年龄较小。根据顾及底部载荷的挠曲均衡模型进行分析,定量计算了底部载荷规模,约为地形载荷的30%,其体积约为9.3 X 105km3,平均深度为18 km,是整个高原洋壳的重要组成部分,表明洋壳底部板垫作用在马尼希基海底高原形成和演化过程中产生过重要影响。     

基于3维可视化环境的地质体空间形态分析

针对3维矿床地质体既具有复杂的几何形态特征,又具有连续的矿化分布与控矿作用分布等空间分布场特征,结合3维地质建模软件Datamine的可视化环境,基于线框模型研究了地质体实体建模与3维可视化过程;在此基础上将实体模犁离散化输出为体素模型,提出采用趋势面分析方法和基于数学形态学的分析方法进行地质体空间形态分析,比较和研究了这两种方法提取地质体空间趋势形态和形态起伏特征的过程.实例研究和论证了基于数学形态学滤波的地质体空间形态因素分析和提取方法处理某方向上存在有超覆现象的可行性.     

Building damage in Dujiangyan during Wenchuan Earthquake

A field damage survey of 1,005 buildings damaged by the Wenchuan Earthquake in Dujiangyan City was carried out and the resulting data was analyzed using the statistical method. It is shown that buildings that were seismically designed achieved the desired seismic fortification target; they sustained less damage than the non-seismically designed buildings. Among the seismically designed buildings investigated, RC frame buildings performed the best in terms of seismic resistance. Masonry buildings with a ground story of RC frame structure were the second best, and masonry buildings performed the worst. Considering building height, multistory buildings sustained more severe damage than high-rise buildings and 2- and 3-story buildings. Compared to residential buildings, public buildings, such as schools and hospitals, suffered more severe damage.     

应用混合分布研究银川平原地下水埋深对植被的影响

银川平原地处西北干旱地区,自然生态环境在西北地区具有典型性。研究银川平原的生态环境,需要研究植被,它反映多种因素的作用。在影响植被的各种因素中,地下水对植被生长的影响非常重要,但将地下水对植被生长的影响进行定量化分离并不容易。近年来,用混合分布函数处理大量数据的方法受到越来越多的关注,但是混合分布函数的参数求解一直比较困难。文章提出了一种基于混合分布函数和数据直方图之间的关系,用最小二乘法估计参数的新方法;并用这种方法,结合银川平原遥感数据中的归一化植被指数NDVI,对地下水埋深与植被生长的关系进行定量分析,得到地下水埋深对植被影响所服从的正态分布密度函数。     

辽东湾北部海域营养状况与趋势评价

根据 1999-2006 年 6-8 月的调查数据,分析辽东湾北部海域的营养水平及变化趋势,以了解辽东湾北部海域营养水平的分布特点及污染状况.由 E 值和 CN/CP 值的总体评价结果来看,辽河口、双台子河口和大凌河口海域的富营养化程度较高,属于磷中等限制潜在性富营养区,而锦州湾海域污染相对较轻,属于中度营养区;在时空分布上,辽东湾北部海域 1999 年与 2006 年污染较为严重,中间年份污染相对较轻.针对辽东湾的具体环境用 CN/CP 值的评价模式更能揭示出营养盐限制对富营养化的影响.     

两次区域性暴雨过程副高三维结构对比分析

为探讨夏季不同大气环流背景下区域性暴雨过程副高结构特征及其对降水的贡献,利用2005年6-7月降水量和NCEP／NCAR逐日再分析等资料,采用特征指数分析和物理量诊断方法,对比分析了2005年夏季两次区域性暴雨的副高三维结构特征。结果发现,夏季不同的大气环流背景下,两次区域性暴雨过程副高结构性质分别表现为热力性高压脊和动力性高压脊特征,从而导致两次暴雨过程的水汽供应条件和产生强烈上升运动的大尺度背景场存在差异。     

川渝地区夏季旱涝与海温异常浅析

利用1951—2006年6—8月降水资料计算了川渝地区旱涝指数Z指数,确定出该区域旱涝等级及其对应年份,分析这一带历年旱涝情况及年际变化特征,并用相关和合成分析法分析旱涝与海温的关系。结果表明,1950年代末至1970年代前期,这一带地区以旱为主,3个重旱年有2年出现在这个时段内;1970年代末至2003年,旱涝年均有,但以涝为主,2006年则出现了1951年以来最旱的年份。旱涝指数与SST的相关分析显示Z指数与前期SST,特别是1—3月SST有较好的相关关系,Z指数与赤道中东太平洋SST显著正相关。重涝年赤道中东太平洋广大海域SST呈明显的正距平,而重旱年则为大范围SST负距平。2006年1—3月赤道中东太平洋海温呈明显负距平、南太平洋20°S以南到40°S之间海域海温呈显著正距平有利于川渝地区出现严重干旱。