Study on the Effects of Land Surface Heterogeneitiesin Temperature and Moisture on Annual Scale Regional Climate Simulation

The ``combined approach', which is suitable to represent subgrid land surface heterogeneity in both inter-patch and intra-patch variabilities, is employed in the Biosphere/Atmosphere Transfer Scheme (BATS) as a land surface component of the regional climate model RegCM3 to consider the heterogeneities in temperature and moisture at the land surface, and then annual-scale simulations for 5 years (1988--1992) were conducted. Results showed that on the annual scale, the models response to the heterogeneities is quite sensitive, and that the effect of the temperature heterogeneity (TH) is more pronounced than the moisture heterogeneity (MH). On the intraannual scale, TH may lead to more (less) precipitation in warm (cold) seasons, and hence lead to larger intraannual variability in precipitation; the major MH effects may be lagged by about 1 month during the warm, rainy seasons, inducing ～6% more precipitation for some sub-regions. Additionally, the modeled climate for the northern sub-regions shows larger sensitivities to the land surface heterogeneities than those for the southern sub-regions. Since state-of-art land surface models seldom account for surface intra-patch variabilities, this study emphasizes the importance of including this kind of variability in the land surface models.     

冷涡背景下MCS的统计分析

文章首先给出冷涡的定义,根据冷涡的定义识别出冷涡,2005—2011年4—9月7年共识别出60个冷涡,主要形成在蒙古和我国的东北地区。然后根据中尺度对流系统(MCS)的标准按尺度大小将MCS分类为α中尺度对流系统（MαCS）和β中尺度对流系统（MβCS）,又按MCS的形状将MαCS分类为中尺度对流复合体（MCC）和持续拉长状对流系统（PECS）,MβCS分类为β中尺度对流复合体（MβCC）和β中尺度持续拉长状对流系统（MβECS）。利用FY 2C(2005—2009年)和FY 2E（2010—2011年）的TBB资料对60个冷涡背景下的MCS进行识别并对其时空分布特征及其与冷涡的关系进行统计分析。结果表明：(1) 60个冷涡过程识别出61个MCS,MCS通常产生在我国东北和华北,MCC和PECS生成较分散;MβCC主要集中在华北和东北地区;MβECS主要集中在东北地区。(2) 6月生成的MCS最多,有16个,9月最少。MCS大多形成于当地的下午和晚上,此时对流发展旺盛,有利于中尺度对流系统的产生,到了夜间MCS发展成熟,至凌晨—日出时分消散。(3) 冷涡背景下的MCS的移动路径多数是从西向东偏北的,其生成后主要向东移动,这和我国中纬度西风带天气系统的移动路径基本一致,但由于受冷涡等天气系统的影响,会出现不同的移动方向。位于冷涡东侧且距离冷涡中心距离较近的MCS有向东偏北方向移动的趋势;位于冷涡南侧且距离中心较远的MCS有向东偏南方向移动的趋势。(4) 冷涡背景下的MCS主要产生在冷涡的发展阶段,成熟和消散阶段相对较少。(5) 冷涡背景下的MCS主要形成在冷涡的东南部,西南部也有一小部分。(6) MβCS系统发展较MαCS系统快,持续的时间也较MαCS短。     

西藏冈底斯带阿索构造混杂岩南侧亚布努马花岗斑岩地球化学特征及锆石U-Pb年龄

西藏中冈底斯北部尼玛县阿索乡亚布努马地区东侧出露一处花岗斑岩岩脉,LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示,该花岗斑岩的形成时代为晚侏罗世(161.2±5.9Ma)。全岩地球化学数据显示其高硅、富碱、富铝的特征,属于碱性准铝质花岗斑岩;富集轻稀土元素,轻、重稀土元素分异明显,具有明显的负Eu异常,富集Rb、Pb等大离子亲石元素,亏损Ba、Sr元素及Nb、Ta、Ti、U等高场强元素,形成于岛弧环境。其源区可能为来自俯冲带增厚下地壳的深熔作用,结合区域上同时代的岩浆事件,亚布努马花岗斑岩应该形成于以班公湖-怒江洋南向俯冲为动力背景的陆缘弧环境。     

地下空间逾渗与裂缝属性的关系分析

裂缝连通性评价是地下空间研究的重要内容。逾渗分析是研究裂缝网络连通性的一种有效手段。裂缝网络逾渗临界值多使用裂缝间接表征参数(如分形维数)来确定,但存在裂缝网络连通性不同却有相同间接表征参数的情况,这降低了预测的可靠性。为避免此类问题并更加准确快速地表征裂缝网络的连通性,文章在构建逾渗临界值方程时,摒弃了间接参数简化的方式,使用裂缝直接表征参数(如裂缝数量、长度等)进行非线性拟合。通过二维数值模拟建立不同参数的离散裂缝网络模型,分析逾渗低、中、高概率临界条件与裂缝直接表征参数的关系,建立逾渗临界条件预测方程,并对方程在不同尺度研究区的应用进行了讨论和验证。结果表明：预测方程可有效地预测不同概率的逾渗临界值。同时文章在预测方程的基础上,建立了裂缝网络连通性评价标准,这对于裂缝发育地区的地下空间评价工作具有一定的指导和借鉴意义。     

中国帕米尔地区黄土上部色度变化特征及古气候意义

以中国境内帕米尔黄土-古土壤序列为研究对象,对剖面上部进行土壤色度指标与其他常用气候替代指标（如磁化率、碳酸盐和有机碳）对比研究后发现:在帕米尔黄土沉积期间,亮度L*很大程度上受控于颜色分量a*和b*,进而可能与影响a*、b*的物质相对含量有关。红度a*在整个黄土-古土壤剖面中变化特征明显,与磁化率呈明显的负相关关系,可能与土壤中铁氧化物的种类和含量关系密切。由于a*和b*具有较高的相关性,认为它们具有较为一致的致色物质,可能受控于相似的气候因子。色度a*、b*和亮度L*的变化表明其可以作为帕米尔地区良好的气候代用指标,结合磁化率共同反映该地区的古气候变化过程。     

基于不确定性分析框架的动态环状河网水质模型——以温州市温瑞塘河为例

以温州市温瑞塘河为背景,基于不确定性分析的框架,开发了动态环状河网水质模型。用HSY(Hornberger,Spear and Young)算法作水质参数的不确定性分析,求得模型参数的空间分布,从而提高模型使用的可靠性、降低决策的风险度。模型由水量子模型及水质子模型两部分组成:水量子模型采用圣维南方程并用四级解法求解;水质子模型采用CSTR(Continuously Stirred Tank Reactor)模型的机理,并结合环状河网特征作了修正,由于只需解常微分方程,因而避免了矩阵求解,显著提高了计算效率,使得用HSY算法进行不确定性分析成为可能。模型选取温州市温瑞塘河流域的鹿城区河网进行了首次应用,用HSY算法率定水质参数并讨论了参数的不确定性。对参数率定结果进行验证,结果比较理想。最后简要讨论了参数不确定性传递。     

渤南洼陷深层(沙三/沙四段)原油-水-岩石相互作用模拟实验研究

为了能更好地研究地层温压条件下原油-水-岩石相互作用发生的化学变化及其对成藏条件特别是储层物性等的影响,结合渤南洼陷深层的成藏条件及流体动力系统等特征,进行物理实验模拟。结果表明:1)在一定的温压条件下(温度120℃、压力45MPa)岩石及实验后的原油化学成分及生物标志物均发生了变化。油样的饱和烃含量增加,沥青质+非烃含量明显降低;油砂的饱和烃含量沿实验装置从下到上逐渐增加,最高值达62.22%,沥青质+非烃含量由40.55%下降到12.78%。实验样品的生物标志物及族组成显示油沿着实验装置从下向上运移过程中发生了地质色层效应。2)原油-水-岩石相互作用以溶蚀作用为主,并随原油在实验本体内从下向上的运移而逐渐增强。溶蚀作用的结果改善了普遍以低孔低渗为特征的深部储层的物性,为深层油气的运移和保存提供了有效空间。     

20世纪50-70年代的围湖垦殖与江汉平原湖泊湿地演化

利用相关资料并借助RS/GIS方法对20世纪50-70年代的大规模围垦情况进行了初步分析。结果表明:20世纪50年代、60年代、70年代、80年代0.1km2以上的湖泊总量分别是1309个、611个、612个、838个,湖泊总面积分别是8503.7km2、5467.5km2、2934.3km2、2977.3km2。湖泊数量和面积减少与围湖垦殖关系密切,江汉湖区平均面积变化率为65.0%,围垦具有明显的区域差异特征。围湖垦殖与江汉平原湿地演化关系密切,围湖垦殖降低了江汉平原湿地演化的可持续性。     

快速城市化地区水系结构变化特征——以深圳市为例

为了探讨城市化对水系结构的影响,应用深圳市1982、2002年的二期水系详查图,定量分析了水系长度、密度、分枝比、分枝能力和分维数等参数的变化特征。结果表明: 快速城市化过程中, 深圳市的河道总长度减少、密度减小, 河道数目减少, 特别是低级别的支流减少较多; 河道的分枝比和分枝能力都有不同程度的弱化, 单个水系片区和全市的河流分维数都下降,河流具有简单化的趋势, 河流的多元化特征削弱; 对于不同水系片区来说, 其变化速度不同, 表明城市化过程对水系结构的干扰存在空间差异性。建议强力推进河流的蓝线规划和滨水区的开发管理, 将水网的保护和规划纳入到城市规划的管理范围; 注重在开发利用中的保护, 减少各类新建城市用地、农用地整理过程中对水系的破坏; 加大水土保持力度, 减少因水土流失导致河流淤塞; 加强管理, 严禁向河道中倾倒垃圾。     

我国城乡关联度评价指标体系构建及区域比较分析

科学评价城乡关系的发展程度和发展状况是城乡一体化研究中需要解决的关键问题。本文在分析了影响城乡融合诸多因素的基础上 ,运用层次分析法构建了一套用以反映区域城乡关系发展特征及程度的评价指标体系 ;并用此评价指标体系的综合评价值———城乡关联度对我国 31个省 (直辖市 ) 2 0 0 0年城乡关系发展状态进行了静态评价 ,评价结果比较真实地反映了城乡两大开放系统之间的要素流转情况和区域城乡关系发展的实际水平。文中对城乡关联度概念及其评价方法的提出是对城乡关系及其量化评价研究所做的有益尝试。