秋季大气质量海陆间迁移与南北涛动年际变化不同位相配置及其对中国气温异常的影响

利用NCEP/NCAR逐月再分析资料,通过构建秋季欧亚大陆-太平洋区域的大气质量海陆间迁移(MAMLO)指数和大气质量南北涛动(IHO)指数,对大气质量海陆间迁移和南北涛动的不同位相配置下环流特征及其对中国秋季气温的影响进行了研究。结果表明,大气质量海陆间迁移与南北涛动指数相关系数仅为-0.06,二者在统计学意义上相互独立。二者存在4种位相配置类型,即大气质量海陆间迁移和南北涛动均为正位相(第Ⅰ类配置);大气质量海陆间迁移和南北涛动均为负位相(第Ⅱ类配置);大气质量海陆间迁移为正位相而南北涛动为负位相(第Ⅲ类配置);大气质量海陆间迁移为负位相而南北涛动为正位相(第Ⅳ类配置)。大气质量海陆间迁移和南北涛动呈现不同位相配置类型时,大气质量的重新分布造成了不同的地表气压场分布并显著地影响到了中国北方地区秋季气温异常分布。当二者为第Ⅰ类配置时,南北涛动削弱北太平洋地区大气质量的负异常,减弱了该区域的异常低压,增强欧亚地区大气质量正异常并加强了欧亚地区的地面高压环流,共同造成中国秋季气温异常成东西反位相型分布,东部暖而西部冷;当二者为第Ⅱ类配置时,南北涛动削弱欧亚大陆大气质量的正异常,增强北太平洋地区大气质量负异常。此时大气质量海陆间迁移和南北涛动通过影响地表风场使得气温异常成全国一致型分布,全区偏暖;而第Ⅲ类配置与第Ⅰ类配置对气温的影响类似,但为东部冷而西部暖,第Ⅳ类配置与第Ⅱ类配置的影响类似。这些表明大气质量海陆间迁移对秋季欧亚地区气温异常起到主要作用,而南北涛动则在大气质量海陆间迁移影响中国北方气温异常分布中起到干扰作用。这些结果对深刻认识秋季大气环流变化机理及中国北方乃至欧亚地区秋季气温异常具有重要意义。     

浅析对流层对GNSS基线解算的影响

对流层是影响GNSS信号传播的主要因素之一。利用中国境内及周边IGS站URUMLHAZ(乌鲁木齐-拉萨)、BJFS-PIMO(北京房山-菲律宾)的南北基线和URUM-BJFS(乌鲁木齐-北京房山)、BJFS-DAEJ(北京房山-韩国)的东西基线数据,分别计算其对流层改正前后基线长,总结改正前后基线变化规律,分析对流层改正时影响基线长波动的因素,对探究对流层对基线影响及改进GNSS定位精度具参考意义。     

过去两万年南北半球季风降水反位相变化特征研究

大量古记录表明了近两万年来同一半球内区域季风降水同步变化,而在千年尺度上南北半球间季风降水存在显著的反位相变化关系,但是驱动这一反位相关系的外强迫因子和物理机制尚不完全明确。文章利用基于通用气候系统模式开展的TraCE-21 ka试验资料,发现全强迫试验能够重现与古记录一致的南北半球间季风降水反位相变化关系。并通过分析单一外强迫敏感性试验结果,明确北半球淡水注入强迫是导致千年尺度上南北半球间季风降水反位相变化的主要强迫因子。进一步研究发现,近两万年来冰盖消融带来的北半球淡水注入增强能减弱大西洋经向翻转环流,导致由南半球向北半球热量输送的减少,造成的南北半球间热力差异能够减弱由南半球向北半球的水汽输送,以及通过减弱北半球Hadley环流和向南移动热带辐合带减少北半球季风降水而增加南半球季风降水;当北半球淡水注入减弱时,变化相反。因此,淡水注入量的变化调节了过去两万年来大西洋经向翻转环流的强度和南北半球热力结构,显著影响了千年尺度上南北半球间季风降水的反位相变化关系。     

郯庐断裂南段怀远—池河北西向断裂的第四纪活动性——来自韭山东北缘的地质证据

怀远—池河断裂与郯庐断裂带南段相交,处在郯庐断裂带活动性逐渐减弱的地段。为获取断裂活动的地质证据,选取安徽韭山东北缘进行地貌调查、探槽开挖、年龄样品测试等工作。研究表明,韭山东北缘的线性地貌受断裂活动控制,在调查揭示的多个剖面中,断层表现出一致的活动性质,走向NW,倾向NE,倾角70°左右,具有正断性质;断层垂直断距在第四系中由下往上逐渐变小,直至消失在第四纪覆盖层中,说明断裂具有多期活动,进入中更新世后活动性逐渐减弱。通过跨断层探槽剖面分析及测年结果可知,断层最新活动错断了中更新世地层,上覆的中更新世顶部地层及晚更新世地层未受影响,说明该断裂是一条中更新世断裂,晚更新世以来不活动。怀远—池河断裂的活动情况与其所在地区的新构造环境有关。郯庐断裂带是本区规模最大的控制性构造,它的活动性对区内其他断裂具有重要影响,断裂带明光以南段最新活动时代为中更新世,受其影响,与它相交的怀远—池河断裂最新活动时代也表现为中更新世。这或是蚌埠—凤阳地区以中小地震活动为主的一个构造背景。     

滇西勐海西定地区南段组褶叠层构造及其研究意义

滇西勐海西定地区,在大地构造上位于西南“三江”造山带南段昌宁-孟连结合带东侧的双江-澜沧俯冲增生杂岩带内。该区分布有一套晚古生代的浅变质碎屑岩系--南段组(DCn)。该套地层既显示层型面状构造型式,又发育有顺层片理、顺层掩卧褶皱、粘滞型石香肠及顺层韧性剪切带等构造形迹,具明显的分层剪切变形、横向构造置换和顺层固态流变特点,构成较典型的褶叠层构造。本文对其构造变形特征进行了系统分析与总结,结合区域构造背景研究成果认为,南段组褶叠层构造总体形成于昌宁-孟连古特提斯洋闭合后同碰撞造山收缩挤压背景下的伸展剪切机制。同时指出,南段组是经过构造改造重建而形成的构造地层单元,应称其为南段岩组;现今露头剖面所见南段岩组岩性组合及厚度只代表改造后构造地层的岩性组合特征及褶叠层的露头厚度,不能完全代表南段组原沉积地层的韵律组合及沉积地层厚度;应按构造地层单位进行划分、填图和研究。褶叠层构造作为浅变质岩区一种普遍的构造型式,是对岩石变形组合特征的客观认识,其构造型式、形成机制、形成层次以及形成时间的研究对分析造山带构造演化过程和深化大陆动力学机制的认识具有科学意义。     

基于GF-1卫星的突发性地质灾害调查与评价——以内蒙古大兴安岭山地为例

运用GF-1卫星影像数据进行内蒙古大兴安岭山地南段地质灾害调查对于科学防治地质灾害,提高国产卫星应用水平具有重要意义.通过分别对研究区的全色和多光谱影像利用P5的DEM高程数据及控制点进行有理函数的区域网整体平差,保证不同景影像间的一致性,得到精化后的影像RPC参数;对经过区域网平差的全色影像和多光谱影像利用精化后的有理多项式及DEM进行正射校正;将校正后的全色影像和多光谱影像利用HPF方法进行融合,然后对处理后的影像进行地质灾害解译,进而评价危害范围及程度.研究结果表明,GF-1数据的融合影像对突发性灾害体的微地貌形态反映较明显,能够用于识别突发性地质灾害体的位置、边界范围等特征信息.     

秦巴山区马尾松林和油松林的空间分布及亚热带与暖温带界线划分

秦岭不仅是中国南北的地理分界线,也是中国亚热带和暖温带的气候分界线,在中国地理生态格局中占有重要的地位和作用。由于过渡带的复杂性、过渡性和异质性以及划分指标、研究目的的不同,学术界关于这一南北地理—生态分界线的具体位置一直有争论。为了进一步揭示秦巴山区过渡带的特征,明确中国南北地理—生态分界线的位置,本文选择马尾松（Pinus massoniana）林和油松（Pinus tabulaeformis）林这两类分别代表中国南方亚热带针叶林和北方温带针叶林的植被,结合研究区SRTM地形数据、气温和降水数据等,以年降水、最冷月（1月）气温、最热月（7月）气温和年均温为气候指标,详细分析了这两类植被在秦巴山区的空间分布及二者分界线处的气候条件。结果表明：① 马尾松林和油松林的分界线及相应位置的气候指标可以作为亚热带与暖温带界线划分的植被—气候指标之一。秦巴山区亚热带针叶林（马尾松林）与温带针叶林（油松林）的分界线位于伏牛山南坡至汉中盆地北缘一线（秦岭南坡）海拔1000~1200 m处;分界线处气候指标稳定：年降水750~1000 mm,年均温12~14 ℃,最冷月气温0~4 ℃,最热月气温22~26 ℃。② 通过综合的植被—气候指标来划分秦巴山区亚热带和暖温带的界线,能更科学地确定气候带分界线的位置及过渡带的特征,更全面地反映地表植被—气候格局的变化。此外,秦巴山区亚热带与暖温带的界线应该是由亚热带与暖温带针叶林分界线、阔叶林分界线、灌丛分界线等组成的一个过渡带。本文的研究结果为亚热带与暖温带划分指标的选取提供了一定的科学依据。     

基于氢氧稳定同位素的兰州市南北两山土壤蒸发时空变化及影响因素研究

基于2018年4—10月在兰州市南北两山采集的降水、河水及土壤样品,对不同水体中的氢氧稳定同位素进行测定,并应用Craig-Gordon模型分析了南北两山土壤蒸发的时空变化及其成因。结果表明：① 兰州市局地大气水线LMWL斜率相比全球大气水线GMWL较小,主要是相对湿度小,雨滴在下落过程中受到云下二次蒸发的影响。由表层0~10 cm至深层60~120 cm,土壤水δ²H和δ¹⁸O逐渐贫化,土壤水线SWL的斜率均呈现规律性增大,说明表层土壤受到的蒸发分馏最为强烈,随着土壤深度的增加,蒸发分馏逐渐减弱。② 时间变化上,局地蒸发线斜率S_LEL在4月较大,土壤蒸发较小,4—6月减小,土壤蒸发增大,6—8月趋于稳定,其中7月土壤蒸发最为强烈,自8月S_LEL增大,土壤蒸发开始减小,一直减小至10月。③ 空间变化上,北山相比南山蒸发损失量f更为强烈,主要原因是北山气温、相对湿度和土壤含水量均高于南山。④ 2018年4—10月,各采样点蒸发损失量f达到峰值和谷值的时间相比降水δ ¹⁸O均存在明显的滞后,主要原因是降水在土壤基质入渗过程中存在滞留。     

陕西暖季降水的日变化特征及南北差异

利用2008—2015年CMORPH卫星与自动观测站的逐时降水量融合产品,分析了陕西地区5~10月降水量、降水频次、降水强度的日变化特征,以及陕西南北降水日变化上的差异。结果表明：（1）降水量和降水频次从南向北明显递减,地形作用下的纬向变化是陕西地区降水最重要的特征,但降水强度呈现出南北高、中间低的分布特征,两个高值中心分别位于陕南南部和陕北的东北部,EOF分析表明陕西南部夜雨特征明显。（2）陕西南部降水量和降水频次、降水强度日变化特征一致,均以夜晚至次日清晨为高值区, 而在中午前后达到最低值。陕西北部降水量、降水频次峰值则主要出现在上午,降水强度峰值出现在傍晚。区域对比分析表明,陕西南部降水量日变化主要来自于降水强度的贡献,而陕西北部日变化以降水频次的贡献为主。（3）陕西降水的南北分界线特征明显,34 °N以南地区降水日变化明显且降水主要集中在夜间。34~37 °N之间的中部地区降水日变化较弱,37 °N以北地区降水的日变化特征和陕西南部相反。（4）除榆林、渭南和商洛东部地区外,其他大部分地方白天的降水量都明显低于夜间的降水量,特别是陕南秦巴山区夜间降水量超过白天的一倍以上。     

地球化学模拟在南北古脊梁岩溶裂隙水系统划分中的应用

南北占脊梁是贺兰山经向构造体系的核心部分,为一条SN向的震旦系、寒武系、奥陶系地层隆起。寒武系、奥陶系地层主要为灰岩和白云岩,其问赋存有较丰富的岩溶裂隙水。由于埋深大,构造情况复杂,南北古脊梁的岩溶裂隙水的分布和径流规律至今仍不是十分清楚。本文利用地球化学模拟的方法,对南北古脊梁深埋岩溶裂隙水的系统划分和各部分之间的水力联系进行了研究。认为：系统I和系统Ⅱ的边界应当在严湾和吕套之间,其边界为一条由第四系地下水补给形成的,地下水位较高的可移动地下分水岭;系统I和系统Ⅲ之间存在水力联系,系统I北端排泄口太阳泉的水量有46％来自系统Ⅲ的补给,在萌城泉和太阳泉之间可能存在一条导水断层形成的岩溶裂隙水的强径流带。