兰田埠岩体热动力构造及定位机制研究

兰田埠岩体是一个具有两次岩浆活动的复式岩株，岩体侵入寒武系、震旦系，使围岩发生了热变质作用，同位素年龄值Ｕ─Ｐｂ法３６７Ｍａ（宜昌所，１９９０），属加里东晚期岩体。根据与侵入体协调一致的围岩构造、岩体内部构造，兰田埠岩体是一个典型的斜向底辟侵入，类热气球膨胀模式的岩体。     

深对流系统中初始误差增长和传播的热动力机制

利用WRF模式模拟一个典型的超级单体风暴,揭示了深对流系统中初始误差增长和传播的热动力机制,讨论了系统的高度非线性作用和可预报性等问题。结果表明：影响深对流系统发展强度的不稳定能量和潜热释放是影响误差增长和空间分布的主要因素;误差增长主要集中在对流区,对流区域外的初始扰动有向对流区域传播的趋势,并可在对流区域内迅速增长。随着对流系统的强烈发展,量级为O(10^-2)的初始扰动在210 min时即可达到量级O(10⁰),反映了系统高度的非线性作用和单一确定性预报显著的局限性。另外还发现,初始扰动对的相关性迅速增加,这将导致集合离散度偏低,给集合预报捕获极端天气的能力设置了障碍。误差的传播主要以声波和重力波两种波动形式传播。声波主要表现在积分初期,能量较小。重力波则能够在对流系统以外的区域激发新的对流中心(目前这种误差是不可预报的),进而限制了系统的可预报性。     

东准噶尔强应变构造带成矿系统的特征、成矿流体和热动力条件分析

东准噶尔强应变构造带形成于板块构造的特定部位 ,是不同级别板块俯冲、碰撞作用的产物 ,控制着该区大部分内生金矿的分布 ,并构成了该区最重要的金成矿系统 .在洋壳俯冲和洋盆闭合阶段陆缘火山岩浆弧、残余海盆和俯冲带上形成的陆缘 -火山碎屑沉积相、含碳质沉积相及混杂蛇绿岩块等是金丰度较高的地质体 ,构成了成矿系统潜在的矿源层 (体 ) .构造运动产生的和深部上升的热能是成矿系统中岩石强烈变形变质和Au活化的能源 .构造带内由于应力的差异驱动成矿流体从强烈挤压地段向相对低压的伸展区迁移 ,使金矿床 (点 )集中分布于二者过渡带附近 .矿体及矿脉则形成于构造带较晚阶段形成的次级断裂及裂隙中 .     

火山沉积建造——最重要的含锰建造

本文根据沉积建造分析原理,提出了一个含锰沉积建造新的系统分类,并指出火山沉积建造的形成与地壳的破裂有关,控制含锰建造矿质来源的主要因素是板块构造活动引起的深成幔源热动力场。 我国地史上发育的含锰建造具有多旋回性、分区性。每次大的区域张裂活动之后和全球海平面上升阶段均有特定的含锰建造层的产出。把火山沉积建造作为最重要的含锰建造提出来,对于开辟新的研究思路和找矿方向具有重要的理论和实际意义。     

临南洼陷沙三段异常地层压力及其演化特征

异常地层压力的演化历史对深入理解油气的生、运、聚动力学过程至关重要.为揭示临南洼陷内异常地层压力的演化特征, 在流体包裹体组合概念的限定下, 利用热动力学模拟的方法, 对沙三段进行了地层古压力重建.地层压力系数随时间的演化表明, 沙三中、下亚段在30 Ma左右即发育有异常高压, 而现今洼陷内局部发育的异常低压为异常高压经过一定时期的演化后在晚期形成, 自30 Ma以来的整个演化过程表现出降压-增压-降压的旋回性特征.沙三上亚段在该地质历史时期均未发育异常高压, 但晚期也表现出明显的降压特征.结合生烃史、充注史及断裂活动性综合分析表明, 临南洼陷沙三段异常高压主要起源并受控于油气的生成与充注, 而异常低压主要起源并受控于断裂的多次、长期活动.      

Research status of soil frost-heave theory and frost-heave prediction models

Soil frost heaving is a complex physical, mechanical, and chemical synthesis process. This paper summarizes the frost-heaving theory over half a century, including the capillary theory, the frozen-fringe theory, and those achievements recently made by scholars. In this paper, we also discus researching achievements of the soil-prediction model during the past 40 years, including the water-dynamics model, the rigid-ice model, the segregation-potential model, and the thermo-dynamic model. This summary and discussion will enable readers to understand the latest direction of research; it also summarizes the development of frost-heave prediction models and their advantages and shortcomings.     

中国东南沿海冬季渐近线型锋生辐合线及其强降水的发展机制

基于中国东南沿海冬季强降水的统计分析,采用EOF、REOF、North检验等方法对2011—2016年冬季(12、1、2月)欧洲中期天气预报中心降水资料进行分类,选取位于内陆的第1、第4 REOF模态,对该两模态的降水样本进行合成分析,合成的降水中心与东南沿海福建的多年统计暴雨中心吻合。与强降水相配合,1 000 hPa上有自北向南的渐近线型辐合气流,并伴有锋区,从而形成天气尺度渐近线型锋生辐合线,强降水位于辐合轴线左侧气旋式风切变处。这是一类以前未曾受到关注和讨论的东南沿海地区冬季暴雨系统。利用客观判定方法和建立系统坐标系,以确认并诊断该系统的结构。在冷干少雨、低层盛行偏北风的冬季,此类系统兼有锋区热力抬升与辐合气流动力抬升,在雨区形成旺盛的上升运动;同时,通过辐合线正交风分量将邻近的海面水汽汇集到降水区,与中高层副高边缘偏南气流相向而行,构成较为深厚的交汇式水汽输送层;通过非绝热加热,形成深厚的热力对流不稳定,并通过干区向湿气团下楔入,形成下干上湿的湿动力不稳定,以及假相当位温随高度增加而递减,形成上暖湿、下冷干的对流不稳定层。因此,该系统对冬季强降水的发生发展及落区具有重要影响。通过WRF模式的模拟结果探讨环境热力机制的影响,结果显示,凝结潜热加热可影响辐合线的辐合位置和强度、锋生区的位置及强度,进而影响系统的活跃程度。中层潜热加热抑制平流感热冷却进入暖气团,维持降雨区的热力不稳定和降水强度。渐近线型锋生辐合线有利于东南沿海冬季大范围降水出现暴雨,其中凝结潜热释放具有重要贡献。     

一族线性屈服破坏函数对应的耗散势

在材料塑性本构理论中应用热动力学原理一般有两种方法,一是在引入的屈服（包括硬化）、破坏函数和塑性势概念的基础上,从数学上或者根据试验规律,假设（拟合）其函数形式,然后将热力学定律或准热力学公设作为附加约束引入本构模型;二是直接从热动力学出发,通过构造能量函数（热力学势）、耗散函数及较少的限制条件给出全部的塑性本构理论,而得到的本构理论自动满足热动力学原理。长期以来,针对各种不同材料提出的大量屈服破坏函数,许多都是按照第一种方法给出的,却并未见到进行过严格的热动力学限制的验证。研究从塑性本构理论中上述两种研究方式在热力学定律的满足上的一致性出发,将求屈服函数对应的耗散势的问题归结为关于耗散势的偏微分方程求解问题,从理论上演绎出塑性理论中一族率无关线性屈服破坏函数对应的耗散势函数,从而将屈服破坏函数的热动力学验证问题转化为其对应耗散势的正负判断问题,也沟通了塑性理论中屈服破坏函数同热动力学中耗散势在概念上的联系,对于理解屈服破坏函数的热动力学内涵有重要理论意义。特别地,文中给出的求耗散势的方法具有一般性,不仅适合于线性的屈服破坏函数,也适合于非线性的屈服破坏函数。最后,利用热力学第2定律给出了一族线性屈服破坏函数具体的热力学限制条件。     

多模式热动力耦合诊断系统与暴雨预报

应用包含热动力耦合强迫的新型散度演化方程,研发了该方程的诊断计算方案和相应的软件系统,以多个数值预报模式产品为资料源,计算得到关于强降水激发、维持的热动力耦合诊断场,形成了一个多时效的诊断场序列,它包含了正压非平衡强迫和热动力耦合强迫对散度演化的作用,反映了暴雨激发和持续的数值特征,为探索暴雨激发维持机理和寻求暴雨预报指标提供了数据支持。多模式诊断场的综合分析是集合预报方法的一种实践,有利于提高预报准确率。我们对2009年的两次暴雨个例进行了诊断分析,结果表明:T213、T639模式的诊断场能够较为准确的预报出暴雨的开始和结束,有明显的预报指示意义。      

平流层臭氧变化对对流层气候影响的研究进展

平流层对对流层的作用是准确评估、预测对流层气候变化的一个重要方面。其中平流层成分尤其是臭氧的变化,可以改变平流层乃至对流层的辐射平衡,从而影响平流层、对流层的热动力过程。本文从辐射、动力2个角度介绍了平流层臭氧影响对流层气候变化的若干研究进展。平流层臭氧可以通过长短波辐射的方式对对流层大气造成辐射强迫,利用大气化学气候模式可以定量计算平流层臭氧变化引起的辐射强迫,但是辐射强迫的估算受模式中辐射传输模块本身缺陷的影响存在不确定性。动力方面,平流层臭氧变化产生的辐射效应可以改变温度的垂直和经向梯度,造成波折射指数的变化,进而影响平流层甚至对流层内波的折射与反射,通过上对流层下平流层区域内的波—流相互作用,对对流层气候产生影响。另外,南极臭氧损耗可通过大气环状模影响冬春季中高纬度对流层的天气气候,但是其影响的强度大小以及物理机制仍需进一步的确认。值得注意的是,北极平流层臭氧的变化与北半球中高纬度气候变化之间的关系相比南半球要更加复杂,需要更为深入的研究。