热带气旋"黄蜂"登陆过程诊断分析

应用了高分辨率的卫星TRMM资料以及多种类资料的同化资料对登陆广东吴川的强热带风暴"黄蜂"进行了诊断分析.分析了登陆前阶段和登陆阶段"黄蜂"风场的不对称性、降水分布、热力结构的变化特征,讨论了北方干冷气流和南方西南季风相互作用对"黄蜂"增强和减弱的影响作用.结果表明,热带气旋"黄蜂"在风速分布、降水分布、对流活动等方面存在不对称性.在登陆前阶段"黄蜂"经历了一次强对流云团发展为螺旋云带的过程,降水增加;"黄蜂"登陆阶段,对流迅速减弱,降水明显减少.登陆前阶段的发展与北方小股干冷气流从中层进入,影响了"黄蜂"内部的热力结构,其位势不稳定得到加强有关;登陆阶段,北方干冷气流进入"黄蜂"内部低层以及西南季风水汽输送减弱,导致"黄蜂"迅速减弱.     

一次华南海岸带暖区暴雨过程的观测分析

2007年5月20日粤西茂名与阳江海岸带地区发生一场小时降水量达到115 mm的短时大暴雨。采用NCEP/NCAR FNL 1 °×1 °再分析资料,结合多普勒天气雷达、高空探空、自动站资料和风廓线雷达观测资料,分析此次暴雨过程的天气尺度系统与中尺度系统特征,探讨不同尺度系统对这次暴雨天气过程的作用。分析结果表明:（1）此次暴雨过程是由准线状中尺度对流系统导致的,对流系统的移动速度缓慢是导致出现暴雨的主要原因;（2）在暴雨发生前,整层大气水汽充沛,处于近饱和稳定状态;暴雨发生期间局地大气处于条件不稳定状态;中层弱冷槽过境及“上干下湿”的温湿结构增加了环境大气的不稳定性;（3）北部湾低压（槽）发展导致的强盛低层西南气流为暴雨发生提供了充沛的水汽;高空槽后干冷空气南下形成的深厚干层,有助于对流凝结潜热的释放;高层辐散、低层辐合环流为低层暖湿空气提供了垂直上升动力;（4）中尺度对流系统在地势相对平缓的沿海地区发展和加强,地形的动力抬升和辐合作用不大。对流活动诱发的低层密度流在对流带前缘不断激发出新的对流单体,对对流系统的维持和发展起关键作用;（5）对流单体的风暴传播效应使对流系统具有逆风传播的特征,移速缓慢;层云降水的蒸发冷却有可能改变其低层的温度梯度,使环境大气的不稳定性加强。      

有云条件下HIRS/3资料的同化及其对“珍珠”台风的影响

卫星红外辐射资料汽接同化容易受到云的影响,大量卫星资料在有云情况下无法直接同化,其原因之一就是初始云结构难以获取.而云结构是同化系统观测算子的重要输入参数,缺乏云的结构信息,观测算子尤法模拟有云环境下的亮温.热带地区以及台风、暴雨等极端天气系统与云密不可分,要改进卫星辐射资料特别是红外资料直接同化的效果,需要获得较高精度的云三维结构.在GRAPES-3DVAR(Global and Regional Assimilation and Prediction Enhanced System,全球/区域同化预报系统)基础上,结合WRF(Weather Research and Forecasting Model,天气研究和预报模式)对"珍珠"台风云结构的模拟,增加模拟的云参数作为GRAPES-3DVAR同化系统中RTTOV模式(fast radiative transfer model for TOVS,快速辐射传输模式)的输入参数,改进了有云环境下卫星资料直接同化的观测算子,研究了红外辐射资料直接同化的方法,并分析其对"珍珠"台风预报的影响.针对NOAAl6(National Oceanic and Atmospheric Administration,美国国家海洋和大气管理局)的HIRS/3(High Resolution Infrared Radiation Sounder,高分辨率红外辐射探测仪3型)第4-8、10、13 19通道辐射亮温的同化试验表明,结合初始云结构信息改进同化系统观测算子,可以将红外辎射资料的观测信息同化到模式之中,改进台风温度、湿度结构,对短时降水预报有正面影响.     

高分辨地形对华南区域GRAPES模式地面要素预报影响的研究

华南区域GRAPES模式动力框架的更新使得高分辨地形数据能够进入模式。引入SRTM数据实现静态数据更新,结合模式内置数据,进行了批量模拟试验;通过站点检验方式,对批量试验结果进行对比,得出以下结论:对比业务使用的Topo10 m地形、Topo30 s地形、SRTM地形和基于SRTM多种插值方案得到的地形,海拔偏差的空间分布和分位数统计都有明显的改善,复杂地形区域的改善效果更显著。通过地面要素平均绝对误差(MAE)箱须图统计和模式西部站点绝对误差(AE)时间序列图对比分析,发现高分辨地形试验的2 m气温和10 m风速MAE和AE有大幅度的改善。高分辨地形对模式静态数据的改善是2 m气温和10 m风速MAE下降的主要原因,地形复杂区域对MAE改善的贡献高于模式其他区域。高分辨地形进入模式后会引起动力过程计算的虚假扰动,适当的滤波平滑能够抑制扰动,从而进一步提高预报精度。      

广东雷电活动的对流潜热特征

基于LIS和Latent Heat Research Product等TRMM卫星产品及广东省闪电定位仪观测资料对广东雷电活动进行了分析,结果发现:粤北、粤东和粤西等convLHMean(对流潜热)上下层差值为50K/h以上的较大正值区域基本对应着较高的山脉地形,说明对流潜热的垂直变化与广东地区山地抬升作用有一定的关系...     

对流天气系统自动站雨量资料同化对降雨预报的影响

利用GRAPES(Global and Regional Assimilation and Prediction Enhanced System,全球/区域同化预报系统)三维变分同化系统,针对对流天气系统特点,用改进的郭晓岚对流参数化方案作为观测算子,同化广东省自动站记录的对流天气系统的雨量资料,并且与同化探空资料进行了比较.在雨带有明显改进的区域,分别同化这两种资料都可以调整大气低层水汽辐合增加(或辐散),对流层中下层增暖增湿(或变冷变干),从而增加(或减少)降水,表明降水的同化方案对初始场的调整在一定     

北阿尔金早古生代构造体制转换的时限:来自花岗岩的证据

北阿尔金造山带中的阿北花岗岩体出露于喀腊大湾与阿尔金北缘断裂交叉部位的东南侧,主要由黑云母二长花岗岩和似斑状二长花岗岩组成,二者岩石地球化学特征较为相似。锆石SHRIMP U-Pb定年结果表明黑云母二长花岗岩结晶年龄为427.3±5.7 Ma。阿北花岗岩体具有以下地球化学特征:1高SiO_2(68.68%~72.83%)、高碱(Na_2O+K_2O=6.52%~7.91%,Na2OK_2O)、准铝质(A/CNK≈1);2高Sr和LREE,低Y(10μg/g)和Yb(1μg/g);3高Sr/Y值(40);4非常弱甚至没有Eu负异常。这些特征表明阿北花岗岩体形成于加厚的镁铁质下地壳部分熔融,其源区残留了大量的石榴子石而不含斜长石;同时,岩浆在上升的过程中经历了分离结晶作用。结合前人研究成果,在440~420 Ma北阿尔金造山带中残留有加厚的镁铁质下地壳,而在420 Ma之后发生了广泛的下地壳拆离与减薄。也就是说,北阿尔金造山带构造体制转换的时限为440~420 Ma,伴随着阿北花岗岩体的侵位。     

大洋锰结核氨浸渣制备纳米态钾锰矿的研究

利用大洋锰结核还原氨浸渣为原料通过水热法合成了纳米态钾锰矿,并分析了反应pH值对合成产物物相、晶体形态的影响.实验结果表明,合成反应较佳pH值为5～7,反应体系中存在K+、SO42-对合成纳米态钾锰矿十分有利.该方法降低了钾锰矿合成成本,为钾锰矿商业化生产提供了思路,同时为大洋锰结核氨浸渣的资源化利用和清洁生产开辟了新的途径.     

大庆深层涡轮钻井匹配钻头相关技术研究与应用

为提高大庆深层致密砂砾岩气藏勘探效益,缩短钻井周期,降低钻井投资,开展了深层涡轮钻井提速技术研究。首先,依据涡轮钻井技术的工作原理,进行优选匹配钻头等相关技术的研究,通过先导性试验,确定了匹配钻头;其次,综合考虑现场施工条件,开展钻具组合等配套技术的研究。最终形成了大庆深层涡轮钻井的提速技术,并在达深15井成功实施,创造了庆深气田提速新纪录,为深层天然气藏的勘探开发提供了新的技术手段。     

阿拉善北部宗乃山地区片麻岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其构造归属探讨

阿拉善北部宗乃山地区出露少量前寒武纪岩石,主要为一套变质表壳岩和变质深成侵入岩组成的变质杂岩,其形成时代和同位素特征对于了解该地区的基底性质和探讨阿拉善北部构造格架具有重要意义。本文对宗乃山西南缘阿尔滕托亚副片麻岩和嘎顺呼都格正片麻岩开展了详细的岩石学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究,并对其构造意义进行了初步探讨。阿尔滕托亚副片麻岩包括黑云二长片麻岩和变斑状黑云斜长片麻岩,两套岩石中分选出来的锆石具有典型岩浆锆石特征,LA-ICPMS分析结果显示这些锆石的207Pb/206Pb年龄相对集中,并分别获得了1459±11Ma(MSWD=3.3)和1458±3Ma(MSWD=0.13)的年龄。初步研究认为阿尔滕托亚副片麻岩的源区存在~1.46Ga的岩浆事件,这些副片麻岩形成时代稍晚于该期岩浆事件。嘎顺呼都格正片麻岩以角闪黑云二长片麻岩为代表,其锆石结晶年龄为1433±17Ma(MSWD=0.25)。锆石Hf同位素分析结果显示,阿尔滕托亚副片麻岩和嘎顺呼都格正片麻岩具有一致的锆石εHf(t)值(+0.1~+11.9),二阶段模式年龄为2.19~1.44Ga,反映了片麻岩原岩岩浆可能来自当时相对年轻的地壳物质。结合前人研究成果,宗乃山前寒武纪岩石可能主要形成于中元古代1.4~1.5Ga,而不是以往认为的中太古代-古元古代。截至目前,宗乃山-沙拉扎山构造带暂未发现类似阿拉善地块内部的太古代-古元古代基底岩石,因而其与阿拉善地块在早前寒武纪的亲缘性存有疑问。