快速更新循环同化预报系统的汛期试验与分析

为了支持短时临近预报,利用新一代数值预报技术,结合高时空分辨的新一代探测所提供的观测信息,开发了基于快速更新循环同化的数值预报系统。基于GRAPES预报模式及其三维变分,开发了逐时循环同化,包括雷达、卫星、飞机、常规地面和探空等观测资料的同化模块,并采用nudging技术,引入雷达回波,订正模式的初始云水、雨水等信息,实现快速更新预报。多种测试和汛期连续试验表明,系统运行稳定可靠。逐时同化场合理,与实况基本一致。通过1个月的滚动预报综合分析和个例预报分析均表明,预报稳定有效,与观测分布基本一致,初步具备开展短时临近预报的能力。     

一种初始涡旋重定位方法及热带气旋路径数值模拟试验

采用平滑滤波和柱形滤波技术,从背景场中分离出初始涡旋环流和大尺度环境场,然后把分离出的涡旋环流进行平移和再植入到观测位置,最终得到一种初始涡旋重定位方法。针对2006—2007年7个热带气旋共23个时次,采用背景场直接加入热带气旋bogus模型和背景场进行初始涡旋重定位后加入热带气旋bogus模型2种方案,分别进行了对比模拟试验。结果表明:对背景场进行初始涡旋重定位后加入热带气旋bogus模型的方案模拟的24和48小时热带气旋路径平均误差都相对较小,初始涡旋重定位方法可以减小热带气旋模式因热带气旋初始位置偏差而引起的误差,有助于提高热带气旋模式的路径预报水平,有较好的业务应用前景。     

FY-2E云迹风资料的高度调整对“灿都”(1003)台风路径数值预报影响的研究

首先分析了FY-2E云迹风资料在不同高度上的分布,并利用背景场信息对云迹风资料的高度进行整体调整,然后进行数值对比试验,即将高度调整前和高度调整后的云迹风资料分别同化到GRAPES-3DVAR系统中,比较分析同化这两种资料对2010年7月21日0000 UTC—23日0000 UTC的台风路径预报的影响。结果表明,在垂直方向上,500 hPa以上才有云迹风资料,大约在300 hPa的资料最多;文中提出的重定高方法能有效地重新调整云迹风资料的高度,调整后的云迹风分布没有明显的矛盾,分布合理;同化重定高后的云迹风资料后,尤其是水汽通道的云迹风资料,能合理地对初始风场进行调整,使"灿都"台风周围的引导气流有利于其向实测路径靠近,进而有效改进台风路径预报。     

桂中坳陷改造期构造样式及其成因

桂中坳陷的构造演化一般划分为原型期和改造期两大阶段。改造期主要属于挤压构造样式,目前的研究还相对比较薄弱。从大地构造动力学背景入手,结合区域地质事件,按照盆地发育世代与造山带演化阶段,综合近期野外地质调查与深层地球物理勘探成果等,分析了改造期挤压构造样式。主要有三大区域性冲褶变形构造系,包括大瑶山逆冲推覆构造系,右江逆冲推覆构造系以及雪峰山隆起南缘重力滑覆构造系。总体上,负向地形多褶皱紧闭,正向地形形成相对宽缓的箱状复式背斜褶皱;深层主要发育有基底断裂卷入引发的冲起构造以及与断层相关的断弯、断展、滑动等褶皱样式,浅层有逆冲推覆、纵弯、叠加等褶皱样式。目前桂中坳陷受到东西两侧剪切、向南拉张的应力作用。     

柴达木盆地西部地区第三系湖相藻(蓝细菌)灰岩储层成因类型

柴达木盆地西部地区第三系湖相藻(蓝细菌)灰岩储层的成因类型主要包括两类:滨湖亚相的藻(蓝细菌)坪灰岩和浅湖亚相的藻(蓝细菌)丘灰岩。滨湖亚相的藻(蓝细菌)坪灰岩和浅湖亚相的藻(蓝细菌)丘灰岩具有完全不同的沉积特征、岩石类型和储层特征。柴达木盆地第三系藻(蓝细菌)灰岩储层分布较广,是柴达木盆地第三系碳酸盐岩储层中最重要的油气储层。目前柴达木盆地第三系藻(蓝细菌)灰岩储层主要见于西部地区的跃西、跃东、七个泉、狮子沟、花土沟、尖顶山、南翼山和大风山等地区,层位上从下干柴沟组上段(E2₃)至上油砂山组(N2₂)均有分布。E2₃和N₁的藻(蓝细菌)灰岩主要分布于英雄岭凹陷以西(西南)地区,N1₂和N2₂的藻(蓝细菌)灰岩主要分布于英雄岭凹陷以东(东北)地区,这与柴达木盆地的湖水进退、沉积中心的迁移及盆地演化有着密切的关系。滨湖亚相藻(蓝细菌)坪灰岩储层的储集空间以次生溶孔和溶缝为主,溶孔和溶缝的形成与大气淡水的淋滤作用有关。浅湖亚相藻(蓝细菌)丘灰岩储层的储集空间以次生溶孔和溶缝为主,同时也发育原生枝管状钙藻(绿藻门的松藻科)的藻管孔,溶孔和溶缝的形成与晚期沿断裂带大气淡水的溶解作用及有机酸的溶解作用有关。     

表生地球化学动力学与中国西南土壤中化学元素分布模式的驱动机制

地球表层是由山水林田湖草等要素构成的互动和互馈的复杂系统,这些要素中化学元素的互动和互馈过程均可驱动化学元素分布模式的变化。本文以系统的1∶25万土地质量地球化学调查数据为基础,讨论了中国西南地区土壤中常量元素、亲生物元素、卤族元素、重金属元素分布模式的驱动机制和互动过程。结果发现成土母质决定了土地资源中化学元素的自然状况,表生地球化学动力学过程重塑了表层土壤中元素分布模式,生物地球化学过程驱动了土地质量的演化趋势,强烈的人类活动(如矿业活动)破坏了元素分布的自然演化规律。表生地球化学动力学理论的提出将引领山水林田湖草生命共同体知识体系构建和土地资源地球化学综合调查技术的革新。     

卫星图像像元云分析的方案研究和初步试验

为了充分利用卫星图像逐像点的信息来构造更加精细的中尺度数值天气预报初始场，设计了静止卫星(GMS5)图像逐像点的云分析方法，并进行了初步试验。多种数据表明，分析结果是比较合理的。文中主要介绍了用可见光和红外通道的辐射值订正碎云分析，用红外水汽通道亮温差的直方图分布规律，并结合可见光反照率阈值分割子集，以及联合红外水汽通道的数据计算云高、判定云类等的方法。     

EVALUATION OF THE PARAMETERIZATION SCHEMES AND NUDGING TECHNIQUES IN GRAPES FOR WARM SECTOR TORRENTIAL RAINS USING SURFACE OBSERVATIONS

Sensitivities of parameterization schemes were conducted based on the Global/Regional Assimilation and Prediction System (GRAPES) model. Surface observations were used to evaluate the simulations and to improve the model’s ability to simulate the extreme precipitation over southern China on 20 July 2016. The results showed that GRAPES captured the large-scale precipitation over southern China but failed to predict the extreme precipitation over Xinyi. The model showed a systematic cold biases by adopting different parameterization schemes. In particular, the ECMWF analyses data showed a strong cold bias over Guangdong province and Guangxi Region. Observational nudging results showed that the surface temperature could largely help to alleviate the cold bias. The alleviation in the warm sector accounted for main improvement by the nudging scheme, and the RMSE was reduced by 1.56 degree from 3.25 degree to 1.69 degree by 1-h simulation and with 1.3 degree alleviation by 2-h simulation. Sensitivities using different parameterizations and the nudging scheme showed that the model’s underestimation of the precipitation was still present despite improvements in the predictions of surface temperature.     

A STUDY ON THE APPLICATION OF FY-2E CLOUD DRIFT WIND HEIGHT REASSIGNMENT IN NUMERICAL FORECAST OF TYPHOON CHANTHU (1003) TRACK

In this paper, we first analyzed cloud drift wind(CDW) data distribution in the vertical direction, and then reassigned the height of every CDW in the research domain in terms of background information, and finally, conducted contrast numerical experiments of assimilating the CDW data before and after reassignment to examine the impacts on the forecast of the track of Typhoon Chanthu(1003) from 00:00(Coordinated Universal Time) 21 July to 00:00 UTC23 July, 2010. The analysis results of the CDW data indicate that the number of CDWs is mainly distributed in the midand upper-troposphere above 500 h Pa, with the maximum number at about 300 h Pa. The height reassigning method mentioned in this work may update the height effectively, and the CDW data are distributed reasonably and no obvious contradiction occurs in the horizontal direction after height reassignment. After assimilating the height-reassigned CDW data, especially the water vapor CDW data, the initial wind field around Typhoon Chanthu(1003) became more reasonable, and then the steering current leading the typhoon to move to the correct location became stronger. As a result, the numerical track predictions are improved.     

相对海平面升降与中国南方二叠纪生物礁油气藏

根据相对海平面升降速率与礁生长速率之间的关系,中国南方二叠纪生物礁可划分为三种类型∶退积礁、并进礁和进积礁。不同类型的礁有其特有的成岩、成藏模式。首先,相对海平面升降控制了礁储集体的非均质性,这种非均质性又控制着原油在礁体内的时空展布,搞清这种时空展布规律对礁油气藏勘探极为重要;其次,相对海平面升降控制着礁含油气系统要素的形成机理及空间配置关系,对礁的含油气系统进行分析可在钻前对礁的含油气潜力作出初步评价。不同类型的礁体群均具有各自不同的成因联系及时空迁移规律,分析这种成因联系及时空迁移规律使我们可以更加准确预测潜伏礁体。