Effects of doubled carbon dioxide on rainfall responses to large-scale forcing: A two-dimensional cloud-resolving modeling study

ABSTRACT Rainfall responses to doubled atmospheric carbon dioxide concentration were investigated through the analysis of two pairs of two-dimensional cloud-resolving model sensitivity experiments. One pair of experiments simulated pre-summer heavy rainfall over southern China around the summer solstice, whereas the other pair of experiments simulated tropical rainfall around the winter solstice. The analysis of the time and model domain mean heat budget revealed that the enhanced local atmospheric warming was associated with doubled carbon dioxide through the weakened infrared radiative cooling during the summer solstice. The weakened mean pre-summer rainfall corresponded to the weakened mean infrared radiative cooling. Doubled carbon dioxide increased the mean tropical atmospheric warming via the enhanced mean latent heat in correspondence with the strengthened mean infrared radiative cooling during the winter solstice. The enhanced mean tropical rainfall was associated with the increased mean latent heat.     

Simulation and causes of eastern Antarctica surface cooling related to ozone depletion during austral summer in FGOALS-s2

Two parallel sets of numerical experiments （an ozone-hole simulation and a non-ozone-hole simulation） were performed to investigate the effect of ozone depletion on surface temperature change using the second spectral version of the Flexible Global Ocean-Atmosphere-Land System model （FGOALS-s2）, focusing on the eastern Antarctica （EA） continent in austral summer. First, we evaluated the ability of the model to simulate the EA surface cooling, and found the model can successfully reproduce the cooling trend of the EA surface, as well as the circulation change circling the South Pole in the past 30 years. Second, we compared the two experiments and discovered that the ozone depletion causes the cooling trend and strengthens the circumpolar westerly flow. We further investigated the causes of the EA surface cooling associated with the ozone hole and found two major contributors. The first is the ozone-hole direct radiation effect （DRE） upon the surface that happens because the decrease of the downward longwave （LW） radiation overcomes the increase of the downward shortwave （SW） radiation under clear sky. The second is the cloud radiation effect （CRE） induced by ozone depletion, which happens because the decreased downward SW radiation overcomes the increased downward LW radiation in the case of increased cloud. Although the CRE is theoretically opposite to the DRE, their final net effect makes comparable contributions to the EA surface cooling. Compared with the surface radiation budget, the surface heat flux budgets have a much smaller contribution. We additionally note that the CRE is basically ascribed to the circulation change.     

局长当“兵”下基层

正10月30日,秋雨霏霏,北风阵阵,寒气袭人。一大早,扶沟县国土资源局局长冯存志就披上雨衣,骑着自行车来到汴岗国土资源所,开始了他一天的"兵"生活。在党的群众路线教育实践活动中,冯存志给自己定了一条雷打不动的规矩,坚持每月下基层一次,过一天实实在在的"兵"生活,亲身体验基层工作的辛劳,近距离接触群众,了解民情民意,掌握第一手资料,切实给群众排忧解难。     

华北克拉通北缘姚家庄过钾质超镁铁岩-正长岩杂岩体的锆石U-Pb年代学、岩石学和地球化学特征

姚家庄超镁铁岩-正长岩杂岩体是华北克拉通北缘晚三叠世碱性岩带的代表性岩体之一.本文通过对该岩体细致的年代学、岩石学、矿物学和地球化学研究,对岩浆体系性质、岩石成因和地幔源区性质等进行了探讨,这对该碱性岩浆岩带的起源和构造背景提供了新的限制.岩体由堆晶超镁铁岩、辉石正长岩和伟晶正长岩三大类岩石组成.其中正长岩的锆石U-Pb年龄为209Ma.透辉石-普通辉石、黑云母和透长石-正长石是主要组成矿物,其次为磷灰石和磁铁矿.岩体富集LILE和LREE,亏损HFSE和HREE,初始87Sr/86Sr=0.7057～0.7061,εNd(t)=?9.4～?11.4.矿物学和地球化学数据表明姚家庄杂岩体的母岩浆为SiO2不饱和的过钾质碱性岩,富CaO,富P2O5,H2O和CO2等流体,高氧逸度,高温;源区为富含金云母-单斜辉石的富集岩石圈地幔,位于石榴石稳定区(>80km);此性质的地幔曾经历来自蚀变俯冲板片熔/流体的交代作用.岩浆在侵位过程中受到了少量古老TTG片麻岩的混染.姚家庄杂岩体的发育,指示晚三叠世时,华北克拉通北缘已进入了被破坏大陆边缘的强烈伸展演化阶段.     

有效课堂教学设计微探

正21世纪的现代社会,效率意识不断得到强化,与之相应的教学活动在新课程背景下也必然更加重视"效率"。可以说,现代教学的核心就是追求有效教学。而事实上,有效教学是所有教育工作者所倡导的一个理念,也是一线教师不懈追求所期望达到的一种理想状态。然而现实中,很多教师不知道如何有效设计教学、     

贺兰山晚新生代隆升的剥露特征及其隆升模式

位于中国南北构造带北端, 鄂尔多斯地块西北缘的贺兰山是华北克拉通内部的板内构造变形带. 新生代表现为受正断层控制的伸展构造变形, 形成隆起的贺兰山和断陷的银川盆地. 磷灰石裂变径迹热年代学分析揭示了贺兰山始于晚新生代(约10~12 Ma)的快速隆升剥露作用; 这种快速剥露作用与贺兰山东麓断层具有很好的相关性, 靠近断层剥露作用加强, 远离断层剥露作用减弱, 贺兰山东部剥露作用强, 西部弱, 指示了贺兰山东麓断层下盘贺兰山快速上升遭受剥露并向西掀斜的隆升模式. 同时, 贺兰山东部靠近东麓断层的晚新生代快速剥露作用具有北部强、向南逐渐减弱的空间分布特征; 结合贺兰山样品磷灰石裂变径迹长度与年龄相关图显示出独特的“U”型“boomerang”模式, 指示了贺兰山起始于约10~12 Ma的与贺兰山东麓断层伸展作用有关的向西向南快速掀斜隆升样式. 贺兰山这种与平行于山脉的正断层有关的掀斜隆升作用, 主要是银川-吉兰泰-河套断陷系与渭河-山西断陷系沿鄂尔多斯地块周缘北西-南东向的伸展拉张作用的结果; 鄂尔多斯地块西北角强烈的晚新生代拉张作用是贺兰山向西向南快速掀斜隆升的主要原因.     

基于AD7762的广域电磁接收机采集器设计

根据广域电磁仪系统分频段发送和接收包含多个频率的伪随机电磁信号,以及接收机采集电磁信号时要求高频段高速采样,低频段高精度低速采样的特点,选择了符合接收机采集特性的高性能、高速度24位模数转换器AD7762,简要介绍了AD7762的特性,设计了基于AD7762的广域电磁采集器,并从硬件、软件方面给出了实现方案.实验结果表明,AD7762在广域电磁接收机应用中取得了良好的性能指标.     

遇水冷却的高温大理岩力学与波动特性分析

岩石经历高温作用冷却后工程特性的变化情况,直接影响着地下深部空间及资源的开发与利用、核废料的存储以及突发性高温灾害后地下工程的稳定性评价。以大理岩为研究对象,对遇水冷却和自然冷却后的高温岩样进行单轴压缩试验和声波测试,分析和比较岩样在不同状态下峰值强度、弹性模量、衰减系数、纵波波速和主频的变化情况。结果表明：随着温度的不断升高,遇水冷却高温大理岩的峰值强度、弹性模量和纵波波速总体上均呈现减小趋势;低于400 ℃时,随着温度的升高,衰减系数逐渐增大,主频逐渐减小;但高于400 ℃时,随着温度的升高,衰减系数和主频并未完全呈现单调递增或递减趋势,出现了高温拐点;在经历相同高温作用后,遇水冷却大理岩的峰值强度、弹性模量和主频均低于自然冷却,而纵波波速、衰减系数均高于自然冷却。研究结果可以为遇水冷却的高温岩石工程性状的检测和稳定性的评价提供参考,对经历高温作用的岩石冷却方式的选择具有指导意义。     

花岗岩体高温热年代学研究的新思路、方法及计算实例

对国内外花岗岩体723 对锆石U-Pb 年龄（t _Zr）和全岩Rb-Sr 等时线年龄（t _Rb）进行的相关分析, 拟合出相关系数很高
（Ｒ =0.997）, 回归系数接近l 的线性回归方程（t _Zr=1.0005×t _Rb+0.493041）。 Δt _Zr-Rb（t _Zr-t _Rb）频数统计分析表明: Δt _Zr-Rb呈对
称正态分布（偏度系数C _SK=0.193; 峰度系数C _KU=6.722）, 其均值为0.624 Ma, 众数值为1.0 Ma。这表明花岗岩体锆石U-Pb 定
年的测定结果与全岩Rb-Sr 等时线定年测定结果在允许的误差范围内是一致的。不存在花岗岩体锆石U-Pb 年龄必定大于全
岩Rb-Sr 等时线年龄的规律表明,同位素热年代学方法只适用于研究花岗岩结晶固结后的低温热演化史。 前人根据锆石U-Pb
年龄和全岩Rb-Sr 等时线年龄差值及相应同位素体系封闭温度研究的10 个花岗岩体的冷却速率（CR Zr-Rb）表明,它们与岩
体体积尺度不相关,这有悖于“热物体的体积（质量）愈大,则在相同热物理条件下其冷却速率愈小”的热物理学基本定律。
根据热传导理论及本文作者（2010）提出的侵位结晶时差概念我们得出“在相同热物理学条件下,体积尺度是决定花岗岩
体冷却速率最主要因素”的结论。以上述10 个花岗岩体为例,本文计算得出它们在结晶固结前高温阶段的冷却速率（CR _ECTD）
并拟合出冷却速率与岩体体积尺度呈幂函数关系：CR _ECTD=7544.7×D -2.1686, 计算结果符合热物理学基本定律。     

高精度绝对重力关键技术研究

重力场是反映地球内部物质结构及其变迁的地球物理基本场,高精度绝对重力观测资料是地震监测预报、地球科学研究、资源勘探等领域研究的基础。国际上虽然很多国家开展了对绝对重力观测技术的探索,但实际上仅有美国Micro—G公司生产的FG5和A10两种类型的绝对重力仪实现了实用化,而且对我国施行出口管制,价格昂贵,维修周期长。我国虽然在20世纪七八十年代由中国计量科学研究院的专家推出了与国际测量精度水平相当的NIM—I和NIM—II两种绝对重力仪,但仅停留在实验样机阶段,未能形成产品。同时,随着近年来我国在时间基准、长度基准、高精度数字化采集与控制、宽频带高精度振动测量技术等领域的飞速发展,使得研究具有自主知识产权的高精度绝对重力仪成为可能。