A modeling analysis of rainfall and water cycle by the cloud-resolving WRF model over the western North Pacific

Simulated regional precipitation, especially extreme precipitation events, and the regional hydrologic budgets over the western North Pacific region during the period from May to June 2008 were investigated with the high-resolution （4-km grid spacing） Weather Research and Forecast （WRF v3.2.1） model with explicit cloud microphysics. The model initial and boundary conditions were derived from the National Centers for Environmental Prediction/Department of Energy （NCEP/DOE） Reanalysis 2 data. The model precipitation results were evaluated against the Tropical Rainfall Measuring Mission （TRMM） Multisatellite Precipitation Analysis 3B42 product. The results show that the WRF simulations can reason- ably reproduce the spatial distributions of daily mean precipitation and rainy days. However, the simulated frequency distributions of rainy days showed an overestimation of light precipitation, an underestimation of moderate to heavy precipitation, but a good representation of extreme precipitation. The downscaling approach was able to add value to the very heavy precipitation over the ocean since the convective processes are resolved by the high-resolution cloud-resolving model. Moreover, the water vapor budget analysis indi- cates that heavy precipitation is contributed mostly by the stronger moisture convergence; whereas, in less convective periods, the precipitation is more influenced by the surface evaporation. The simulated water vapor budgets imply the importance in the tropical monsoon region of cloud microphysics that affects the precipitation, atmospheric latent heating and, subsequently, the large-scale circulation.     

广西合浦烟墩岭火山岩的K-Ar年代学和地球化学初步研究

广西合浦县烟墩岭火山是一座第四纪小型中心式喷发的火山,是我国华南火山在第四纪喷发活动的代表之一。烟墩岭火山岩岩性为粗面玄武岩,Mg~#值(59～69)中等偏高,而钛和碱质成分相对较高。烟墩岭火山岩及周边的烟头岭样品的稀土含量较为稳定,配分型式极其相似,几乎一样,REE 丰度模式呈稍陡的向 HREE 倾斜的轻稀土富集型。它们的微量元素原始地幔配分型式也很相似,暗示有共同的岩浆源区。烟墩岭火山岩的 Ba/Nb 比值变化范围远小于琼北和涠洲岛玄武岩,而 La/Nb 比值三者相近,都是低而稳定,与洋岛玄武岩数值接近,不相容元素 Nb/U-Th 图解也说明烟墩岭火山岩来自于类似于洋岛玄武岩的地幔源区。岩石学和地球化学化学证据都表明,烟墩岭地区火山岩虽不是原生地幔玄武岩浆的喷出物,但只经过低程度演化,未受到强烈的结晶分异的影响,也未受到地壳的混染。其~(87)Sr/~(86)Sr 和~(143)Nd/~(144)Nd 数据变化范围很小,具有低Sr 同位素比值和高 Nd 同位素比值的特点。本文采用火山岩 K-Ar 法测定了烟墩岭火山活动的时代,结合火山岩地质特征和前人资料,火山活动时代确定为第四纪早更新世,与北部湾涠洲岛早期火山活动及琼北早更新世多文岭期火山活动时代大致相当。     

Removal of eutrophication factors and heavy metal from a closed cultivation system using the macroalgae, Gracilaria sp. (Rhodophyta)

In this study, the ability of macroalgae Gracilaria sp. of removing eutrophication factors and toxic heavy metals Al, Cr, and Zn in a closed cultivation system is reported. The results show that the concentration of the three heavy metals decreased significantly during the experimental period in an algal biomass dependent manner. The biofiltration capacity of the alga for Al, Cr, and Zn is 10.1%–72.6%, 52.5%–83.4% and 36.5%–91.7%, respectively. Using more materials resulted in stronger heavy metal removal. Additionally, the concentration of chl-a, TN, TP and DIN of water samples from aquariums involving large, medium, and small algal biomass cultivation increased first and then decreased during the experiment. COD value of all three groups decreased with time and displayed algal biomass dependency: more algae resulting in a greater COD value than those of less biomass. Furthermore, changes in COD reflect an obvious organic particles deprivation process of algae. This is the first report on heavy metal removal effect by Gracilaria species. The results suggest that macroalgae can be used as a biofilter for the treatment of nutrient-enriched or heavy-metal polluted water, to which an appropriate time range should be carefully determined.     

黑龙江省敦密断裂带镜泊湖段地堑地热资源评价

对黑龙江省敦密断裂带镜泊湖段地堑地热资源的研究,旨在为认识大型构造断裂带凹陷地段地热资源的形成规律及其评价提供例证。镜泊湖段地堑呈长条状展布,区域地质构造属郯庐断裂带东北延伸部分。地堑为巨厚的新近系、古近系沉积岩地层,地温梯度较高,约为3.2～4.0 ℃/ hm,埋深2 500 m处的温度为90.8 ℃,单井的单位出水量为54 m³/(d·m),地热地质条件优越。经综合资料和计算数据推测,镜泊湖段地堑为大型地热田;按地热井的地热流体单位出水量及开采适宜性分级评价指标,镜泊湖段地堑属热水量丰富的最适宜开采的地热田。镜泊湖段地堑地热田的发现,对在敦密断裂带、依舒断裂带以及郯庐断裂带寻找地热资源有一定的启示作用。     

“坡长制斜坡地质灾害防治体系”的建立与技术要点

针对斜坡地质灾害调查评价目的性不强、预测性不够等问题,提出了建立“坡长制斜坡地质灾害防治体系”的构想,主张斜坡地质灾害的调查评价和防控应以划定的斜坡单元为基础,在充分把握斜坡的致灾条件、孕灾过程、危险性和风险性的前提下,制定针对性的预警体系、管理规则和管控措施,进而实现地质灾害风险的系统防控。论文以湖南省麻阳县重点地区地质灾害详查为例,系统阐述了建立坡长制斜坡地质灾害防治体系的基本过程、调查评价方法和指标体系,并在此基础上对坡长制体系建设涉及的重点地区选择依据、确定方法, 斜坡单元的确定方法和主要调查评价的内容, 坡长的遴选方法、标准及其责权利, 斜坡单元的管控流程、核心内容、预警模型、法制体系等技术要点做了全面的分析并提出了作者的推荐性意见。该坡长制斜坡地质灾害防治体系的建立和不断完善,必将对我国区域地质灾害防治水平的提升产生积极的促进作用。     

津唐港地区盐渍土路基病害分析及改性机制研究

盐渍土的三相构成已不同于一般意义的土,土中盐溶液与土颗粒中的易溶盐分之间存在着随外界条件（如温度、湿度、人为因素等）变化的动态平衡,致使盐渍土作为路基填料稍有处理不当就会出现路面翻浆、盐胀、溶蚀以及路基次生盐渍化等特殊的工程病害。针对津唐港地区盐渍土特点,通过大量试验,分析其组分特征和改性机制,确定土的性质,并针对盐渍土存在问题提出无机结合料的改性处理方案。结果表明,盐渍土经新型固化剂改性后,土体的CBR值显著提高且浸水稳定性有了明显改善,实现了土质改良目标。在此基础上,提出治理路基工程病害的有效方法。     

五大连池、天池和腾冲火山岩Sr、Nd同位素地球化学特征与岩浆演化

在的年来对长白山天池火山、五大连池火山和腾冲火山三个火山区火山岩岩石学的主、微量元素研究的基础上，新做出18个火山岩Sr-Nd同位素数据，进一步讨论地幔源区特征与岩浆成因演化。五大连池富钾火山岩浆源区由原始地幔与EMI两个地幔端员混合而成，岩浆直接来自地幔，未受地壳物质明显混染和分离结晶作用影响；天池火山各阶段火山岩一致的似原始地幔特征，可能指示存在巨大的壳内岩浆房和持续的幔源岩浆的补给；腾冲火山岩的高钾钙碱性岩浆源区为由陆内壳－幔相互作用导致的原始地幔与EMⅡ两个地幔端员不同程度混合而成。     

夏季北极海冰激发的500hPa遥相关型

本文应用统计方法,分析7月、8月北极海冰与北半球500hPa位势高度场的相关场,7月、8月500hPa基点相关图,多冰年与少冰年的1000—500hPa厚度差图等,得到如下结论: 夏季极冰冷源的存在,可激发北半球大气产生遥相关型,这种遥相关型可以看成二维Rossby波列,具有相当正压结构,在西风带中沿着固定的波导自高纬向低纬分布,从而影响北美的环流和天气。表现为极冰偏多年份,极涡加强而偏心,加拿大高压脊和北美大槽亦同时加强;反之,极冰偏少年份,上述系统均减弱。     

大兴安岭哈拉哈河—淖尔河地区第四纪火山活动初步研究

大兴安岭中部哈拉哈河-淖尔河地区受基底断裂控制,发育28座第四纪火山,这些火山总体呈北东向带状分布。研究区第四纪火山岩分布面积约1000km^2,岩性主要为碱性玄武岩。根据喷发时代和火山地质特征,这里的火山大体可分为更新世和全新世两期。按照火山作用方式不同,区内火山可分为岩浆成因和射汽岩浆成因两类：前者活动产物主要包括火山碎屑锥、碎屑席、熔岩流,其中发育结壳熔岩、渣状熔岩、块状熔岩,以及喷气锥、熔岩冢等火山地质现象;后者产物主要是射汽岩浆喷发形成的基浪堆积物,其中发育大型平行层理及交错层理。不同的火山作用形成了火山口湖、低平火山口湖、火山堰塞湖和塌陷熔岩湖四种不同规模与形态特征的湖泊,这种水火相容的火山地质现象为阿尔山火山温泉国家地质公园增添了景观。     

内蒙古阿巴嘎地幔岩捕掳体与岩石圈地幔性质探讨

阿巴嘎地区新生代地幔捕掳体岩性主要为尖晶石二辉橄榄岩,矿物组成有橄榄石(Fo89-91)、单斜辉石(Wo43-49En44-49Fs3-11)、斜方辉石(Wo0.7-2.2En88-91Fs8-11)和铬尖晶石(Cr6#-20)。橄榄岩结构以碎斑结构为主,除此还可见海绵边结构、重结晶结构、粗粒结构和变晶结构,部分橄榄石发育膝折带和伊丁石化现象,这些特征暗示该区地幔经历了较强烈的熔体-岩石圈相互作用和复杂的演化过程。大地构造位置上,阿巴嘎与大兴安岭哈拉哈河-绰尔河及五大连池-科洛同处在兴蒙造山带上,但阿巴嘎表现出与华北克拉通西部北缘相似的热状态及饱满型-过渡型的岩石圈地幔性质,区别于大兴安岭中部具有古老残留的岩石圈地幔,暗示着兴蒙造山带之下的岩石圈地幔存在时空上的不均一性。而这种大尺度岩石圈地幔的不均一性可能与软流圈-岩石圈相互作用程度、上地幔复杂的地质演化及兴蒙造山带内部不同块体的活动强度、时间等性质有关。