关于有限单元法结点水头反常的分析讨论

正 引言众所周知,用有限单元法模拟抽水井时,有时在某些结点上会出现负降深,即在抽水的条件下,水头非但不下降反而有上升的现象。这种现象与实际情况相矛盾,我们称之为反常现象。根据以往的文献,反常水头还有以下几个特点:主要发生在抽水井邻近的     

面向大气热力潮汐结构分析的Hough函数计算

作为一种刻画行星尺度大气波动基本结构的函数,Hough函数为开展有关大气潮汐全球结构的分析提供了具有物理基础的手段,它们也被作为一种数值工具应用于大气模式中以提高数值积分的效率.本文介绍了我们以拉普拉斯潮汐方程为基础,在发展求取Hough函数方面取得的进展,包括对有关计算方案和详细步骤的说明.针对39种分别具有三种主要频率,即周日、半日和1/3日,与此同时纬向波数落在[6,6]区间的潮汐成份,通过计算得到了与每一种成份对应的本征值、本征函数（Hough函数）集合.作为计算结果的示例,本文给出了针对迁移性周日潮和迁移性半日潮开展计算取得结果.这些结果说明这些函数具有正确的空间结构,与此同时还说明相关的本征值计算结果都达到了相当准确的水平.所有这些结果显示当前计算结果已经可以满足普通的应用.     

沙尘天气的数值预报

沙尘天气预报的核心问题是要理解沙尘天气形成的物理机制,并定量地描述风沙的分布、强度、输送与沉降.沙尘天气的形成是一个复杂的物理过程,涉及到大气运动与地表状况等诸多因素.作者介绍了一个以数值预报为核心、以卫星观测与地理信息系统为资料背景的沙尘天气集成预报系统,特别是其中的起沙模式.作者运用该系统预报了2002年春季的沙尘天气,并用天气观测和采样观测资料对预报效果进行了鉴定.分析表明,预报系统不仅能定性预报沙尘天气的空间分布与时间演变,而且能定量预报沙尘源地、大气中的沙尘浓度、沙尘的输送以及沉降.模式72 h的预报仍然有较高的可信度.另外讨论了存在的问题和今后的研究方向.       

青藏高原东南缘金沙江下游新生代构造与地貌演化

青藏高原东南缘发育数十万平方千米的广阔地貌过渡带与大面积低起伏地貌面,独特的地貌提供了解读高原构造拓展与地表隆升时间、过程以及机制的理想窗口。为揭示青藏高原东南缘新生代构造变形响应和地貌演化过程,通过构造解析、构造地貌以及低温热年代学数据分析对金沙江下游流域进行综合研究。结果表明青藏高原东南缘早在始新世即已处于北西向为主的区域性挤压条件下而发生广泛褶皱变形。尽管始新世存在区域性变形响应,但青藏高原东南缘金沙江下游地区在古近纪为低海拔丘陵地貌,地表隆升幅度极为有限。晚渐新世—早中新世研究区总体处于长期的低剥蚀速率环境,促进了低海拔平缓地貌的形成。晚新近纪以来,青藏高原东南缘发生区域性缩短变形与显著地表隆升,大型水系同步下蚀,共同塑造形成现今较高海拔的低起伏地貌面与深切峡谷并存的特征性地貌。研究结果支持青藏高原东南缘晚新近纪以来的隆升与地壳构造缩短及增厚密切相关,而中下地壳塑性流动增厚机制并非必不可少。     

近30年延安市耕地变化的政策背景及其作用机理

建立健全生态保护的长效机制以巩固现有生态退耕成果,是目前和未来中国生态建设需要解决的一个重要问题。针对这一问题,本文以最早开始退耕试点的延安市为研究区,利用统计资料,分析了延安市近30年耕地变化过程、耕地变化的政策背景及其作用机理。研究发现,面积逐步减少是延安市1978年以后耕地变化的长期趋势,减少的耕地主要流向果园、林地和草地;政策措施对退耕过程虽具有显著的加速作用,但在市场经济条件下,耕地的长期流向最终决定于各种用途间的比较效益和农户的生产投入能力。研究结果表明,要形成生态保护的长效机制,必须改变退耕土地的比较效益和农户的生产投入能力。     

启东棉花新品种产量与气象条件关系的研究

在同一农业气候环境、栽培技术条件下,对棉花9个新品种作了试验,结果产量居于前三名的分别为科棉3号、中棉所47和南抗9号,增产潜力较大;同时经棉花生长关键期的气候因子对气候产量的模拟、线性定量化鉴定,可以在本地推广种植。     

东亚强对流云的季节变化及其与对流层顶关系初探

利用GMS 5/VISSR长波红外（10.5～11.5 μm）和水汽通道（6.5～7.0 μm）探测原理的差异, 结合红外阈值法和区域平滑滤波技术提取 “高、 厚、 密” 强对流云, 分析了东亚强对流云活动的空间分布及其季节变化规律。GMS 5卫星视场内各个子地区强对流云云顶温度与发生频率的季节变化基本为单峰单谷型, 前者夏低冬高, 但不同地区引起的原因不同。强对流云发生频率36°N以北夏低冬高, 以南夏高冬低。东亚对流层顶由冬春至夏秋升高, 对流层顶气压随之降低, 而对流层顶温度的季节变化以45°N为界, 北部夏高冬低, 南部夏低冬高。作者所研究的东亚几个子地区强对流云与对流层顶季节变化位相基本保持同步, 2000年强对流云云顶温度与对流层顶温度的月均值相关系数达0.757, 强对流云云顶温度与对流层顶气压的月均值相关系数达0.901, 对流层顶温度比强对流云云顶温度平均低9.42℃。强对流云的发展受对流层顶制约作用显著。     

Impact of increasing stratospheric water vapor on ozone depletion and temperature change

Using a detailed, fully coupled chemistry climate model (CCM), the effect of increasing stratospheric H_{2O on ozone and temperature is investigated. Different CCM time-slice runs have been performed to investigate the chemical and radiative impacts of an assumed 2 ppmv increase in H2O. The chemical effects of this H2O increase lead to an overall decrease of the total column ozone (TCO) by ～1% in the tropics and by a maximum of 12% at southern high latitudes. At northern high latitudes, the TCO is increased by only up to 5% due to stronger transport in the Arctic. A 2-ppmv H2O increase in the model's radiation scheme causes a cooling of the tropical stratosphere of no more than 2 K, but a cooling of more than 4 K at high latitudes. Consequently, the TCO is increased by about 2%--6%. Increasing stratospheric H2O, therefore, cools the stratosphere both directly and indirectly, except in the polar regions where the temperature responds differently due to feedbacks between ozone and H2O changes. The combined chemical and radiative effects of increasing H2O may give rise to more cooling in the tropics and middle latitudes but less cooling in the polar stratosphere. The combined effects of H2O increases on ozone tend to offset each other, except in the Arctic stratosphere where both the radiative and chemical impacts give rise to increased ozone. The chemical and radiative effects of increasing H2O cause dynamical responses in the stratosphere with an evident hemispheric asymmetry. In terms of ozone recovery, increasing the stratospheric H2O is likely to accelerate the recovery in the northern high latitudes and delay it in the southern high latitudes. The modeled ozone recovery is more significant between 2000--2050 than between 2050--2100, driven mainly by the larger relative change in chlorine in the earlier period.}     

33模Lorenz系统的混沌特征及其可预报性分析

简述了33模Lorenz系统的导出及求解过程,并从功率谱、关联维数和Lyapunov指数等三方面验证其33个谱模分量及流场和扰动温度场得到的时空序列具有混沌特性,并对其进行可预报性分析。结果表明,对于混沌系统而言,对其时空序列取平均并不能延长可预报时效。     

低纬高原一次中尺度对流复合体结构的数值模拟分析

采用非静力MM5模式对2001年8月24 日发生在低纬高原的一次中尺度对流复合体(MCC)过程进行了数值模拟.分析表明,模拟结果基本再现了发生MCC的大中尺度背景场,嵌套细网格区域内模拟结果较好地反映了MCC的空间结构,特别是清晰给出了MCC中的湿中性垂直运动特征.同时对相当位温θe鞍型场中心区的湿中性垂直运动进行了分析,揭示了湿中性结构与低层辐合对垂直运动在MCC维持发展中的重要作用,使我们进一步认识了MCC结构的动力-热力意义.而由这次MCC所造成的持续时间较长的大暴雨,正是θe鞍型场中心区湿中性垂直运动、大量暖湿气流的稳定供应和大片低空扰动共同作用的结果.