2020年5月山东强对流天气特点及成因

2020年5月山东共出现13次强对流天气过程,其中8次出现冰雹,共15市（93.8%）81站（65.9%）出现降雹,单站最大降雹次数为4次。10次出现10级以上雷暴大风,5次出现短时强降水,强对流次数之多、范围之广、强度之大、灾害之重为近10年少见。其中,“5 ·17”强对流天气过程最为剧烈,其冰雹范围之广非常罕见,最大冰雹直径为4.5 cm,最大风速达36.6 m ·s^-1（12级）,最大雨强达56.9 mm ·h^-1。利用欧洲中期天气预报中心（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF）第五代大气再分析数据集（ECMWF Reanalysis v5,ERA5）和加密自动气象观测站、多普勒天气雷达、闪电定位等资料,对2020年5月山东强对流天气特点及强对流多发的原因进行分析,并以“5 ·17”强对流天气过程为例,对雷达回波特征和风暴内的垂直运动进行剖析。结果表明：（1）副热带高压强度偏强,一方面有利于其外围的西南暖湿气流到达山东,另一方面阻挡西风带系统,导致前倾槽强度偏强,长时间维持在山东上空;500 hPa异常偏强的暖高压脊前西北气流携带的冷空气叠加在850 hPa偏强的暖温度脊上空,造成山东上空长时间为位势不稳定大气层结。（2）在上述有利的天气背景下,山东上空水汽充沛,对流有效位能偏大,冀鲁豫3省交界处气旋式辐合偏强,鲁中地区稳定存在一条辐合线,容易触发产生强对流天气,造成山东5月强对流天气频发。（3）对流风暴高度组织化、区域性的超级单体群以及一条长度超过500 km的强飑线是造成“5 ·17”强对流的直接原因,对流风暴内部的上升速度高达28 m ·s^-1。     

BDS卫星钟差半参数平差模型异常数据探测与处理

针对北斗卫星钟差数据中出现钟跳、粗差等异常数据频次较高的问题,将半参数平差模型引入BDS的钟差数据的处理过程中。首先,在考虑系统误差的同时,改进了常用的钟差模型;其次,综合考虑异常数据和系统误差,利用补偿最小二乘原理和极值求解方法,详细推导了分离异常数据前后参数和非参数估计值与相应观测值改正数的关系表达式,实现了异常数据的定值、参数求解和系统误差分离。在此基础上,引入Cook距离,给出了利用参数分量和非参数分量的Cook距离及混合Cook距离,去判断异常值的位置,并给出了一些参数的选取方法及相应的处理措施,实现了卫星钟差异常数据的定位和定值以及部分系统误差的分离。最后,采用武汉大学GNSS中心提供的采样间隔为5 min的北斗卫星精密钟差数据,将本文方法与常用方法进行了试验对比。试验结果表明,本文方法能够有效地识别并处理卫星钟差数据中的异常值,有效克服了基于经验阈值钟差异常数据探测方法的不足,且该方法对于量级较小的异常钟差数据也有很好的探测效果,一定程度丰富了现有的BDS钟差数据质量控制方法。     

不同活跃状态下香港区域电离层建模分析

针对如何选取合适的区域电离层模型阶数的问题,该文研究了不同活跃状态下香港区域电离层模型的精度,提供了电离层平静期、活跃期、异常期区域电离层球谐函数建模的最佳阶数。利用低纬度香港CORS网数据,建立区域电离层模型,通过对比欧洲定轨中心(CODE)电离层产品验证了区域电离层模型最佳阶数的建模精度。在约110 km区域范围内,研究结果表明：(1)电离层平静期,1～5阶球谐模型垂直电子总含量(VTEC)建模效果相当,相对于CODE产品VTEC偏差的均值为2.286～3.300 TECU;(2)电离层活跃期和异常期,2阶模型VTEC建模精度最高,相对于CODE产品VTEC偏差的均值分别为4.121、4.546 TECU;(3)随着球谐模型阶数增加,2阶以上球谐模型电离层拟合精度无显著提升;(4)随着电离层活跃更加剧烈,球谐模型拟合残差逐渐增大,拟合效果和建模精度出现下降。     

磁异常三维解析信号所揭示的中国东部及邻近海域岩浆岩特征

根据中国东部及邻近海域总磁异常计算的三维解析信号振幅值比总磁异常,能精确地刻画磁源体的位置、深度和边界。结果显示在中国东部地区不同构造块体内的岩浆岩深度差异很大,华北块体的磁异常解析信号振幅值较高、尺度大,磁源体埋深达10 km左右或更深,反映了这个古老克拉通块体的中—下地壳内部较为强烈的岩浆活动过程与活化。受构造抬升和岩浆上涌影响,苏鲁—大别造山带的岩浆岩体埋深则相对较浅,多小于5 km。中、下扬子块体的岩浆岩体的埋深也普遍较大,但是岩浆活动微弱,解析信号振幅值很低。受晚中生代古太平洋俯冲的影响,华南块体及其东北海域分布比较孤立的岩浆岩体,其深度大都小于5 km。在东海,受新生代张裂作用的影响,岩浆岩体的深度与基底隆起或沉降呈明显对应关系。琉球群岛对应平静的磁异常并显示较深的岩浆岩体分布,表明琉球群岛不是菲律宾海板块俯冲形成的火山弧而可能是由俯冲增生楔物质和部分从欧亚大陆分离出来的块体构成,其西侧的岩浆岩带才是真正的火山弧。     

2009年冬季至2010年春季黑龙江省气温持续偏低成因

利用常规观测的温度资料和中国国家气候中心提供的环流特征量、NCEP/NCAR再分析资料及美国气候预测中心（CPC）提供的AO指数等,分析了2009年11月至2010年4月中高纬大气环流异常特征,探讨了AO与同期气温的关系。分析表明：黑龙江省冬春气候异常与500 hPa大尺度环流背景有关。冬春持续偏冷,对应北半球欧亚中高纬地区呈“-+-”的波列分布,90°-180°E呈现出“北正南负”的环流形势;北半球极涡面积偏大,冬季东亚大槽位置偏西,春季东亚大槽强度偏强,冬春AO指数持续异常偏强,显著负位相。     

GPS拟合高程精度分析

GPS测定的是从地面到WGS-84椭球的大地高,与我国采用的正常高之间存在一个差值,即高程异常,高程异常与勘探区的地形、地层结构等因素有关.六个煤田勘探区的实测资料表明,GPS正常高的平均较差平地1.8cm;丘陵5.8cm;山地11.0cm.从各区统计资料看,GPS网测量精度,比估算的高.通过平地GPS正常高较差与三角高程限差的比较,拟合后的高程精度,有45%达到三等水准限差,90%达到四等水准限差规定.     

地质异常的奇异性度量与隐伏源致矿异常识别

以个旧锡多金属矿床为例,研究了致矿地质异常的非线性特征.从异常地质事件和成矿作用的奇异性出发,定量分析了地质异常的奇异性、不连续性、非平稳性、混沌性、自相似性、临界性等非线性特征.在此基础上,详细介绍了局部奇异性分析原理和方法,论述了奇异性指数对隐伏源异常的识别能力.结果表明,奇异性分析方法在个旧地区水系沉积物地球化学数据处理和隐伏源地球化学异常识别和圈定应用中是有效的.分析结果一定程度上消除了隐伏源深度的影响,所圈定的局部地球化学异常不仅在个旧东区较好地对应了已发现的大型锡矿床的分布,而且在其他低缓地球化学异常区也圈定了多处局部异常,为进一步开展锡矿勘查提供了重要靶区.奇异性理论和方法有望为深部矿产预测、隐伏矿预测、覆盖区矿产预测等特殊环境开展矿产预测提供了新的实用性理论和方法技术.      

西藏则不吓铅锌矿床地质、物化探特征及找矿前景

则不吓铅锌矿床为冈底斯成矿带中部西段新发现的热液脉型铅锌矿床。依据成矿地质条件、地球化学异常、高磁异常和激电异常、矿体特征等综合分析,区内成矿元素以Pb、Zn、Ag等元素为主,是寻找中低温热液型铅锌银多金属矿的有利地区,并指示其深部可能存在隐伏岩体,地表出露的断裂构造很可能是岩浆侵入在顶部引爆形成的裂隙,而各类岩脉为深部岩体向上延伸的分支。综合认为,该矿床找矿前景很好,后续通过进一步勘查可望取得更大的找矿突破,同时应注意在热液脉型铅锌矿体深部对斑岩型钨钼铜矿或隐爆角砾岩型铅锌银矿的识别和寻找,以拓展区内找矿空间和矿种类型。     

地震红外长波辐射短期异常特征分析

利用NOAA卫星资料反演的地震长波辐射值OLR对黑龙江及其周边2003年以来8次中强地震进行了追踪研究.结果显示,震前2个月左右OLR场值存在明显的高值异常区,未来震中距离高值区中心点250km(优势距离为160km).该方法对黑龙江及其周边4级以上地震短期判定可能具有一定的指示价值,也为利用卫星遥感技术预测未来可能发震区域并及时做出短期预测预警提供了新途径.     

区域长波航磁异常定量解释中值得注意的几种倾向

本文阐述了在区域长波航磁异常定量解释中广泛存在的几种倾向,提请资料定量解释工作者予以重视.这些倾向是:①对异常源模型的可能形态缺乏足够认识;②忽视反问题多解性和反演方法的应用条件;③随意运用概率统计理论给出一些有问题的异常处理和反演方法.这些倾向首要的是涉及解释方法的正确性,如果采用错误的方法不可能得到正确的可靠的地质成果.