基于定量监测的沙尘暴定量预报方法

近年来,内蒙古自治区建立了6个沙尘暴监测站,对沙尘天气进行了连续、定量观测,在预报业务工作中可以得到器测能见度、PM10、TSP等定量数据,为沙尘暴的定量分析和预报提供了基础条件.选取了2004-2007年间内蒙古地区10次较强沙尘暴天气过程,利用内蒙古自治区的6个沙尘暴监测站器测资料,结合常规观测资料进行了分析.分析表明:器测数据具有连续、稳定、定量的优势;但器测数据与现行沙尘天气业务标准存在很大差异,需要新的分级标准.在现有数据条件下,初步确定了器测能见度、PM10的沙尘天气分级标准;讨论了沙尘暴形成的定量条件和机制,以沙尘综合指数、摩擦速度等为预报因子建立了器测能见度、PM10的沙尘暴定量预报方程.该预报方法在2008年的业务试用中预报效果较好.     

基于三眼峪特大泥石流降水特征的灾后重建工程设防标准的讨论

舟曲“8．8”特大山洪泥石流灾害损失惨重,举世瞩目,灾难发生后泥石流隐患依然存在,灾后重建中面临的第一个难题便是灾后重建工程设防标准的确定问题。通过分析激发“8．8”舟曲特大山洪泥石流灾害降水的时间与空间分布特征,认为本次降水具有强度大、历史短,局地性强的特征。基于此,建议灾后重建工程的泥石流综合治理工程设计中应充分根据本次降水的特征,考虑最不利的极端条件下即按此次降水雨强涵盖整个三眼峪流域范围所产生的最大流量。     

基于FLAC^3D的三眼峪小流域危险性分析

通过对甘肃省舟曲县城三眼峪特大泥石流灾害的现场调查,采用有限差分FLAC^3D方法对该流域重力条件下侵蚀机理进行了探索,对流域应力场、位移场以及塑性区进行了数值模拟,对流域天然状态下危险性进行分析。结果表明,流域位移主要以压缩变形为主,最大位移主要出现在沟道两侧梁峁顶处的松散碎石土层内,局部区域已经破坏,且表现为竖向位移最大;由于碎石土、灰岩分界面的存在,使其附近区域的最大主应力方向较其他区域变化大而且迅速;流域内以剪切、张拉并存的破坏的塑性屈服模式为主,沟道两侧的表层碎石土层梁峁顶和梁峁坡上部同时处于张拉塑性屈服区和剪切塑性屈服区,破坏程度较为严重。建模方法和模拟结果可为泥石流预测提供科学依据。     

舟曲三眼峪泥石流风险减缓对策探讨

舟曲“8．8”三眼峪特大泥石流是发生在陇南高山峡谷区一起典型的泥石流灾害,如何对这种类型的灾害进行有效防治是一个值得深入探讨的问题。基于风险减缓的理念,综述了泥石流防治原则和方法;从舟曲实际的地理条件、地质条件、人文条件出发,分析了防治工作面临着有限的环境承载力、搬迁避让新址选择的困难性、以及当地居民灾后重建的心理因素等非工程性难题;在此基础上针对三眼峪泥石流提出了局部避让＋工程治理＋监测预警＋公众教育的综合防治对策,并对每一对策的具体措施做了论述和较为详细的说明。     

GK-15型地质岩心钻探泥浆固控装置研究应用

固相控制装置在石油钻井中应用比较广泛,已实现系列化、标准化和专用化。地质岩心钻探在深度、口径和工艺等方面不同于石油钻井。因此,石油钻井固相控制装置不适合在地质岩心钻探施工中使用。GK-15型地质岩心钻探泥浆固相控制装置是在综合石油钻井固相控制装置特点的基础上,结合地质岩心钻探工艺的需求,把振动筛、清洁器和离心机通过管路联接,构成封闭的泥浆固相控制装置,实现泥浆的制备、循环、固相控制和储备。介绍了GK-15型泥浆固相控制装置结构、性能参数以及取得的使用效果。     

X射线荧光光谱-X射线衍射-红外光谱联用技术鉴别锰矿与锰冶炼渣

鉴别锰矿与锰冶炼渣对于锰矿进口贸易和环境保护具有重要意义,由于锰冶炼渣与一些锰矿具有相似的元素组成,都含有锰和硅铝镁钙等杂质元素,仅从元素含量的高低无法准确将其鉴别。本文按国别收集我国主要进口锰矿及不同工艺的主要锰冶炼渣作为研究样品,应用X射线荧光光谱、X射线衍射及傅里叶变换红外光谱技术相结合,建立了锰矿与锰冶炼渣的鉴别方法。在元素组成上,锰冶炼渣的硅含量较高,水淬渣和空气冷却渣的钙含量较高。在物相上,锰矿的特征物相包括软锰矿、氧化锰、方锰矿、菱锰矿等;而锰冶炼渣因为经过冶炼的过程存在硅酸铁、锰橄榄石等特征峰,从而对样品属性进行鉴别。红外光谱显示,锰矿在600~400 cm~(-1)范围内有两个强吸收带,并单独或者同时在1420 cm~(-1)处有特征吸收峰;而锰冶炼渣在960 cm~(-1)左右有宽强吸收峰。本法建立了锰矿的物相谱图库及锰冶炼渣的物相特征,并充分利用红外光谱技术作了有力佐证,确定了锰矿及其冶炼渣的主要区别点。     

带电测试粒子在磁化史瓦西黑洞中的混沌运动

当史瓦西黑洞周围存在渐近均匀的外部磁场时, 描述带电粒子在史瓦西黑洞附近运动的哈密顿系统会变为不可积系统. 类似于这样的相对论哈密顿系统不存在有显式分析解的2部分分离形式, 给显式辛算法的构建和应用带来困难. 近一年以来的系列工作提出将相对论哈密顿系统分解为具有显式分析解的2个以上分离部分形式, 成功解决了许多相对论时空构建显式辛算法的难题. 最近的工作回答了哈密顿系统显式可积分离数目对长期数值积分精度有何影响、哪种显式辛算法有最佳长期数值性能这两个问题, 指出哈密顿有最小可积分离数目即3部分分裂解形式并且应用于优化的4阶分段龙格库塔显式辛算法可取得最好精度. 由此选择上述数值积分方法并利用庞加莱截面、最大李雅普诺夫指数和快速李雅普诺夫指标研究在磁化史瓦西黑洞附近运动的带电粒子轨道动力学. 结果显示: 针对某特定的粒子能量和角动量, 较小的外部磁场很难形成混沌轨道; 较大的正磁场参数容易使轨道产生混沌, 并且随着磁场的增大, 轨道的混沌程度也随之加强; 粒子能量适当变大也可以加剧混沌程度, 但负磁场参数和粒子角动量变大都会减弱混沌.     

基于地理国情普查高分辨率遥感影像的道路提取方法研究

在地理国情普查中,道路作为地表覆盖数据的重--素,其提取方法与技术流程成为众多作业单位研究的重点,本文结合作者在地理国情普查中地表覆盖道路提取的经验,对道路的提取方法进行了归纳及总结,并提出了适用于地理国情普查任务中道路提取的方法。希望本文对日后的地理国情普查任务有所帮助。     

区域集合预报基于SKEB和多物理过程的混合模式扰动方法研究

为了研究随机动能后向散射(stochastic kinetic energy backscatter,SKEB)模式扰动方法在区域集合预报中的应用效果,基于WRF模式构建了集合预报系统,针对SKEB的扰动振幅进行了敏感性试验,以了解SKEB扰动的作用特征;发展了一种多物理过程组合(multi-physics,MPHY)与SKEB相结合的混合模式扰动方法(SKEB-MPHY),并对比了SKEB、MPHY以及SKEB-MPHY的预报效果,以探索区域集合预报的最优模式扰动实现方案。试验结果表明:SKEB方法通过固定的动能耗散率计算出流函数及温度扰动,从而对模式积分产生影响,且耗散率大小与预报离差正相关,垂直结构扰动不利于预报离差的发展。SKEB、MPHY以及SKEB-MPHY方法的对比试验表明,对于高空动力场预报离散度的增长,SKEB方法比MPHY方法占优,而低层温度预报离散度增长,MPHY比SKEB扰动方法占优,混合模式扰动方法的扰动增长能力在三种方案中表现最好。集合预报检验结果表明SKEB-MPHY方法评分优于单独的SKEB和MPHY方法。降水个例分析及降水评分结果表明与单独采用MPHY方法相比,引入SKEB方法可以对大雨预报有所改进。本文研究结果表明SKEB方法及在其基础上建立的混合模式扰动方法具有较好的应用前景。