Reaction between basaltic melt and orthopyroxene at 3.0–4.5 GPa:Implications for the evolution of ocean island basalts in the mantle

Interactions between basaltic melt and orthopyroxenite(Opx)were investigated to gain a better understanding of the consequences of the residence and transport of ocean island basalts(OIBs)within the mantle.The experiments were conducted using a DS-3600 six-anvil apparatus at 3.0–4.5 GPa and 1300–1450℃.The basaltic melt and Opx coexisted at local equilibrium at these pressures and temperatures;the initial melts dissolved Opx,which modified their chemical composition,and clinopyroxene(Cpx)precipitated with or without garnet(Grt).The trace-element contents of Grt,Cpx,and melt were measured and the mineral–melt distribution coefficients(D)of Cpx–melt and Grt–melt were calculated,which can be used to assess the distribution of trace elements between basalt and minerals in the mantle.Two types of reaction rim were found in the experimental products,Cpx,and Cpx+Grt;this result indicates that residual rocks within the mantle should be pyroxenite or garnet pyroxenite.Both rock types are found in mantle xenoliths from Hawaii,and the rare-earth-element(REE)pattern of Cpx in these mantle pyroxenites matches those of Cpx in the experimental reaction rims.Furthermore,residual melts in the experimental products plot in similar positions to Hawaiian high-SiO₂OIBs on major-element Harker diagrams,and their trace-element patterns show the signature of residual Grt,particularly in runs at1350℃ and 4.0–4.5 GPa.Trace-element concentrations of the experimental residual melts plot in similar positions to the Hawaiian OIBs on commonly used discrimination diagrams(Ti vs.Zr,Cr vs.Y,Cr vs.V,Zr/Y vs.Zr,and Ti/Y vs.Nb/Y).These results indicate that reaction between basaltic melt and pyroxenite might contribute to the generation of Hawaiian high-SiO2 OIBs and account for their chemical variability.     

东川-易门式铜矿床成矿作用研究的几个问题

从宏观基础地质入手,按矿床学的一些基本概念,针对东川-易门铜矿床地质地球化学特征,探讨了一些存在争议的重要问题。研究认为:狮山段是绿汁江组下部独立存在的地层层位;东川-易门式铜矿床属沉积-改造成因,其中的层状铜矿属沉积成岩成因,不是"热液成矿";所谓东川-易门式矿床(稀矿山除外)为"喷流沉积成矿"或"岩浆叠加",尚依据不足;刺穿体是构造作用产物,对成矿有利,是良好的找矿标志,其中的角砾岩主要是沉积角砾岩与构造角砾岩,或沉积-构造角砾岩,不足以冠名"隐爆角砾岩(筒)"。     

湖北省铜山口铜(钼)矿床成矿流体水岩反应数值模拟

湖北省铜山口铜(钼)矿床是一典型的夕卡岩 斑岩复合型矿床。通过对其流体包裹体的系统研究,确定了成矿流体的成分及温压条件;结合矿床学的研究,将成矿过程分解为两个平行的成矿阶段,即夕卡岩型矿化阶段和斑岩型矿化阶段。根据Johnson和Reed等人建立的水 岩反应模型,对该矿床的成矿流体与围岩的反应并析出金属沉淀的过程进行了数值模拟计算。结果表明:在斑岩型矿化阶段,成矿流体系统出现等焓减压沸腾过程并沉淀出大量的金属矿物,成矿流体分异为低盐度流体和高盐度流体;在夕卡岩型成矿阶段,沉淀出典型的夕卡岩矿物;在整个成矿过程中,成矿流体的pH值逐渐升高。模拟计算结果与实际地质现象非常吻合,说明所建立的水 岩反应模型可以为理解这一类复合型金属热液矿床的形成机制提供一个新的思路。     

用层次分析法确定气象服务评价指标权重

在气象服务评价体系中,以气象服务总体评价为目标层,分层次确立一级和二级评价指标,利用2010年全国公众气象服务满意度调查中评价指标数据,应用层次分析法 (AHP) 中的9分位标度法和0.618标度法来构建判断矩阵,分析了各级评价指标的权重系数确定方法。分析发现,当评价指标少于5个时,可采用9分位标度法构建判断矩阵,以确定各评价指标的权重值;而当评价指标达到5个时,需采用0.618标度法来构建判断矩阵,计算出相应的权向量即为权重系数。将上述方法应用于2011年公众气象服务满意度调查数据中,前后两年主要评价指标对比显示,气象服务信息内容的权重在增加,而气象知识宣传普及的权重有所减小,即公众对于气象服务信息内容更为重视,同时气象部门对于公众的气象知识宣传普及工作也取得了成效。     

“碧利斯”(0604)暴雨过程不同类型降水云微物理特征分析

本文利用"碧利斯"(0604)暴雨增幅过程高分辨率的数值模拟资料, 将降水分成对流降水和层云降水, 对比分析了不同类型降水云微物理特征和过程的差异, 探讨了不同类型降水对暴雨增幅的贡献, 结果指出:(1)暴雨增幅前, 降水基本为层云降水, 对流降水只存在于零星的几个小区域, 暴雨增幅发生时段, 对流降水所占比例较暴雨增幅前有显著增加, 平均降水强度达层云降水强度的3倍多。(2)暴雨增幅时段, 云系发展更加旺盛, 云中各种水凝物含量较增幅前明显增加, 其中, 对流和层云降水区云中水凝物含量均有一定程度增长, 但对流降水区增加更显著;而无论增幅前还是增幅时段, 对流降水区云中水凝物含量均要明显大于层云降水区, 并且两者的这种差异随着地面降水强度的增强而增大。(3)暴雨增幅前后, 对流降水区雨滴的两个主要来源最终均可以追踪到云水, 通过云水与大的液相粒子(雨滴)和大的固相粒子(雪)之间、以及大的固相粒子(雪和霰)之间的相互作用和转化, 造成雨滴增长, 并最终形成地面降水, 而层云降水区中与雨滴形成相关的上述主要云微物理过程明显变弱, 但层云降水区中暴雨增幅时段的上述过程又要强于增幅前, 说明层云降水对暴雨增幅也有一定贡献。     

一次低压环流引发暴雨过程的平均特征

2006年7月14-17日,受热带风暴“碧利斯”的影响,福建沿海地区发生了持续性的暴雨-大暴雨过程。利用时间的合成平均分析方法针对这次暴雨持续期间（14日-16日的每天08时和20时以及17日的08时）共7个时次的基本资料,并且计算了各个时次的物理量资料,也进行了平均,从而进行诊断分析。结果表明,低压环流持续稳定存在以及对流层中低层持续的大量水汽输送为这次暴雨过程提供了背景条件。对流层气流强烈辐合持续存在对暴雨持续具有重要意义。高温高湿的能量的持续存在,是暴雨到大暴雨天气维持的一个重要的热力条件。强的高空辐散和正涡度平流的共同作用则有利于直运动的加强,并且中低层水汽加强上升凝结形成这次强的暴雨区。     

Numerical experiments for Typhoon Dan incorporating AMSU-A retrieved data with 3DVM

Two sets of assimilation experiments on a landfalling typhoon—Typhoon Dan(1999)over the western North Pacific were designed to compare the performances of two kinds of variational data assimilation schemes that are the 3-Dimensional Variational data assimilation of Mapped observation(3DVM)and the 4-dimensional variational data assimilation(4DVar).Results show that:(1)both the 3DVM and 4DVar successfully improved the simulations of typhoon intensity and track incorporating the satellite AMSU-A retrieved temperature and wind data into the initial conditions,and the 3DVM more significantly due to the flow-dependent of background error covariance matrix and observation error covariance matrix like 3-dimensional variational data assimilation(3DVar)circle;(2)inclusions of extra model integration iterations at each observation time in the 3DVM make it more consistent with prediction model;(3)the 3DVM is much more time-saving due to the exclusion of the adjoint technique in it.     

厄尔尼诺和反厄尔尼诺事件与西北太平洋台风活动

用统计相关和典型年合成方法分析了厄尔尼诺和反厄尔尼诺事件与西北太平洋台风活动的关系，指出厄尔尼诺年台风活动减少，反厄尔尼诺年台风活动增加，而且台风活动与厄尔尼诺、反厄尔尼诺事件起始和终止时间、强度、台风生成区域有关。利用厄尔尼诺和反厄尔尼诺年台风活动频数的统计特征，及台风频数与海温等要素的时滞相关关系，为台风频数的预测提供了有益的信息。还应用奇异值分解方法，分析了高度场和海温场的相关关系。结果表明，厄尔尼诺年海气耦合作用将造成不利于台风发展的环流条件，因此台风偏少，反厄尔尼诺年则出现相反的情况。     

台风“温比亚”引发豫东“18.8”极端降水的特征与成因分析

利用多源气象资料,对台风“温比亚”引发豫东降水的极端性特征及极端降水产生机制进行分析,提炼预报着眼点。此次降水是河南继驻马店“75·8”暴雨之后的又一次罕见特大暴雨,表现为过程雨量极大、破极值站数最多、降水强度极大、强降水时段集中的特征。结果表明：（1）高低空系统耦合为特大暴雨的发生发展创造了良好的环境条件,极端降水的产生主要受台风北侧螺旋云系影响,并有持续不断的强回波单体在同一个地点移动,冷空气与台风环流相互作用是重要的预报着眼点,重点分析台风和副热带高压的相对运动及西风带对台风的引导作用。（2）河南东部水汽输送条件一直处于较好的状态,这是降水维持较长时间的重要因素,急流中心区域和强度的变化对降水量多少有指示意义。（3）豫东地区对流不稳定和斜压不稳定均比较明显,低层MPV1<0、MPV2>0的区域与强降水落区有较好的对应关系。（4）强辐合中心位于台风中心的北侧,降水强度与辐合强度有较好的对应关系,螺旋度大值区分布对强降水的分布区域有较好的指示意义。     

2013年9月大气环流和天气分析

2013年9月环流特征如下：极涡分裂,主体位于西半球;里海以北有阻塞形势出现,西太平洋副高强度较常年偏强、位置偏西。全国平均降水量69.3 mm,较常年同期偏多6.1%,华西部分地区秋雨明显,河南北部等地降水量不足常年20%,有中到重度气象干旱;全国平均气温16.8℃,较常年同期偏高0.2℃。9月我国的大范围强降水过程有2次,其中一次与热带气旋活动有关。9月共有8个热带气旋在南海和西北太平洋活动,较常年同期平均偏多3个,其中“天兔”是近40年来登陆粤东沿海的最强台风。全国17个省（区、市）发生风雹灾害;我国中东部出现雾霾天气。