东亚夏季风降水和环流数值模拟对不同对流参数化方案的敏感性

A 5-level spectral AGCM (ImPKU-5LAGCM) is used to examine the sensitivity of the simulated results of the summer monsoon rainfall and circulation in East Asia to different cumulus parameterization schemes in the climatological-mean case and in the cases of weak and strong Asian summer monsoons,respectively. The results simulated with the Arakawa-Schubert＇s(hereafter A-S＇s), Kuo＇s and Manabe＇s cumulus parameterization schemes show that these simulated distributions of the summer monsoon rainfall and circulation in East Asia depend strongly on the cumulus parameterization schemes either in the climatological-mean case or in the cases of weak and strong Asian summer monsoons. From the simulated results, it might be shown that the Kuo scheme appears to be more suitable for the simulation of the summer monsoon rainfall and circulation in East Asia than the A-S scheme or the Manabe scheme, although the A-S scheme is somewhat better in the simulations of the tropical rainfall. This might be due to that the Kuo＇s cumulus parameterization scheme is able to reflect well the characteristics of rainfall cloud system in the East Asian summer monsoon region, where the rainfall system used to be a mixing of cumulus and stratus.     

Forecasting Monsoon Precipitation Using Artificial Neural Networks

This paper explores the application of Artificial Intelligent (AI) techniques for climate forecast. It pres ents a study on modelling the monsoon precipitation forecast by means of Artificial Neural Networks (ANNs). Using the historical data of the total amount of summer rainfall over the Delta Area of Yangtze River in China, three ANNs models have been developed to forecast the monsoon precipitation in the corre sponding area one year, five-year, and ten-year forward respectively. Performances of the models have been validated using a ＇new＇ data set that has not been exposed to the models during the processes of model development and test. The experiment results are promising, indicating that the proposed ANNs models have good quality in terms of the accuracy, stability and generalisation ability.     

地形对地转适应和锋生的影响

作者的目的是分析地形对由于热力差异所引起的局地锋生现象和地转适应过程的影响．为此，分别用零位涡流和均匀位涡流来近似代替实际大气，并借助位涡、绝对动量、位温的守恒关系，就地形对适应锋生和适应过程中能量转换等问题进行了简单讨论。初始位温扰动的水平分布及其相对于地形的位置对适应锋生有重要影响。当初始热力扰动主要位于地形迎风坡山脚时，地形不利于锋面形成，这时要形成锋面不连续，初始位温梯度的水平变化必须非常显著；当初始热力扰动主要位于山顶附近时，地形促进流体运动的辐合，有利于锋面不连续的形成，这时即使初始位温梯度的水平变化不是很大，也可能会形成锋面；当初始热力扰动主要位于背风坡时，地形是否有利于锋面不连续的形成取决于流体的层结情况，如果流体的基本层结很弱，地形促进锋面不连续的形成，反之，地形不利于锋面不连续的形成，这种差异主要是由于在这两种情况下，地形引起的下沉增温效应的强弱是不同的。另外，地形对地转适应过程中动能和位能之间的能量转换率也有影响，与没有地形的情况相比，当初始热力差异显著区位于迎风坡时，能量转换率减小，当不平衡场位于背风坡时，能量转换率增加，原因是在迎风坡流体要克服重力作功，在背风坡重力对流体作正功。     

遗传算法中的光滑约束反演及其在青藏高原面波研究中的应用

光滑约束技术在线性反演中具有重要的作用，但在遗传算法的反演中则很难直接施加于模型参数，其原因是采用光滑处理后的模型参与迭代后，模型的多样性受到很强的压制，并在少量的迭代过程中使种群的各个模型趋向一致，从而得不到满足条件的最优解．本文给出了一种可用于遗传算法反演的间接光滑约束方法．该方法将遗传算法迭代过程中产生的模型经处理后得到的光滑模型，作为误差函数计算的输入模型．迭代过程仍采用原模型，避免了模型的多样性损失，在面波反演和接收函数反演的试验中取得了良好的效果．我们利用该方法对青藏高原地区的瑞利波相速度资料进行了反演，揭示了青藏高原中部地区S波速度结构的横向变化特征．结果表明，青藏高原北部地区地壳Ｓ波速度较南部地区低；大多数路径在15～40ｋｍ 深度范围内，存在12～25ｋｍ 厚的地壳低速层；上地幔低速层位于100ｋｍ 深度以下，厚度主要在40～80ｋｍ 范围内变化，个别路径可达100ｋｍ 以上．安多台以北、玛沁和玉树以西之间，在上地幔90～230ｋｍ 深度范围存在明显的低速层，最低速度约4.2～ 4.3km／s．根据不同路径的S波速度结构和前人的资料，我们认为印度板块的俯冲可能以雅鲁藏布缝合带附近为界．      

Multi-stage onset of the summer monsoon over the western North Pacific

 The climatological summer monsoon onset displays a distinct step wise northeastward movement over the South China Sea and the western North Pacific (WNP) (110°–160°E, 10°–20°N). Monsoon rain commences over the South China Sea-Philippines region in mid-May, extends abruptly to the southwestern Philippine Sea in early to mid-June, and finally penetrates to the northeastern part of the domain around mid-July. In association, three abrupt changes are identified in the atmospheric circulation. Specifically, the WNP subtropical high displays a sudden eastward retreat or quick northward displacement and the monsoon trough pushes abruptly eastward or northeastward at the onset of the three stages. The step wise movement of the onset results from the slow northeastward seasonal evolution of large-scale circulation and the phase-locked intraseasonal oscillation (ISO). The seasonal evolution establishes a large-scale background for the development of convection and the ISO triggers deep convection. The ISO over the WNP has a dominant period of about 20–30 days. This determines up the time interval between the consecutive stages of the monsoon onset. From the atmospheric perspective, the seasonal sea surface temperature (SST) change in the WNP plays a critical role in the northeastward advance of the onset. The seasonal northeastward march of the warmest SST tongue (SST exceeding 29.5 °C) favors the northeastward movement of the monsoon trough and the high convective instability region. The seasonal SST change, in turn, is affected by the monsoon through cloud-radiation and wind-evaporation feedbacks. Received: 19 October 1999 / Accepted: 5 June 2000     

北京及邻区断层形变综合信息函数研究

应用综合信息函数的理论和方法，根据形变观测点的空间非均匀分布和首都圈地区几次强震前形变场的变化规律，考虑各测点的不同地球物理性质，利用近20年来的形变资料，计算了首都圈及邻近地区1995年以来的综合信息函数值，动态地显示了在局部区域内中强地震前，形变异常的演化特征。     

城市地震活断层探测的地球物理方法

通过国内外有关城市地震活断层探测的实例，对城市地震活断层探测的主要地球物理方法进行了介绍。由于城市地区特殊的干扰环境，城市地震活断层探测需要对传统的技术方法进行必要的改进和调整。以提高探测方法的抗干扰能力，城市地球地震活断层探测应充分利用高分辨浅层地震勘探和人工地震测深精度高的优势，根据不同城市的地球物理特征，配合电法勘探、磁法勘探、重力勘探和天然地震观测等其他地球物理方法，通过对资料的综合分析和解释，提高探测结果的分辨率和可靠性。     

盆地超压层段非幕式突破期的地热场模型数值解法

盆地超压层段的地热场模拟对超压成因研究及油气生成，排放机理分析有重要意义，但求解超压层段的热传递方程的数值解法至今仍没有被很好地解决，问题的关键在于确定超压流体速度场，由于超压流体发生幕式突破之前的排出速率极低，其速度场v=vxi vzk近似满足条件Эux/Эx Эuz/Эz＝0，可将其近似地视为稳定的不可压缩的无源流体，利用这一条件及相应的边界压力条件，可使整个计算过程得到简化，在此基础上所建立的地热场模型有限元数值解法和模拟软件，能够实现对含油气盆地在幕式突破之前的超压层段地热场进行动态模拟。     

中国黄土研究的历史、现状和未来——一次事实与故事相结合的讨论

地质科学研究要以人为本,从可持续发展出发,开拓地质多样性,有所为有所不为.中国黄土研究经历了发现研究、比较研究和目的研究3个层次阶段,今后需要加强目的研究.中国已有条件从黄土所保存的各种信息,以揭示新生代以来全球干旱化的机制、规律和人类活动影响为目的,从区域性走向全球性研究,提出黄土"地质生态系统”研究的概念.基础研究方面,讨论了1)黄土序列连续性和间断性的间断平衡(PUNCTUATED EQUILIBRIUM)问题;2)黄土全球分布形成机制一元论问题;3)黄土地貌形态与地壳运动表现问题.应用研究方面,讨论了1)健康与黄土区域地球化学与地质生理学(GEOPHYSIOLOGY)问题;2)建设城乡与黄土地质生态结构问题;3)农业与黄土区域生态系统管理评价(REGIONAL ECOSYSTEM ASSESMENT).认为在黄土研究中会遇到社会和技术发展方面的挑战,但关键是科学工作者自己的挑战.     

冲积沉积构型单元分析法——原理及其适用性

通过对构型单元分析法原理和构型单元界面定义的回顾并结合对延长组的研究，发现构型单元分析法适用于以冲积作用为主要沉积物搬运方式的沉积地层。对岩性呈渐变过程、界面类型单一、界面级别难以确定、成岩改造强烈、同沉积变形发育以及底辟作用强烈的地层，不宜使用构型单元分析法。在河口湾、潮间带和河流三角洲前缘环境中形成的沉积体也不适合进行构型单元分析。