贵州地区一次暴雨的数值模拟及不稳定性诊断分析

利用MM5V3.6模式对2004年5月29~30日发生在贵州地区的一次暴雨过程进行了模拟,模拟结果与实况基本一致。在此基础上,用模拟结果对强降水的流场以及不稳定机制等进行了诊断分析,以解释强降水发生的物理机制。结果表明,这次降水是由多种尺度系统相互作用,高、低层环流配置以及高空急流位置的变化等共同作用产生的;高层辐散区发展、低层辐合加强,形成"抽气机"效应,低层正涡度和高层负涡度加强,垂直涡度发展,激发出次级环流;对不稳定性的分析表明,降水开始为对流不稳定能量触发,降水加强后对流不稳定层次降低,对流不稳定能量减弱;中层锋区附近θe面陡立,有倾斜涡度发展,继而中层锋区条件性对称不稳定能量发展,降水加强。     

珠三角城市群热岛及其气象影响因子研究

城市群热岛效应的合理评估关系到城市化对区域气候和环境的影响研究。以珠三角城市群为分析对象,并将其划分为东中西三个区,分析1999—2008年20个气象观测站资料,利用实测气温标准差方法定量选取郊区代表站,通过城郊对比方法研究热岛的时空特征及其气象影响因子,结果表明:珠三角平均热岛强度为0.71 ℃,线性增加趋势为0.29 ℃/(10 a)。热岛强度空间结构呈纬向三极子分布,广州、佛山、东莞和深圳等经济发达城市为高强度带,东西两侧逐渐减弱为两个低强度中心。热岛强度秋强(1.06 ℃)春弱(0.39 ℃)的季节变化和夜强(0.91 ℃)昼弱(0.53 ℃)的日变化特征明显。影响热岛出现频率的气象因子依次为低云量、相对湿度、风速和降雨量,并表现为负相关。研究结果对珠三角城市群的发展规划及气象和环境风险区划有良好借鉴意义。      

不同模式分辨率和物理过程方案对贵州降水影响的对比试验

利用MM5中尺度数值模式,在20,15和10 km模式分辨率下,采用相同的方案对贵州两次大暴雨过程进行数值模拟试验。然后选用KUO、GRELL、KAIN-FRITSCH和BETTS-MILLER(以下简称KU、GR、KF和BM)4种对流参数化方案,分别在MRF和Blackadar 2种边界层参数化方案下,对贵州汛期16个降水个例进行数值模拟试验,对模拟结果进行对比分析并与实况资料进行比较,结果表明:预报的降水落区对参数化方案敏感。随着分辨率的提高,降水分布与实况更接近。MM5模式的这4种积云参数化方案对环流的模拟较好,但模拟降水的效果有差别:对50 mm以下的降水,GR方案的预报效果较好,KF方案则较差;对50 mm以上的降水,BM、KF方案的预报效果一般较好;选择MRF或Blackadar的边界层参数化方案对降水预报效果区别不大。选择BM或KF积云对流参数化方案、混合相显式水汽方案、MRF边界层参数化方案和云辐射方案的组合,取得了优于其他组合的预报结果。     

不同类型和强度的厄尔尼诺事件对次年华南前汛期降水的可能影响

根据气象行业标准（QT/T370-2017）对厄尔尼诺事件不同类型的划分结果以及国家气候中心最新颁布的华南前汛期业务监测标准,利用1961~2016年NCEP/NCAR日、月尺度再分析大气环流资料、海表温度资料（ERSST V4）以及华南261个国家气象观测站逐日降水资料,采用相关、合成等方法分析了不同类型、强度的厄尔尼诺事件特征以及与次年华南前汛期的关系,并探讨其海温和大气环流异常特征。结果表明,厄尔尼诺事件的类型、强度对次年华南前汛期降水的影响存在明显差异。中等及以上强度东部型厄尔尼诺事件次年,华南前汛期开汛早、结束晚,前汛期持续时间长、降水多;弱等级的东部型以及中部型厄尔尼诺事件次年则相反。在厄尔尼诺事件次年华南前汛期,中等及以上强度东部型厄尔尼诺相对弱东部型或中部型厄尔尼诺的大气环流存在明显差异。高层西风急流明显加强,中层北半球极涡加强,东亚大槽强,低层菲律宾以东存在反气旋异常环流,华南存在南北风的交汇和水汽辐合加强,有利于华南前汛期降水偏多。     

连续水闸对河流COD容量的影响

水闸建设对河流产生阻隔作用,改变了河段水流形态,污染物输运及水质时空分布也随之发生改变,进而可能对水环境容量产生影响。本研究以拉萨河城区段为研究对象,考虑水闸建设对水动力学条件的影响,在利用平面二维模型进行水动力-水质模拟的基础上,计算分析了水闸建设前、后COD的水环境容量,探讨了连续水闸建设对河流水环境容量的影响。研究成果表明,水闸修建对水环境容量的影响主要有两个方面：一是水闸蓄水后,水体由流动转变为相对静止的状态,闸前水流流速减缓,水深增加,影响污染物的扩散,降低污染物降解系数,进而影响污染物降解过程;二是水闸蓄水会使污染物在库区滞留,使污染物滞留时间增加,从而提高污染物的降解量。拉萨河水闸修建后,因水闸蓄水影响,流速减缓,污染物向河道中央扩散受阻,易聚集于排污侧;与天然河道相比,蓄水区河段平均流速由0.34 m/s下降至0.10m/s,平均水深由0.6 m增大至2.0 m,COD降解系数由0.12 d^-1下降至0.04 d^-1,下降约67%,污染物滞留时间增大为原来的3倍左右。计算结果表明,在两种影响的综合作用下,1个水闸使研究河段CO...     

福建省港口经济腹地的定量研究

通过对福建港口体系的研究,确定福州港和厦门港——福建省代表港口为研究对象,选取了空间运输联系、区位条件、运输距离、运输费用等指标,以GIS技术为支撑,定量地界定出福建省港口现状的腹地范围和空间分布情况,为福建省建设海峡西岸港口群,制定拓展港口经济腹地对策措施提供理论依据和决策参考．     

鄂尔多斯盆地东南部延长组长7段厚层熔结凝灰岩特征及其地质意义

鄂尔多斯盆地延长组长7优质烃源岩中凝灰岩夹层广泛分布,单层厚度一般为0.1～10 cm,局部可达1～2 m。在盆地南部铜川瑶曲镇新发现了单层厚约14 m的岩屑晶屑熔结角砾凝灰岩层夹透镜状碳酸岩。熔结凝灰岩SiO_2含量在47.09%～66.6%之间,呈中性-偏酸性特征;∑REE为(164.04～245.74)×10^-6,LREE相对富集,总体特征表现为负Eu异常明显的右倾型曲线;微量元素中大离子亲石元素Sr、P为负异常,高场强元素U、Th为明显的正异常。碳酸岩中SiO_2含量较高,矿物组成简单,可能为壳源碳酸岩; Sr和Ba的含量较高,显示典型的火成碳酸岩特征。根据熔结凝灰岩的野外露头及岩相学特征,结合其分布特征,建立了鄂尔多斯盆地中晚三叠世火山岩岩相模式,认为铜川瑶曲镇的熔结凝灰岩为火山通道相-爆发相。熔结凝灰岩源于火山弧高钾钙碱性岩浆源区,透镜状碳酸岩产生于碰撞造山过程中派生的引张大陆岩石圈断裂带,直接由岩石圈富集、地幔低程度部分熔融作用而产生的碳酸岩浆侵入或喷发所形成,与中晚三叠世秦岭造山带的演化关系密切,是秦岭造山带印支构造活动在鄂尔多斯盆地的沉积耦合效应,该发现为鄂尔多斯盆地中生代构造演化提供了新的岩石学证据。     

浙江天台盆地蛋化石与恐龙的绝灭

综合报道了浙江天台盆地产出的蛋化石，其中包括新建立的龟鳖化石蛋科(新科)Tesmdoolithidae ram. nov.和天台蛋属(新属)Tiantaioolithus gen. nov.,以及5个新种：Dendroolithus shuangtangensis sp. nov.,Elongatoolithus chichengshanensis sp. nov,Elongatoolithus laijiaensis sp. nov,Spheroolithus jincunensis sp. nov,Tiantaioolithus jiangi sp. nov。这批蛋化石以赤城山组出现的类型最为丰富，有长形蛋、树枝蛋、圆形蛋、龟鳖类化石蛋等；赖家组蛋化石数量少，仅见长形蛋和圆形蛋类，其时代均为晚白垩世。推测天台蛋化石消失的原因是由于气候变冷，受精卵不能正常孵化所致。孵化率降低，生殖链打断，可能是引起恐龙绝灭的原因之一。     

大型边坡加固技术的研究

随着国家大规模经济建设的展开,水利水电、交通、矿山、国防等工程建设中经常会遇到大型边坡的加固问题。以边坡规模、工程地质条件和工程重要性作为影响边坡加固方法选择的3类主要因素,并将其分别分解为3个级别,通过各因素之间不同级别的组合分级来确定边坡加固方案的初步选择。对于一些工程地质条件很差的重要边坡,现有的边坡加固方法存在一定的局限性和不足。为此,作者提出了可用于大型边坡加固的地下梁-桩框架结构体系。通过将桩和梁相互连接而构成的空间框架结构,该体系可以将稳定性不足的坡体与深部稳定岩体牢固地连结起来,进而可以充分发挥岩体的自支撑能力。该结构体系的实施不仅可以充分利用为其他目的而开挖的探洞、试验洞等已有洞体,而还可以轻易、高效地实现边坡的排水和监测。     

华南扬子陆块成冰纪冰川作用的启动时限及其全球对比*

江口冰期和南沱冰期是华南地区引人注目的2次成冰纪冰川事件,但其确切启动时间及其全球对比关系仍未有定论。为此,对桂北地区成冰系(南华系)长安组底部和南沱组底部冰成杂砾岩开展了碎屑锆石U-Pb年代学研究。长安组碎屑锆石U-Pb年龄集中分布于958—717 Ma,显著峰值为720、753、805及848 Ma,最年轻一组 ²⁰⁶Pb/²³⁸U 年龄的加权平均值为719.6±6.1 Ma,可解释为长安组最大沉积年龄;南沱组碎屑锆石U-Pb 年龄集中分布于987—649 Ma,显著峰值为650、720、753、779、803、823及848 Ma,最年轻一组 ²⁰⁶Pb/²³⁸U 年龄的加权平均值为649.3±6.2 Ma,可解释为南沱组最大沉积年龄。结合已发表的相关年龄数据可知,江口冰期很可能启动于ca.715 Ma,与塔里木、阿拉伯—努比亚、劳伦等陆块的Sturtian冰川作用高度同步;南沱冰期的启动应晚于650 Ma,与西伯利亚、澳大利亚、劳伦等陆块的Marinoan冰川作用基本同步。另外,碎屑锆石U-Pb年龄谱与CL图像显示,长安组和南沱组的物质来源主要为下伏新元古界岩浆—沉积记录,揭示出冰川对下伏地层的强烈刨蚀作用和华南新元古代幕式构造岩浆热事件。扬子陆块成冰纪冰川刨蚀作用可能与Rodinia 超大陆“裂离”有关的强烈伸展活动存在联系,并可能持续至Marinoan 冰期结束。