Dynamical Tropopause Variability and Potential Vorticity Streamers in the Northern Hemisphere —— A Climatological Analysis

This study presents a 44-year climatology of potential vorticity （PV） streamers in the Northern Hemisphere based upon analyses of the ERA-40 reanalysis data set. A comparison to an existing 15-year climatology yields very good agreement in the locations of PV streamer frequency maxima, but some differences are found in the amplitude of frequencies. The climatology is assessed with the focus on links between PV streamer frequencies and the synoptic- and planetary-scale variability of the dynamical tropopause.
A comprehensive overview is provided on where （zonally） and when （seasonally） short-term variability throughout the extra-tropical and sub-tropical tropopause is enhanced or reduced. Several key processes that influence this variability are discussed. Baroclinic processes, for example, determine the variability in the storm-track areas in winter, whereas the Asian summer monsoon significantly influences the variability over Asia.
The paper also describes links between the frequency of PV streamers in the extra-tropical and subtropical tropopause and three major northern hemisphere teleconnection patterns. The observed changes in the PV streamer frequencies are closely related to concomitant variations of PV and its gradient within the tropopause region. During opposite phases of the North Atlantic Oscillation the location of the streamer frequency maxima shifts significantly in the Atlantic and European region in both the extra-tropics and subtropics. The influence of ENSO on the streamer frequencies is most pronounced in the subtropical Pacific.     

Review of the Study of Nonlinear Atmospheric Dynamics in China （1999-2002）

Researches on nonlinear atmospheric dynamics in China (1999-2002) are briefly surveyed. This review includes the major achievements in the following branches of nonlinear dynamics: nonlinear stability theory,nonlinear blocking dynamics, 3D spiral structure in the atmosphere, traveling wave solution of the nonlinear evolution equation, numerical predictability in a chaotic system, and global analysis of climate dynamics.Some applications of nonlinear methods such as hierarchy structure of climate and scaling invariance, the spatial-temporal series predictive method, the nonlinear inverse problem, and a new difference scheme with multi-time levels are also introduced.     

上海热浪与健康监测预警系统

用1989～1998年上海逐日4次气象观测资料,应用美国特拉华大学的SSC天气分类方法确定逐日天气类型,形成了10年逐日天气类型日历。并通过天气类型与死亡率的对比分析,确定MT+类型是上海地区形成热浪的“侵人型”气团,是具有最高死亡率的天气类型。采用逐步回归方法建立了MT+类型下因受热浪侵袭而超正常死亡数的回归方程。在此基础上建立了上海热浪与健康监测预警系统。通过1999年气象和死亡实况资料检验,系统对热浪及因此引起的死亡具有较好的监测和预警效果。     

中国大陆及邻区上地幔各向异性研究

为了深化对中国大陆及邻区上地幔介质形变强度和方向的空间变化图象、各向异性和剪切波分裂、各向异性以及应变、应变和构造过程关系的认识，我们以剪切波在分层各向异性介质中的传播理论为指导，以分裂剪切波观测为基础，借助数字化地震资料和高分辨率的信号处理技术，给出了对136次地震的分析结果，得到了20个台站下面的上地幔各向异性介质的变形强度和方向的空间变化图象；并结合已有研究结果，对中国大陆及邻区上地幔各向异性特性及其起源问题进行了讨论．      

汶川地震前后地震波速比和视速度变化特征的研究

2008年5月12日在中国四川省境内龙门山断裂带发生了8级巨大地震．在其主震前后随着震源区附近应力状态的改变,地壳介质的物性是否也存在相应的异常变化过程？该问题成为汶川地震研究的热点科学问题之一．本研究搜集和整理了中国地震局四川数字地震台网2001年1月1日-2010年5月31日产出的震相观测报告,和中国地震局地球物理研究所流动数字地震台网2008年5月12日——9月30日产出的震相观测报告,采用多台和达法和多地震联合测定法,根据入选的直达波Pg和Sg的震相数据,重点研究了龙门山断裂及其附近地区的P波和S波视速度的时间变化特征,并与波速比的时间变化特征进行了对比分析．为保证计算结果的可靠性和稳定性,对所收集到的数据进行了较为严格的筛选和限定．研究发现,龙门山断裂及其附近地区,在汶川地震前P波和S波视速度存在4年左右的明显降低过程,到震前约半年出现快速恢复．在震前P波和S波的视速度明显降低的过程中,波速比的低值异常过程仅为2年多,且幅度小持续时间较短．在波速比和视速度异常发展的进程中,进入发震中短期异常快速恢复是两者的共同特征．      

利用地震噪声准实时监测短周期面波波速变化

依据由噪声信号提取面波格林函数的原理,利用福建省地震台网25个宽频带台站2007年7月2日—8月29日的脉动观测资料,得到了瑞雷波群速度在福建地区的分布,并将该结果作为下一步相对变化动态成像的背景速度分布．分布结果表明,福建地区周期为3—5s的瑞雷波群速度大致在2.9—3.1km/s之间,平均速度为3.0km/s,瑞雷波群速度分布呈北高南低的现象,这与福建地区北部多山、南部多平原盆地的地理环境有很好的吻合．而且,该群速度分布图在漳州盆地地区表现出一个非常明显的低速,这主要是因为受到盆地沉积层的影响．通过滑动窗（窗长为20d,步长1d）技术得到了观测区内周期约为3-5s的瑞雷波波速分布变化的连续图像;再利用扣除背景影响的技术,得到了2007年8月14日—2008年7月1日福建地区瑞雷波波速的相对变化时空动态图像．通过分析相对变化时空动态图像与该时间范围内发生的地震的对应关系,表明福建地区瑞雷波波速在多次网内中等强度的地震或震群（ML＞3.0）中均表现出震前波速升高,震后下降恢复的变化趋势．初步分析认为,这可能与震前整个地区受到的应力增大震后应力得到释放所导致的介质变化有关．      

山东地区上地幔各向异性研究

通过分析山东地区数字地震台网37个宽频带地震台站的远震SKS波形资料,使用最小能量法和旋转相关法求得每一个台站的SKS快波偏振方向和快、慢波时间延迟,获得了山东地区上地幔各向异性图像.该研究区的各向异性快波方向基本呈WNW-ESE方向,快、慢波时间延迟为0.73-1.71 s.研究表明,山东地区上地幔存在明显的各向异性...     

云南楚雄盆地波动特征及构造沉积演化

云南楚雄盆地是扬子板块西南缘的中新生代含油气盆地, 具有复杂的构造、沉积演化历史.应用沉积波动过程分析方法, 研究了楚雄盆地演化过程中的主要周期, 得出楚雄盆地存在3个一级沉积波动周期(2 2 0Ma)、6个二级沉积波动周期(1 0 0Ma)、9.5个三级沉积波动周期(4 5Ma) 以及高频波动周期(1 0Ma、5Ma).通过对不同波动单元的波动曲线对比, 得出楚雄盆地构造沉积演化规律: 在古生代沉积中心位于盆地东部的云龙凹陷; 中生代早期, 沉积中心具有自西南向东北, 由盆地边缘向中心迁移的规律, 晚期受构造运动影响, 沉积中心有自东北向西南回迁的趋势.      

上扬子克拉通南缘中泥盆统-石炭系高频层序及复合海平面变化

上扬子克拉通南缘中泥盆统—石炭系地层高频层序可以划分为三个级别 ,并与层序地层学术语可以对比 :六级层序—韵律层 ;五级层序—准层序 ;四级层序—准层序组。不同级别高频层序的形成受米兰柯维奇驱动力引起的具不同周期和频率的复合海平面变化控制。克拉通边缘沉积环境中 ,低频海平面变化的上升阶段形成以淹没节拍为主的高频层序 ,而在停滞至下降阶段形成以暴露节拍为主的高频层序。所以 ,通过对不同特征的高频层序及垂向叠加的分析 ,可以求解低频海平面的变化     

水汽和潜热释放对背风波影响的数值试验

利用中尺度数值模式ARPS进行了理想场的数值模拟,分析研究了水汽和潜热释放对大气层结稳定度的影响以及其在背风波的发展和演变过程中的作用,研究发现,潜热释放对大气层结分布的影响要远大于水汽对大气层结分布的直接影响,如果没有潜热的释放,水汽对背风波的发展和演变的作用非常小,而潜热释放可以使湿层结稳定度急剧下降,迅速破坏原有的层结分布,使这个区域出现非拦截的强烈的垂直运动,波动的崩溃更加迅速和明显。但需要说明的是在试验中,将数值模式里控制潜热释放的参数设为:0、1/2、2的假定情况,则在实际的大气运动过程中是不可能存在的。