基于Ka波段云雷达观测的中国西天山降雨云宏微观物理特征研究

利用Ka毫米波云雷达与自动气象站降雨资料,研究了西天山地区2019年和2020年5～8月的降雨云宏微观特性。结果表明：(1)降雨主要发生在夜间,累积降雨量集中在21:00(北京时间,下同)至次日07:00,降雨频次和累积降雨量相关系数为0.71。大雨强频次虽最少,但对总累积降雨量贡献较显著。(2)小雨强、中雨强、大雨强平均反射率因子最大值分别为30 dBZ、35.8 dBZ和39.5 dBZ,最大平均液态水含量分别为1.5 g m^-3、4.2 g m^-3和7.3 g m^-3。(3)不同降雨强度对应的反射率因子都有两个集中区域,2.0～4.4 km反射率因子集中在15～26 dBZ,地面附近的小雨强、中雨强、大雨强对应的反射率因子分别集中在24～32 dBZ、29～38 dBZ和31～42 dBZ。1.75 km以下中雨强和大雨强液态含水量小于1gm^-3的频率明显少于小雨强,降雨强度的越大降雨粒子径向速度越集中。     

基于MODIS数据中国天山积雪面积时空变化特征分析

基于2011-2015年MOD10A2积雪产品和气象数据,通过几何校正、去云预处理,应用归一化差分积雪指数算法等获取中国境内天山山区积雪覆盖面积数据,分析了积雪面积的时空变化特征及与气温降水的关系。结果表明：（1）年内积雪面积呈单峰变化,9月开始积累,次年1月达峰值,3月气温回暖消融加速,至7月最小。春秋季波动较大但没有明显的增减趋势,夏季积雪面积最小,冬季最大且呈减小趋势。（2）2001-2015年积雪覆盖面积整体上呈减少趋势,积雪覆盖率最大值的波动比最小值的波动更加剧烈。（3）积雪覆盖率随着海拔升高而增大,海拔<1 500 m区域积雪覆盖率低于10%,海拔>4 500 m以上区域平均可达70%,为常年稳定积雪区。积雪覆盖率在西北坡最高,南坡最低。（4）年均气温升高是积雪覆盖面积减小的主因,年积雪覆盖面积变化与年降水量变化保持一致的下降趋势。     

中亚天山山区冰雪变化及其对区域水资源的影响

冰川和积雪是构成山区固体水库的主体,对区域水资源稳定性具有调节功能,但深受气候变化的影响。以中亚天山为研究区域,基于长时间序列的观测数据,分别从冰川、积雪、水储量、径流等方面进行分析,并选取阿克苏河、开都河及乌鲁木齐河3个典型流域,研究天山山区冰雪变化对流域水资源的影响。结果表明：① 冰川退缩速率与面积的函数关系为f（x） = -0.53×x^-0.15 （R² = 0.42,RMSE = 0.086）,说明小型冰川对气候变化的响应更为敏感。同时,中低海拔区域的冰川退缩速率大于高海拔区域;② 2003-2015年天山山区水储量的递减速率为-0.7±1.53 cm/a,天山中部区域的递减速率最大,这一结果与该区域冰川急剧退缩相吻合;③ 近半个多世纪以来,冰雪融水径流增加是这3个典型流域径流量增加的主要原因,其中阿克苏河增幅最大（达0.4×10⁸ m³/a）。但自20世纪90年代中期以来,3个流域的径流量都呈减少趋势,与流域内冰川面积减少、厚度变薄及平衡线海拔升高的关系密切。研究结果揭示了气候变化驱动下的山区固态水体储量变化对流域水资源的影响机制,以期为流域水资源管理提供有价值的决策参考。     

中国东南极地质考察20年进展与展望

在1998—2017年期间,我国组织了14次东南极地质考察,将考察的范围从中山站所在的拉斯曼丘陵向外扩展了约400 km,主要包括格罗夫山、埃默里冰架东缘-西南普里兹湾、北查尔斯王子山、布朗山、赖于尔群岛和西福尔丘陵等露岩区。通过大、中比例尺的地质编图和多学科综合研究,取得如下重要进展:(1)确定格罗夫山冰下高地为泛非期(~570—500 Ma)单相变质地体,发现镁铁质和泥质高压麻粒岩并刻画了泛非期造山的精细过程,为普里兹造山带的碰撞造山成因以及冈瓦纳超大陆的多陆块汇聚模型提供了岩石学支撑;(2)论证在印度克拉通与东南极陆块之间存在一个延长2 000 km的中元古代长寿命大陆岛弧,岛弧岩浆作用从~1 500 Ma一直持续到~1 000 Ma,提出雷纳造山带格林维尔期(~1 000—900 Ma)的构造演化可能经历了从弧陆碰撞到陆陆碰撞的过程;(3)在赖于尔群岛超高温变泥质岩中识别出早期蓝晶石的残留,确定了超高温变质作用顺时针演化的精细P-T轨迹;(4)在西福尔丘陵西南部基性岩墙群中发现了格林维尔期(~960—940 Ma)不均匀麻粒岩化,变质条件达820—870℃、0.84—0.97 GPa,认为西福尔陆块也卷入到印度克拉通与东南极陆块的碰撞造山过程;(5)在西福尔丘陵东南部浅变质冰川漂砾和松散砂中获得~3.5—3.3 Ga的古老锆石U-Pb年龄,推测在西福尔丘陵东南方向存在一个从前未知的古太古代冰下陆块。建议今后在东南极面向印度洋构造域的地质考察要进一步扩展到南查尔斯王子山、内皮尔杂岩和登曼冰川,研究工作的重点仍聚焦在南极大陆如何响应地质历史时期里超级大陆的聚散过程这一关键科学问题上,并可在以下几个方面展开:(1)太古宙古老地壳及陆核的识别与全球对比;(2)格林维尔期造山记录与罗迪尼亚超大陆汇聚;(3)泛非期造山记录与冈瓦纳超大陆汇聚;(4)显生宙冈瓦纳超大陆裂解及陆块分离。通过这些考察和研究工作,可以促使我国对南极地质科学的研究达到国际先进水平。     

巴音布鲁克高寒区气象观测分析

本文通过2011-2013年中天山高寒无人区自建的自动气象站获取的稀缺气象资料,客观地揭示了观测区域的气象条件,给出部分气象特征参数变化特征,为中天山高山达坂区气象观测研究工作奠定一定基础,并得出如下结果：（1）迎风坡盛行风向SE、N,SE占35%,N占25%,N向风力集中4级以下,SE明显偏大,3级风比重15%,4级风比重7%,5级风比重4%;6级风比重1%,6级以上的风力几乎为零。背风坡主导风向角度范围在247.5°-337.5°,风力基本在6级以下,6级及以上风力出现概率不足1%。3-5级风占的比重较大。（2）日平均气温≤-10℃日数所占观测总日数的百分比,其值分别为：0.0%（恰西）、44.5%（江不肯达坂）、9.8%（江巴口子）、15.1%（铁力买提达坂）。恰西、江不肯达坂、江巴口子、铁力买提达坂4站日平均相对湿度≥80%的频率分别为5.9%、18.4%、16.1%和22.6%。（3）换算得出恰西、江不肯达坂、江巴口子、铁力买提达坂观测期间10m高度最大瞬时风速与小时平均风速分别为33.8/27.9m/s、41.0/27.3 m/s、25.7/17.7m/s、34.0/17.2 m/s。     

新疆西南天山地区水系沉积物测量地球化学特征及找矿方向

新疆西南天山地区隶属于塔里木板块北缘,该区是我国重要的铜、铅、锌、镍等成矿带。为查明区内主要成矿元素地球化学分布和浓集特征、确定找矿靶区,对西南天山一带进行1∶5万水系沉积物地球化学测量。通过采集分析8347件化学样品的17种元素,结合研究区成矿地质条件共圈定出33处异常。并对HS26、HS18综合异常进行了异常查证,新发现了3处铜、铅锌多金属矿化点。圈定了3处找矿远景区,即阿克塔什Pb、Zn、Cu找矿远景找矿远景区、苏约克Ni、Co、Cr找矿远景区和阿依浪苏阿舒别勒Ni、Co、Cr找矿远景区,为该区下一步找矿工作指明了方向。     

天山北麓活动背斜区河流阶地与古地震事件

利用航空遥感照片和Google earth卫星影像,对天山北麓独山子活动背斜区奎屯河两侧的河流地貌进行解释,结合野外调查发现,奎屯河流经独山子背斜段发育7级基座阶地,阶地基座为上新统独山子组泥岩,其上部为2.5 ～ 15m厚的砂砾石层和砂质黏土.在开挖或剥离的各级阶地堆积物剖面中采集细粒堆积物样品,实验室中采用细粒石英...     

东天山康古尔金矿床石英位错构造及其动力学意义

康古尔金矿床形成于脆韧性—脆性剪切变形构造演化过程中。应用透射电镜超微技术分析水热成矿期石英位错构造、位错密度及差应力值有助于加深认识剪切构造条件下的成矿动力学机制。石英位错构造特征反映成矿期构造变形环境为中温—中低温、高差异应力、高应变速率。成矿期构造差应力演化呈明显的脉动性,这种脉动性所形成的“应力地震泵吸”机制对金矿成矿至关重要。     

秦岭造山带中热水沉积成矿盆地的研究思路与方法初探——兼论秦岭超大型金属矿集区的研究与勘查

以秦岭造山带中热水沉积成矿盆地为例, 讨论了热水沉积成矿盆地的研究思路与方法（１）, 在这些盆地中已发现了一批大型－超大型矿床, 也是秦岭超大型矿集区的研究原理、研究及研究内容等基本准则。提出盆地充填史、盆地内同生构造作用等研究沉积盆地形成与发展。认为秦岭热水沉积成矿盆地具有分级特征, 热水沉积岩相是主要的物质组成。总结了秦岭中（火山）热水沉积成矿盆地、深水缺氧环境中热水沉积成矿盆地、叠合盆地、复合盆地、拉分盆地、裂陷盆地等六种构造－沉积岩相时间－空间组合模式, 它们是超大型金属矿床产出部位。     

不同构造环境下的壳─幔过渡带结构

位于中国西北部的天山造山带与准噶尔盆地是典型的盆岭构造。通过对横跨天山造山带与准噶尔盆地的沙雅-布尔津地学断面地震宽角反射、折射资料进行小波分析,获得了天山造山带与准噶尔盆地壳-幔过渡带的详细结构。结果表明,天山造山带的壳-幔间是以多个薄层过渡的。这些薄层的层厚度2～3km不等,层速度高低相间,总厚度约20km,平均速度较低,接近塔里木盆地下地壳的速度。塔里木盆地北缘与准噶尔盆地的壳-幔间不具有这种特点,其壳-幔间主要表现为一级间断面。而位于中国东北部的间阳-海城-东沟深地震测深剖面所揭示的辽东台隆-辽河盆地-燕山台褶带壳-幔过渡带的结构似乎具有完全相反的特征：辽河盆地的壳-幔过渡带比较复杂,它由数个薄层叠合而成,总厚度达15km;辽东台隆与燕山台褶带壳-幔过渡带结构十分简单,皆以一级间断面过渡为主。研究认为,造成二者差异的主要原因是它们所处的构造环境不同：前者为挤压环境,而后者为伸展环境。在挤压环境下,复杂的壳-幔过渡带形成于造山带的下面;而在伸展环境下,复杂的壳-幔过渡带形成于盆地的下面。壳-幔过渡的复杂程度与构造活动性相联系,在一定程度上反映了岩石圈目前的构造活动水平。