在研究覆盖地台区时航空航天信息与地质-地球物理信息综合解译的原则和方向

航空航天方法在现阶段可以相当可靠地区分出地质体遥感图像及与其相适应的、反映不同类型地貌构造的、景观(景观图像)与地形上的形态异常。因此,根据航空航天照片解译及其景观解译发现的地质体遥感图像和景观图像,可以用来作为区分地壳构造新信息的原始资料。区分图像的客观性是通过使用不同季节、不同时相、不同光谱波段的航天照     

美国中尺度天气预报的现状和展望

本文综合评述了美国主观中尺度天气预报的前景,并指出改进中尺度天气预报的主要可能性:(1)资料来源迅速扩大;(2)贮存、分析和显示资料的新型计算硬件;(3)下个5年内,计划把主要力量放在改进中尺度预报上,如风暴尺度业务和研究气象学(STORM)计划、九十年代先进的天气交互处理系统(AWIPS-90)等规划。目前人所共知的尚未解决的问题是:(1)如何集中不同来源的资料以及如何解决过剩的信息;(2)如何提高我们对中尺度和其它尺度大气运动相互作用的认识;(3)如何培养出新一代预报员。对最后一个问题,UNIDATA计划正在帮助一些大学加强中尺度气象学的教学。     

资料客观分析会议

空军全球天气中心(AFGWC)在1985年10月2-4日举办了一次资料客观分析会议。这是一系列资料分析会议的继续。参加者有各政府管辖的数值天气预报机构的业务气象学家和研究气象学家。会上各参加机构各自评述了他们的现行业务状况和未来的计划。然后报告了与资料分析有关的论文,随后分小组就资料客观分析的气象问题和计算问题进行了讨论。会议期间取得了以下结论,(1)最优插值是数值天气预报机构使用的最普遍的方法,而且它有利于对各种不同观测平台所测得的资料进行同化。(2)很有希望的工作是继续将新的资料源引入分析模式中去。(3)大多数的分析方案之间的主要差别是所采用的质量控制方案不同。(4)如果存档过程中增加协方差统计,那末就有可能进一步改善资料同化。     

山脉对大尺度大气运动系统影响的实验室模拟

通过线性分层旋转流体的实验室试验,分析了翻越山脉的大气大尺度运动的模拟问题。分析表明,在f-平面模型条件下其相似标准须包括匹配Rossby数、Burger数和Ekman数以及用流体深度标准化了的山地高度函数。流体深度与地形宽度之比不具有零阶重要性,这使实验室的模型能够使用夸大了的垂直尺度对于水平尺度之比。模型在大气参数变化范围内,让f-平面西凤气流翻越落矶山。对不同深度的平面流型和不同的系统参数值作了定量分析。实验对于山地上空的脊、山地东部的下游槽以及脊和槽的一般走向,都给出了相当合理的结果。试验还指出,当流体以平均风速相对于一个观测者移动时,在山地中部的东南方可以找到一个闭合的气旋性涡旋。当Rossby数增大时,该气旋扰动将越来越移向东北。此外,在山地中心的正北方,沿着山脊有一个静止的反气旋涡旋。该反气旋的位置随着Rossby数的变化并不十分敏感。还展示了落矶山模型南部、中部和北部垂直剖面上流体的运动状况。这些运动呈现尾流流型的特征,尤其垂直运动场是如此。最后,试验给出了一个位于模型中部上空,具有切断低压的槽向东平流的情况。在山脉上游切断低压略微移向东北,而在穿过山峰时明显折向南方;切断低压的中心在翻越山脉时加速,然后在山脉的背风坡减速。实验室中的这些结果定性地类似于大气中切断低压翻越落矶山脉时的观测结果。     

高山地区地形降水分布的中尺度指标

对高山地区地形降水率指标提出了一个简单的分析表达式。方程式的假设是;山区边界层内的水汽辐合近似等于降水量。对喜马拉雅山脉,安第斯山脉,加州的内华达山脉进行数值计算后得到近似实际的降水分布。特别在内华达山脉用二维降水模式模拟了几次风暴过程的降水分布。根据高山地区的模拟结果可推测:细微的微物理过程对降水分布的作用在高山比在小到中等高度山地要小。研究了地形降水量最大高度z_m并推导出钟形山脉的z_m分析表达式。推出的z_m和实测值相当一致。发现最大降水量高度z_m总是移向比最陡坡处要低的高度层。同时表明z_m存在一个上限值。这上限和山的高度无关,主要决定于水汽标定高度(moisture scale height)和对流层大气标定高度(tropospheric scale height)。在喜马拉雅山区,除了已观察到的两个最大降水量高度(分别位于山脚和约2—2.4公里高度处)外,理论上还预示存在第三个最大降水量高度。这个没有观察到的理论上最大值预言位于4公里高度。由于在那个高度上缺少足够的观察资料,即使存在也很难得到证实。     

长期气候变化与浑沌动力学

本文在参数域内分析了周期性强迫对平均海温-海冰系统的作用,该系统可引起同宿(homoclinic)分叉。本文从理论上及数值模拟方法确立了复杂的非周期行为及长周期解的可能性,还简要讨论了所得结果与冰河期问题的联系。     

干旱预测

干旱预测是个古老的问题,但最近萨赫勒干旱的严重性使人们清楚地认识到需要改进预测干旱方法,使之具有一定程度的准确性。根据现有的科学水平,干旱预测即使可能,但仍很困难。在探索适当的技术方面,两个主要途径看来是重要的:这些包括遥相关的应用和数值模式的研制。实质上,有时滞的遥相关取决于这样的假设:在全球范围内,任一地区诱发的变化,可能在另一地方产生相应的有时滞差的变化。1972～1973年南美洲的西海岸的厄尔尼诺是一个很好的事例。数值模式的研制不仅考虑到气候因素,而且也考虑到人对自然环境的影响;大气环流模式(GCMs)的研制提供一些线索,可能有助于改进干旱预测的技术。     

地磁场模拟中的极型场和环型场(续二)

五、地磁场源5.1 Maxwell 以前的近似对地球基本磁场来说,感兴趣的长度尺度和时间尺度可以通过Makwell以前的近似来适当地处理,即忽略位移电流以及运动流体中净的体积电荷的转移所传送的电流。在每一瞬间,磁场B是由中性电流的螺线分布J~D引起的。该总的电流由中性传导电流分布J~D和由单个原子中的电偶极子引起的净的平均体积电流组成。后一种电流用M即原子电流偶极子的体积密度、或者磁极化密度来描述;M包括永久的(剩余的)和感应的磁化强度。从数学的观点来看,总的Makwell以前的中性电流分布J~D不可能是任选的。矢量分布     

使用指数密度-深度函数对沉积盆地的重力资料进行三维解释

在用重力模型绘制深部沉积盆地基地的地形中,结合密度随深度按指数函数增加的关系可以改善其精度。为了计算具有这种指数密度-深度关系的三维构造的重力效应,提出了一种以级数展开为基础的频率域正演算法,其数值计算可以用快速傅里叶变换完成。在递归程序中可以应用此算法,以便依据基底起伏来给出反演解。在澳地利东部的潘诺宁(Pannonian)盆地西缘得到的重力资料的二维合成例子和三维野外例子令人满意地检验了这种反演程序,盆地内厚达2.2km的三迭纪沉积物上覆在火成岩或变质岩基底上。几个井内的基地相交证实了这些结果。     

控制非洲和北美之间的破裂及古海洋学的脉动构造的最新钻井资料

布莱克-巴哈马(Blake-Bahama)盆地,深海钻井计划(DSDP)534井位的IPOD最新钻井资料给出了与北美大西洋板块边缘破裂有关的扩张中心的漂移的确定年龄。布莱克-斯潘 (Blake-Spur)地磁异常测定的为具有基本的卡洛夫年龄。这种地磁异常记录了标志着现代北大西洋诞生的洋脊扩张中心的漂移,比以前设想的年龄年轻约20Ma。由此可以得出一种推断: 引起北大西洋开裂的扩张中心漂移现在具有的年龄指出延伸扩张中心的漂移在墨西哥湾要结束了。有人认为这可能是同一个事件。另一种推断是:沿北美边缘的侏罗纪外层的磁静带需有很高的扩张速度,这种相对高的扩张速度与磁静带之间的关联同白垩纪中期的相似,同时也暗示了在上地幔控制的板块扩张速度过程和在外核控制的磁场过程之间的一种联系。海洋扩张速度的快和慢与地磁场的宁静和反转都具有60—100Ma的周期。由地幔最低层的热物质流的周期性喷发而形成的脉动构造理论能够解释这种相关性。这些喷出物带着热量离开核幔边界,后来达到软流圈和岩石圈,引起快速扩张。在侏罗纪,这种扩张的脉动明显地导致了北大西洋的洋脊开裂。由快速扩张引起的其它一些脉动的出现与地球各部分的多数洋脊破裂有关,这意味着扩张是一种全球性的过程。被动边缘的破裂也许就是受脉动构造理论所描述的较基本的全球性过程的控制。