大气和海洋中一类中尺度边界急流的形成理论

对一个非地转线性浅水模式的研究表明,当背景场为大尺度径向地转流V_g时,在山地或海岸附近可以形成一类中尺度边界急流,其特征宽度为L_c=L₀（c₀/V_g）,式中c₀=（gH）^1/2为考虑了密度垂直差后的重力波波速,L₀=c₀/f为Rossby变形半径,f为柯利奥来参数。一般来说,L_c的量级在大气和海洋中分别为百公里和几十公里。由于大尺度地转流是形成这类中尺度边界急流的重要条件,因此从这一观点看,在大气中的这类急流,在亚洲东部一般只能在春末或夏季出现,因为在这些季节,在这一地区盛行大尺度的西南或东南季风。对海洋,这类中尺度边界急流可以出现在海洋的东西两岸,不具有明显的季节变化,即是一类半永久持续系统。     

斜压西风带中大地形有限扰动的动力学

本文指出,对于无黏性的、绝热的斜压大气的大尺度常定有限扰动,可以用一个三维的Helmholtz 方程来描写.在地形存在的边界条件下,获得了该方程的解答.用西藏高原(包括亚洲山系)和洛矶山的实际地形作了数值计算,计算结果表明,地形扰动可以解释西风带平均槽脊的位置,但扰动的强度与实况有一些出入.计算结果亦表明,大地形对西风带的扰动随高度很快阻尼,因此看来大地形对西风带的扰动在对流层低层更为重要.     

实现1°×1°全球cm级大地水准面的一种理论方案

阐述了采用 Stokes方法或 Molodensky方法难以确定全球cm级大地水准面的理由.提出了一种实现具有分辨率1°×1°的全球cm级大地水准面的理论方案,并给出了实施步骤, 其基本前提是给定全球具有分辨率为1°×1°的mGal的引力位模型以及精度较高的地表浅层密度分布.     

两种干湿气候类型评价方法在内蒙古地区应用比较

Holdridge可能蒸散率(PER)和徐文铎湿润指数(HI)在内蒙古地区的应用结果表明:两种干湿气候类型划分差异主要体现在半干旱和亚(半)湿润区,其余气候类型地域分布比较一致。其年代变化的共同点是半干旱区+干旱区+极干旱区面积逐年增加,亚(半)湿润区+湿润区面积逐年减少。PER分类与降水量分布规律明显,而HI分类更多体现了温度和降水的综合影响。在考虑下垫面特征的情况下,徐文铎湿润指数更符合内蒙古地区干湿气候带划分。30 a温度与降水相关分析表明:温度呈显著增加趋势,而降水的下降趋势属正常气候波动。     

城市热岛效应和气溶胶浓度的动力、热力学分析

在能量平衡方程中引入气溶胶的吸收和散射作用,并与三维行星边界层运动方程组相耦合,根据温度分布显式求解运动场,探讨三维行星边界层内温度、运动、气溶胶浓度分布特征.结果表明,城市人为热释放直接决定了城市热岛效应的强度,城市面积越大,城市热岛效应的强度也越强,城市面积固定时,城市越分散,城市热岛效应的强度越弱,这为城市建设多采取卫星城的方式提供了一定的理论支撑.气溶胶的散射作用要大于吸收作用,其对城市热岛效应的强度主要起削弱作用,当气溶胶浓度较大时,吸收作用更显著一些,此时城市热岛效应的强度会有一定的增强,但是幅度不大.当城市热岛效应的强度增强时,其所驱动的环流也会增强,造成城区中心气溶胶浓度略有下降.     

基于化学热力学的大坝廊道渗水析出物量化分析

坝址渗水析出物是液—固相系列间相互作用的产物,对坝基岩体的渗透稳定性和帷幕体的防渗时效性具有指示意义,而目前对其量化分析还不够。在明确析出物的成因及形成过程的基础上,以一大坝工程作为例,应用PHREEQC中Equilibrium_phases模块对渗水析出物进行定量解析,并与类似成果进行对比,认为此模块的应用更为合理。结果表明:目前区内大坝廊道渗水析出物的析出量总体上对大坝的稳定性影响不大,第四单元和第六单元相对其它单元析出量稍多一些,建议加强监测。     

利用MODIS资料监测京津冀地区近地面PM2.5方法研究

为建立京津冀地区冬季近地面细颗粒物浓度监测方法模型,利用气象模式资料对2013年1-3月MODIS的AOD二级深蓝算法产品进行湿度和垂直订正,与同期观测的地面细颗粒物PM_2.5资料进行相关分析。结果表明：AQUA的MODIS深蓝算法AOD产品更适用于建立冬季AOD-PM2.5遥感监测模型,其R²为0.33;以气象模式资料中边界层高度代替气溶胶标高对MODIS的AOD进行垂直订正,并结合IMPROVE观测的气溶胶吸湿增长特征构建分区湿度订正方法,可以提高AOD-PM_2.5模型结果的精度,建立较为理想的京津冀地区冬季遥感反演综合模型,模型结果与地面监测结果R²达0.5以上。根据建立的模型计算了2013年1-3月的京津冀地区PM_2.5月平均浓度,京津冀地区1月的PM_2.5浓度较高,南部大部分地区空气质量已经达到重度污染水平。     

巴黎协定——全球气候治理的新起点

巴黎气候变化大会完成了历时4年的德班平台谈判进程,达成了以《巴黎协定》（简称《协定》）为核心的一系列决定。《协定》确立了一种全缔约方参与,以“自主贡献+审评”为中心,全面涉及减缓、适应及其支持的全球应对气候变化新模式。这一模式在继承《公约》原则的基础上,明确了发达国家和发展中国家各自的责任,通过国家自主贡献的方式充分动员所有缔约方采取应对气候变化行动,促进可持续发展。《协定》还鼓励除缔约方外的其他主体积极参与应对气候变化进程,鼓励市场和非市场机制的加入,动员资金流向绿色低碳领域。在制度安排上,《协定》体现了激励、透明、非对抗、非惩罚性的特点。《协定》的达成标志着全球气候治理进入了新的发展阶段,传递出全球推动实现绿色低碳、气候适应型和可持续发展的强有力信号。然而由于《协定》全面平衡了各方的利益,在未来的遵约细节和实施落实方面将会有更多的难题,如果处理不当,将可能会损害发展中国家的利益,尤其是发展中大国。     

干湿循环条件下红砂岩软弱夹层微结构与剪切强度的关联性

极旱极涝频繁交替的极端气候事件会加剧岩土风化,降低强度,影响岩土工程结构稳定。采用直剪试验和扫描电镜技术,研究了对顺层红砂岩边坡稳定性起控制作用的软弱夹层在常温状态、干湿循环条件下（60℃风干）的力学特性及微观结构变化规律,通过相关分析、逐步回归方法得到了影响强度的微结构显著变量,构建了反映二者关联性的回归方程。研究表明：红砂岩软弱夹层剪切强度及黏聚力在1～5次循环过程中急剧降低,5次后变化趋缓,循环次数对内摩擦角变化影响微小;干湿循环次数增加,平均面积、平均直径、平均周长、定向概率熵等4个微结构参数减小,并与黏聚力呈现正相关关系;颗粒个数、平均形状系数、形态分布分形维数3个微观参数与黏聚力呈现负相关关系;分析认为,干湿循环过程中宏观力学特性蜕化及微观结构参数变化之间显著相关,干湿循环造成的岩土颗粒胀缩、碎裂、结构破坏是导致红砂岩软弱夹层剪切强度蜕化的主要原因。     

Variations in Amplitudes and Wave Energy along the Energy Dispersion Paths for Rossby Waves in the Quasigeostrophic Barotropic Model

Variations in wave energy and amplitude for Rossby waves are investigated by solving the wave energy equation for the quasigeostrophic barotropic potential vorticity model.The results suggest that compared with rays in the nondivergent barotropic model,rays in the divergent model can have enhanced meridional and zonal propagation,accompanied by a more dramatic variability in both wave energy and amplitude,which is caused by introducing the divergence effect of the free surface in the quasigeostrophic model.For rays propagating in a region enclosed by a turning latitude and a critical latitude,the wave energy approaches the maximum value inside the region,while the amplitude approaches the maximum at the turning latitude.Waves can develop when both the wave energy and amplitude increase.For rays propagating in a region enclosed by two turning latitudes,the wave energy approaches the minimum value at one turning latitude and the maximum value at the other latitude,while the total wavenumber approaches the maximum value inside the region.The resulting amplitude increases if the total wavenumber decreases or the wave energy increases more significantly and decreases if the total wavenumber increases or the wave energy decreases more significantly.The matched roles of the energy from the basic flow and the divergence of the group velocity contribute to the slightly oscillating wave energy,which causes a slightly oscillating amplitude as well as the slightly oscillating total wavenumber.