Comparison of Microphysical Characteristics of Warm-sector, Frontal and Shearline Heavy Rainfall During the Pre-summer Rainy Season in South China

Warm-sector heavy rainfall (WR), shear-line heavy rainfall (SR), and frontal heavy rainfall (FR) are three types of rainfall that frequently occur during the pre-summer rainy season in south China. In this research, we investigated the differences in microphysical characteristics of heavy rainfall events during the period of 10-15 May 2022 based on the combined observations from 11 S-band polarimetric radars in south China. The conclusions are as follows: (1) WR has the highest radar echo top height, the strongest radar echo at all altitudes, the highest lightning density, and the most active ice-phase process, which suggests that the convection is the most vigorous in the WR, moderate in the FR, and the weakest in the SR. (2) Three types of rainfall are all marine-type precipitation, the massweighted mean diameter (Dm, mm) and the intercept parameter (Nw, mm-1 m-3 ) of the raindrops in the WR are the largest. (3) The WR possesses the highest proportion of graupel compared with the FR and SR, and stronger updrafts and more abundant water vapor supply may lead to larger raindrops during the melting and collision-coalescence processes. (4) Over all the heights, liquid and ice water content in the WR are higher than those in the SR and FR, the ratio of ice to liquid water content in the WR is as high as 27% when ZH exceeds 50 dBZ, definitely higher than that in the SR and FR, indicating that the active ice-phase process existing in the WR is conducive to the formation of heavy rainfall.     

积云参数化方案中云底质量通量的限制及在高分辨率模式中的应用

对SAS积云参数化方案中的云底质量通量进行限制并将其应用到华南区域高分辨率模式降水预报中,分别对强对流个例和弱对流个例进行模拟和比较,分析了限制云底质量通量之后的积云参数化方案对模式降水预报的影响,并探讨了不同大小的云底质量通量限制对预报结果的敏感性。试验结果表明,对积云参数化方案进行闭合时采用不稳定能量释放假设要比原来的准平衡闭合假设更适用于中小尺度模式。对积云参数化方案的云底质量通量进行限制以后可以有效地消除对流参数化在高分辨率模式中引起的虚假降水,同时又能够合理地引入一些次网格尺度的弱对流的影响,从而改进模式的降水预报效果。敏感性试验结果表明,随着云底质量通量限制程度的变弱,对流参数化方案对模式降水预报的影响会逐渐增强;在一定大小范围内的云底质量通量限制下,强对流个例的总降水量预报结果对于不同大小的限制不如弱对流个例敏感。对两种不同的云底质量通量限制方式进行比较发现,在云底质量通量较大时完全关闭对流参数化方案可以更有效避免对流参数化引起的虚假降水。      

交通荷载作用红层填料道路沉降细观模拟

为研究G6京藏高速兰州—海石湾段红层路基填料导致的沉降问题,建立二自由度路基路面耦合离散元模型。通过迭代运算,得到各层材料的细观参数,编写Fish函数,用冲击荷载及半正弦荷载模拟交通荷载作用,在此基础上分析荷载作用下路基路面各层颗粒的位移和应力时程曲线。研究表明：基层与红层填料交界面处出现位移分层现象,基层受水平拉应力作用,是裂缝发展的高风险区,在公路运营过程中应定期重点监测该区域裂缝的发生。PFC模型实现了路基土体及路面结构层在离散元软件中协同变形的耦合,为不良路基地区道路的病害问题及沉降变形计算提供研究思路,为该地区后续的路基病害整治奠定理论基础。     

罗布泊盐湖区深部钾盐找矿：理论、勘查、进展及前景分析

本文对近年来罗布泊深部钾盐成矿规律研究及找矿进展进行了梳理总结。将其大致归纳为"上升卤水补给"及"含水墙"等成钾理论/模式,为罗布泊后备钾资源找矿提供了新的方向和思路,预测了有利成钾靶区。建立以遥感地质解译、高精度重力剖面测量、EH4连续电导率成像以及氡气剖面测量为主的勘查技术体系,实现了盐湖区深部钾盐找矿靶区高效、经济圈定以及钻孔定位。实施深部钾盐科学钻探验证工程,揭示罗布泊深部赋存有丰富、可采的卤水钾盐资源,取得了找矿突破。罗布泊深部钾盐找矿是理论指导找矿取得突破的又一案例,其成矿理论和勘查技术体系可为其他盐湖及古代盐盆地深部卤水钾盐找矿提供借鉴和参考。鉴于罗布泊卤水钾盐的高强度开发态势以及深部找矿的良好前景,有必要进一步加强深部富钾卤水成因机理研究,重点摸清200～500 m层段资源、研发相应开采技术,为罗布泊钾盐基地可持续发展提供后备资源和技术储备。     

典型海洋大气环境中AZ80镁合金电偶腐蚀行为研究

镁合金作为最轻的金属结构材料,具有比强度高、比刚度高、减震性能好、电磁屏蔽等优点。随着海洋强国战略的实施,先进镁合金结构材料逐步在海洋装备上开始应用。已列装的新型高强AZ80镁合金,通过与QBe1.7铍青铜紧固件连接,共同构成整体在典型海洋大气环境中服役。在高盐、高湿的海洋环境环境中,镁合金与电位更正的QBe1.7铍青铜偶接后,极易发生电偶腐蚀。电位相对更负的高强AZ80镁合金,作为电偶腐蚀的阳极被加速溶解。本研究对高强AZ80镁合金电偶腐蚀样品经过12个月青岛海洋大气暴露试验,发现空白对照组、电偶1组(紧固件铍青铜直径Ψ=10mm)和电偶2组(紧固件铍青铜直径Ψ=20mm)的平均腐蚀速率分别为108.1071、133.8929、173.6250g/(m~2·a)。电偶对表面的主要腐蚀产物为:Mg(OH)_2、MgSO_4和MgCl_2。空白样品、电偶1组和电偶2组平均腐蚀深度分别为:0.175、0.330、0.315mm/a。样品中部腐蚀深度最大,边部腐蚀深度则相对较小。不同样品在青岛试验站的腐蚀产物对基体保护能力的量度(n值)分别为1.1337、1.1378、1.0895,表明随着暴露时间的延长,试样在海洋大气环境中的腐蚀速率会加快,试样表面的腐蚀产物对基体根本起不到保护作用。通过灰色关联分析法,计算了青岛海洋大气腐蚀站点的环境因素与AZ80镁合金腐蚀深度和腐蚀失重之间的关联度,结果表明:青岛海洋大气环境因素对高强AZ80镁合金空白样品腐蚀失重影响前三位分别为:SO_4~(2-)非水溶性硫酸盐转化率;对电偶1组样品影响前三位的环境因素分别为:SO_2硫酸盐转化率NO_2;对电偶2组样品影响前三位的环境因素分别为:水溶性降尘SO_2NH_3。对比电偶对2组和1组,唯一的差别是电偶对的面积比,但决定镁合金腐蚀速度的大气成分完全不同,相关机制会在未来工作中详细研究。     

坡缕石对直接耐酸大红4BS的吸附动力学特征

研究了坡缕石对水中直接耐酸大红4BS的吸附动力学,在初始质量浓度为30~50 mg/L,转速为100~200 r/min,以及温度为303~348 K的范围内,坡缕石对直接耐酸大红4BS的吸附动力学数据均符合准二级速率方程。结果表明,坡缕石对直接耐酸大红4BS的吸附是外表面吸附,吸附表观活化能为11.92 kJ/mol,说明此吸附是由液膜扩散控制的物理吸附过程。     

我国首次发现原生—自然硅

本文对自然硅进行了矿相学，矿物学研究，该矿物产于福建某地矽卡岩型硫，多金属矿床中，自然硅呈亮灰银白色、强金属光泽。性脆。镜下呈浑圆粒状、乳滴状，均质。实测比重ｄ＝２．３６８。硬度ＨＭ＝６．７６。反射率Ｒ：４７０ｎｍ３７０８；５４６ｎｍ３１．２７；６５０ｎｍ２９．９６。经扫描电镜能谱分析、电子探针分析，Ｓｉ９９．８７％～９９．９４％。含少许Ａｌ，Ｃａ，Ｆｅ机械混入物，Ｘ射线粉晶分析，主要Ｘ射线粉晶谱     

城市生活垃圾填埋场沉降监测与分析

2006年9月起于上海老港填埋场开展了示范工程沉降监测项目。该生活垃圾填埋场占地面积约为200 m×125 m,共填埋了约15×104 t来自上海城区的生活垃圾,最大填埋厚度约为9 m。通过填埋期间埋设的水平沉降管,监测到该填埋场不同埋深处的沉降值。介绍了沉降监测系统的工作原理,分析了2006年底至2008年底为期两年的沉降数据。填埋场底部沉降管监测数据表明,场底地基沉降较小,两年的平均沉降为 ～ cm;中部沉降管监测数据表明,该沉降管下方生活垃圾在上方垃圾填埋后产生了较大的压缩,从上方垃圾开始填埋至填埋完毕3个月内的压缩应变约为0.197～0.242;顶部沉降管和中部沉降管监测数据表明,该填埋场垃圾主压缩完成时间约为3个月;由于填埋垃圾有机物含量较高,其修正次压缩指数较大,约为0.066～0.070。     

基于FY-4A卫星数据的强对流云团识别与监测

为解决强对流监测问题,克服地区亮温特征对卫星监测的影响,利用FY 4A卫星L1数据,结合滑动窗口方法和多通道动态阈值自动识别法,对典型强对流云团进行识别与监测。结果表明：1）多通道动态阈值自动识别方法结合滑动窗口方法,可避免人为设置阈值的主观性,整合强对流的区域识别结果,实现全国强对流云团监测。2）此方法具有良好的强对流云团识别效果,识别正确率达到89%;3）FY 4A卫星识别结果与雷达反射率高值区基本一致,能够准确监测强对流云团发生发展和移动的过程,具有较高的识别精度。     

北疆牧区MODIS积雪产品MOD10A1和MOD10A2的精度分析与评价

以北疆为研究区,结合气象台站记录的雪情数据,利用地理信息系统方法分析了2004年12月1日至2005年2月28日期间北疆地区90个时相的MODIS每日积雪产品MOD10A1和8日合成产品MOD10A2的积雪分类精度.研究表明:1)当积雪深度≤3 cm时,MOD10A1对积雪的识别率非常低,仅为7.5%;积雪深度为4~6 cm时,积雪识别率达到29.3%;积雪深度为15~20 cm,平均积雪识别率达到45.6%.当积雪深度>20 cm时,平均积雪识别率为32.2%;2)MOD10A1产品的积雪分类精度受天气状况的严重影响.在晴空状况下,该产品的最大积雪识别率达到58.2%;但是在多云或阴天时,平均积雪识别率仅为17.8%;3)下垫面对MOD10A1的分类结果也会造成影响,在荒漠区MOD10A1的积雪识别率为39.8%,在草原和稀树草原区的积雪识别率为37.2%,农业用地的积雪识别率最低,为29.1%;4)MOD10A2产品可较好的消除云层对地表积雪分类精度的影响,平均积雪识别率达87.5%,可较好的反映地表积雪的分布状况.