The effects of asymmetric potential vorticity forcing on the instability of South Asia High and Indian summer monsoon onset

Based on the theory of potential vorticity(PV),the unstable development of the South Asia High(SAH)due to diabatic heating and its impacts on the Indian Summer Monsoon(ISM)onset are studied via a case diagnosis of 1998.The Indian Summer Monsoon onset in 1998 is related to the rapidly strengthening and northward moving of a tropical cyclone originally located in the south of Arabian Sea.It is demonstrated that the rapid enhancement of the cyclone is a consequence of a baroclinic development characterized by the phase-lock of high PV systems in the upper and lower troposphere.Both the intensification of the SAH and the development of the zonal asymmetric PV forcing are forced by the rapidly increasing latent heat released from the heavy rainfall in East Asia and South East Asia after the onsets of the Bay of Bengal(BOB)monsoon and the South China Sea(SCS)monsoon.High PV moves southwards along the intensified northerlies on the eastern side of the SAH and travels westwards on its south side,which can reach its northwest.Such a series of high PV eddies are transported to the west of the SAH continuously,which is the main source of PV anomalies in the upper troposphere over the Arabian Sea from late spring to early summer.A cyclonic curvature on the southwest of the SAH associated with increasing divergence,which forms a strong upper tropospheric pumping,is generated by the anomalous positive PV over the Arabian Sea on 355 K.The cyclone in the lower troposphere moves northwards from low latitudes of the Arabian Sea,and the upper-layer high PV extends downwards and southwards.Baroclinic development thus occurs and the tropical low-pressure system develops into an explosive vortex of the ISM,which leads to the onset of the ISM.In addition,evolution of subtropical anticyclone over the Arabian Peninsula is another important factor contributing to the onset of the ISM.Before the onset,the surface sensible heating on the Arabian Peninsula is very strong.Consequently the subtropical anticyclone which dominated the Arabian Sea in spring retreats westwards to the Arabian Peninsula and intensifies rapidly.The zonal asymmetric PV forcing develops gradually with high PV eddies moving southwards along northerlies on the eastern side of the anticyclone,and a high PV trough is formed in the middle troposphere over the Arabian Sea,which is favorable to the explosive barotropic development of the tropical cyclone into the vortex.Results from this study demonstrate that the ISM onset,which is different from the BOB and the SCS monsoon onset,is a special dynamical as well as thermodynamic process occurring under the condition of fully coupling of the upper,middle,and lower tropospheric circulations.     

The geobiological formation process of the marine source rocks in the Middle Permian Chihsia Formation of South China

The Chihsia Formation is one of the four sets of regional marine hydrocarbon source rocks from South China.In the past two decades,detailed geochemical and sedimentological studies have been carried out to investigate its origination,which have demonstrated that the high primary productivity plays a primary role in the deposition of sediments enriched in the organic matter.However,the mechanism of this high productivity and the path of the deposition and burial of the organic matter have always been a mystery.Based on the previous studies on the Shangsi Section in Guangyuan City,Sichuan Province,we proposed that the development of the equatorial upwelling due to the sea level rise is responsible for the relatively high productivity in the Chihsia Formation.The sea waters with high nutrient were transported by the sub-surface currents along the equator.High organic carbon flux was deposited on the deeper shelf,and then decomposed by bacteria,leading to the occurrence of anaerobic respiration.The metabolism of the microorganisms consumed the dissolved oxygen in waters,which was in favor of the preservation of the organic matter.This suggested geobiological model integrating with paleoclimatology,paleoceanography and geomicrobiology will help us to understand the causes of this particular sedimentary sequence.     

山东省泰安市城区-旧县岩溶水系统地下水资源潜力评价

山东省泰安市城区-旧县岩溶水系统位于山东省中部的泰山南麓,为单斜构造式岩溶含水系统,由城区和旧县两个水源地组成,地势总体北高南低,面积约112 km2。含水系统内地层以新生界第四系和古生界寒武、奥陶系为主,此外,在南部和北部分布有较大面积的太古界泰山岩群火成岩。本区在构造单元上属鲁西台背斜的一部分,泰莱断陷盆地之西半部。区内断裂构造发育,主要有NE向的泰山断裂、徂徕山断裂及结庄断裂,NW向的洪沟断裂、滂河断裂、岱道庵断裂。含水系统包括第四系松散岩类孔隙含水岩组和寒武-奥陶系碳酸盐岩类裂隙岩溶含水岩组,地下水动态受降水及人工开采影响明显。截止2012年底,地下水日均开采量为5.2万m3,接近系统允许开采量5.79万m3,处于采补平衡状态。本文在充分利用前人研究资料的基础上,通过对牟汶河修建拦河坝,河水位抬高引起的岩溶水补给条件变化的研究,确定该含水系统尚具有开采潜力,其潜力主要来源于地表水入渗补给。通过研究计算,目前该含水系统还具有约2万m3/d的开采潜力。      

黄土高原旱作区马铃薯叶片和土壤水势对垄沟微集雨的响应特征

于2011年在黄土高原半干旱地区以平地不覆膜为对照,研究了不同沟垄和覆膜方式对马铃薯叶片和土壤水势水势的影响。结果表明：不同沟垄和覆膜方式在不同土层和不同生育期对土壤和叶片水势的影响差异显著。（1）土壤水势日变化趋势：0～20 cm土层,土垄处理在开花期为先下降后上升型,土垄和覆膜垄处理在块茎膨大期为先下降后上升型,覆膜垄和全膜双垄沟播处理在成熟期为先下降后上升型,其余为逐渐下降型;20～40 cm土层,各处理土壤水势呈逐渐下降趋势。（2）叶片水势日变化趋势：开花期和块茎膨大期表现为双低谷型,双低谷分别在13：00和17：00,成熟期为“V”型,即单低谷型,低谷出现在17：00。各处理变化趋势相同,但水势存在差异。土垄处理在水分关键期（开花期和块茎膨大期）叶片水势显著高于其他处理,而全膜双垄沟播处理在成熟期最高。（3）生育期土壤水势和叶片水势均表现为先减小后增大的趋势。20～40 cm土层对叶片水势影响较大,土垄处理在该土层具有较好的水分状态,蒸腾作用较强加速了水分运移速率,是导致覆膜垄和全膜双垄沟播处理水势低于土垄的主要原因。在前期降雨较少的年份,由于较小的蒸腾作用,土垄处理可以保证马铃薯承受较小的水分胁迫;在前期降雨量较多的年份,覆膜垄和全膜双垄沟播处理则可以凭借其较大的蒸腾作用发挥较大的增产效果。     

中原经济区城市间相互作用时空格局演变研究

将中原经济区30个省辖市市区作为研究对象,按照由“线”→“点”→“面”的分析思路,运用引力模型、潜能模型与潜能得分模型、经济隶属度模型等各种模型,定量分析1990~2010年间中原经济区城市间相互作用时空格局的演变过程与特征。结果表明：城市间相互作用强度的时空差异明显。“线”层次上,城市间的引力和城市联结线数目的增多,逐渐形成辐射网络,引力和联结线数目的变化存在时空差异性。“点”层次上,通过“线-点”叠加分析,城市最大联结线数目增多和城市潜能等级提升的时空差异性明显。而且1990~2010年间各个城市潜能等级跃迁的时空差异明显。“面”层次上,近20多年来,区域中心城市没有变化,但4个中心城市的腹地变化明显,核心组团——郑州组团1990~2000年北扩,2000~2010年东扩;1990~2010年,潜能高值区域的空间收缩也表现出阶段性特征。     

珠三角县域城市潜力的时空关联结构演变

基于1990、1994、2000、2005 和2009年公路网数据和经因子分析得到的县域城市综合实力指数,采用扩展的潜力模型测度县域潜力指数,运用时空自相关方法探讨珠三角县域潜力的时空关联格局及其演变,并与空间关联格局对比及与交叉相关函数比较检验其准确性。结果表明：① 珠三角县域潜力总体上具正时空关联性,但关联程度不高,1994-2005年缓慢加强而2005-2009年趋于减弱。大多县域潜力的局部时空关联特征相对稳定,且以正相关为主,但部分县市时空关联类型发生了明显转化。② 县域潜力的局部时空关联类型分布差异及其变化明显,时空HH区分布于中部地带和东部的深圳—东莞地带,2000年后中部的时空HH区范围收缩至广—佛核心都市区;西部时空LL区连片分布格局相对稳定,中南部2005年开始出现新的时空LL区,东部时空LL区范围1994-2000年扩大而后逐步收缩,2009年零星分布于东部边缘;时空异质区变化较剧烈。③ 三大地带县域潜力的局部时空关联特征反差鲜明,东部与中部差异趋于缩小,而西部与中、东部的差异进一步扩大。④ 时空自相关方法能有效挖掘县域潜力的时空关联模式,比仅考虑空间效应的ESDA方法更能准确客观揭示县域潜力间的时空交互关系。     

沈阳市部门企业地理集聚与城市结构

基于产业空间聚集分布情况探寻城市结构特征,是当前大都市区实证研究中的聚焦点所在,但由于方法论的限制而无法真正揭示产业地理集聚之间的内在关联性。基于已有研究基础,试图通过完善潜力模型、设置距离参数、结合主成分分析法实现对产业地理集聚测度方法论的完善与发展,并选取极具代表性大都市区核心城市——沈阳市为样本单元,以2008年的经济普查部门企业数据开展实证检验。结果表明：沈阳市部门企业之间除了交通运输、仓储和邮政中心产业属于地方化经济外,其余的均为企业关联;水利、环境和公共设施管理业产业依附于制造业呈临街抑或隔街集聚,而与公共管理和组织产业之间同街道集聚;支配主角之间,存在中心CBD主宰制造业的布局,而制造业又在很大程度上影响着交通运输、仓储和邮政中心的布局;企业地理集聚形成的城市结构依然是一个明显的“单中心圈层”结构,没有表现出“去中心化”抑或多极化或分散化演变趋势。研究成果与现实情况基本吻合,侧面说明该模式对揭示城市产业地理集聚模式以及由此形成的城市结构特征具有一定的解释力。     

中国区域全要素生产率的空间溢出关联效应研究

运用空间计量模型对1990~2011年中国全要素生产率进行研究,发现：此间中国省域全要素生产率在大部分年份呈现了空间自相关性,表明这22 a间中国省域全要素生产率并不是完全的随机状态,受其它区域的影响。进一步运用空间计量经济模型从空间维度探究了区域全要素生产率的影响因素,研究表明：经济的集聚水平越高,全要素生产率会得到显著改善;人力资本对经济增长与效率的提升有着显著地积极作用,并表现一定程度的溢出;政府干预和产业结构对全要素生产率的影响为负,说明政府部门要减少对经济的干预;同时表明了中国的产业结构可能存在不合理的地方;信息化水平、基础设施水平对全要素生产率的影响为正,但基础设施水平在统计学意义上并不显著;民营化所占比重的提升对全要素生产率的改进是显著的,因为私有化致使企业的权力下放有助于提高技术效率;经济开放水平显著提升了中国的区域全要素生产率;中国部分省份土地投入规模过大而出现规模不经济的问题。从全要素生产率在各个地区间溢出的证据出发,各个地方政府在统筹区域经济发展的过程中不仅需要考虑本地区经济发展的实际,需要打破目前行政区经济的界限,实现跨区域的协调与合作,实现共赢,最终实现所有地区全要素生产率的提高。     

从集集地震看建筑物震害与地震动参数的关系

本文根据9．21台湾集集大地震中南投县、台中县、台北县和苗栗县的建筑物震害调查资料确定出这4个主要受害地区的平均震害指数,然后义计算出这4个地区的地震动峰值加速度、峰值速度、峰值谱加速度、峰值谱速度、峰值谱位移的平均值。将这些均值分别与平均震害指数进行基于最小二乘法的线性回归,发现峰值速度和震害指数有非常好的相关性,相关系数接近1．0,而峰值加速度与震害指数相关性只有0．8,这说明地震动峰值速度能够体现地震动对脆性结构的破坏势,与以往将不同次地震的记录和资料混淆在一起研究而获得峰值加速度与震害有很好相关性形成了对比。     

水口山矿田矿床定位模式及找矿远景区评价

文章从水口山矿田所处大地构造背景及矿田构造岩浆作用分析入手,阐明了矿田内两大成岩成矿系列:Ⅰ与燕山中期中酸性侵入类有关的中温热液接触交代(夕卡岩)型铅锌铜银硫矿床,Ⅱ与燕山晚期英安质次火山-火山岩有关的浅成低温热液铅锌金银矿床.讨论了两者间的时空关系,分析了控矿因素,总结了矿床定位模式,并结合地物化遥资料进行了矿田内找矿远景区的评价.