青藏高原地球动力学初探

青藏高原是当今世界上最高、最大和最年轻的高原。青藏高原的地球动力学研究是一个复杂而饶有兴趣的问题。本文试图从高原的范围、地球物理特征、地震活动、构造演化和新构造运动等方面探讨其地球动力学过程。 从新构造分析,笔者着重指出,青藏高原是欧亚大陆板块中最活动的一个块体,它在造就中国乃至东亚新构造运动的格局方面,是一个十分重要的因素。     

青藏高原气象学的研究进展和问题

分高原天气学、高原气候学、高原及邻近地区的大气环流、以及高原数值预报和模拟四方面简要回顾了新中国成立以来我国（也兼及国外）青藏高原气象学的主要进展，也提出今后研究中应注意的有关问题。     

青藏高原低涡活动的统计研究

利用1980-2004年5～9月逐日08时、20时(北京时,下同)两个时次的500 hPa天气图资料,统计分析了夏季青藏高原低涡(简称高原低涡)的活动特征.结果表明:夏季高原低涡的发生频次具有明显的年代际、年际和季节内变化特征,20世纪90年代以后低涡出现频次较之80年代有下降趋势,7月份是夏季高原低涡的活跃期;青藏高原上产生低涡的四个源地分别为:申扎-改则之间、那曲东北部地区、德格东北部和松潘附近;移出青藏高原的高原低涡在青藏高原上主要有四个涡源:那曲东北部、曲麻莱地区、德格附近和玛沁附近,也存在季节内变化,与青藏高原上产生低涡的涡源不同;部分高原低涡形成后,能在高原上生存36 h以上并发展东移,移动路径主要有东北、东南和向东三条,其中向东北移动的低涡数量最多;而低涡移出青藏高原后的路径与在高原上的移动路径并不相同,移出高原后的低涡多数是向东移动的,其次才向东北、东南移动;高原低涡移出高原时主要有两条路径:一条为东北路径,主要移向河西、宁夏和黄土高原一带;另一条是东南路径,主要移向四川盆地附近,其中,移向黄土高原的低涡最多;移出低涡也表现出一定的年际变化和季节内变化特征;高原低涡移出青藏高原后,多数在12 h内减弱消亡,有些可持续60 h,极少数能存活100 h以上,最长可达192 h,不仅影响我国东部广大地区的降水,甚至可能影响朝鲜半岛和日本;高原低涡在青藏高原上初生时,暖性涡比斜压涡多近两倍,而移出青藏高原后12 h内的低涡性质却发生了很大改变,以斜压涡居多;与60、70年代相比,80年代中期以后高原低涡的发生源地、移动路径和性质等特征都有所改变.     

青藏高原地区MODIS反照率两种反演结果差异的对比分析

采用对照反演比法对比分析了青藏高原地区相同时空条件下的MODIS反照率当量反演结果和全反演结果的差异。利用2002—2004年青藏高原地区Terra MODIS数据开展的对照反演试验表明:(1)黑空反射率BSA两种反演结果的绝对偏差小于0.03,白空反射率WSA两种反演结果的绝对偏差约为0.04;BSA两种反演结果绝对偏差的标准差约为0.05,而WSA的则更大。(2)BSA两种反演结果和WSA两种反演结果的绝对偏差及其标准差均存在一定的年际差异。(3)可见光区反照率两种反演结果的绝对偏差及其标准差一般大于红外光区两种反演结果的绝对偏差及其标准差。(4)两种地表反照率反演结果的绝对偏差及其标准差在青藏高原地区三种主要地表类型的差异不大。     

冬季青藏高原大气热状况分析Ⅱ：年际变化

通过诊断3套再分析资料的非绝热加热场,研究冬季青藏高原上空大气的热力特征.结果表明,与夏季为强热源的特征不同,冬季高原上空不是欧亚大陆上最强的冷源中心.冬季高原上空整体是偏弱的冷源,在高原西侧及东南地区上空甚至出现非绝热加热正值区,这一分析对以往研究提出的高原是冷源的特性给出了修正.各种非绝热加热分量的诊断表明,冬季高原上空这种总的非绝热加热分布主要是由于高原主体的长波辐射冷却较周边地区弱,以及西侧至东南地区凝结潜热释放造成的.为了说明再分析的非绝热加热资料对冬季高原上空大气的这种热力特征描述的可信性,文中还利用了地表辐射能量、TRMM及PREC/L降水、垂直速度等资料进一步辅助分析,证实了由于高原位势较高造成大气整层温度偏低,向外长波辐射偏少,以及高原地势的隆起造成局地较强的上升运动,高原西侧至东南角降水大值区潜热偏大,最终造成高原上空总非绝热加热负值偏小.最后理想高原隆起的水球试验结果说明,冬季,高原的存在减弱了陆地上空的冷却效应,因而其上为弱冷源,再次证实了资料分析的结果.     

青藏高原整层热源对中国华北夏季降水的影响

利用NECP/NCAR再分析日平均资料、国家气候中心整编的中国160站逐月降水资料,采用旱涝指数、小波分析法、相关分析法等,分析了华北地区夏季降水与青藏高原整层热源的关系,以及青藏高原整层大气热源影响华北夏季降水变化的原因。结果表明,华北夏季降水与青藏高原整层热源变化趋势大致相同,表现为显著的正相关,通过0.05的显著性检验。在青藏高原范围内,与华北夏季降水呈显著正相关的区域,主要位于青藏高原南部。     

青藏高原地温时空分布及某重大线性工程深部高地温风险分析

青藏高原地区地质构造复杂,缝合带及断裂、温泉出露等不良地质现象分布较多,易产生局部异常高热源。在明显的地热异常与大埋深的共同作用下,在建的某交通线路极易受到高地温灾害的威胁。本文在整理归纳青藏高原近地表地温分布规律的基础上分析了隧道高地温的成因,依托某交通线路的折多山隧道、拉月隧道等典型深埋长大隧道,对某交通线路的深部高地温风险进行了定量评价,并与国内外其他隧道的高地温风险进行了对比。结果表明:青藏高原近地表地温的分布具有显著的时间变异性及空间分布不均衡性。总体上,从时间上,青藏高原地区近地表地温近50年来呈增高趋势,从空间上,呈从北向南,从西向东增加的趋势;折多山隧道、拉月隧道等典型隧道受不同程度的高地温风险的影响,拉月隧道的高地温风险高于折多山隧道,高风险区的分布与隧道埋深、地质构造等因素相关,在地热异常区,特殊的地质构造是深部高地温的主要成因;最后通过与国内外工程地质背景类似的隧道对比分析认为,某交通线路折多山隧道、拉月隧道等高地温风险在合理的工程措施下总体可控,但需要在规划建设过程中加强深部高地温风险的科学综合防控。     

中国东北地区西部约500Ma泛非期孔兹岩系中斜长角闪岩原岩恢复及其构造背景

孔兹岩系普遍发育在华北克拉通,中国东北孔兹岩系最早发现是在佳木斯地块麻山群.近期对兴安、额尔古纳地块孔兹岩系中斜长角闪岩的主量、微量、稀土元素进行了研究.斜长角闪岩的主量元素以Fe2O3(1.83%~12.37%)、MgO(4.28%~7.29%)、CaO(6.27%~10.29%)含量较高,K2O(0.56%~2.09%)、SiO2(47.06%~56.13%)含量较低为特征.微量元素Sr、Cr、Ni、Co等元素的含量较高,轻、重稀土元素分异不明显,(La/Yb)N=2~6,具有弱的负Eu异常,δEu=0.76~1.05.斜长角闪岩的原岩为玄武岩或安山质玄武岩,具有板内拉斑玄武岩的特征,因此研究区孔兹岩系形成于裂谷沉积环境.这与佳木斯地块麻山群孔兹岩系形成环境一致,表明东北地区各地块的变质基底均为孔兹岩系,其原岩均形成于裂谷沉积环境,并统一经历约500Ma泛非期变质事件.西伯利亚克拉通南缘Sayang-Baikal造山带和蒙古地体晚泛非期变质岩也经历约500Ma变质作用,因此,中亚造山带内各地块均经历约500Ma变质作用,中国东北各地块可能起源于西伯利亚克拉通南缘晚泛非期造山带的一部分.     

24万年来西昆仑山甜水海湖岩芯碳酸盐含量变化与气候环境演化

青藏高原现代气候与环境存在着明显的区域差异。高原西北部的西昆仑山甜水 海地区是高原上气候最干旱的区域。作者于１９９５年６月在该区海拔４８４０ｍ的湖盆首次打钻取芯（ＴＳ９５孔）,获得５７ｍ湖泊岩芯,经对样品的实验室测年和多项环境指标分析,表明,ＴＳ９５孔岩芯覆盖了距今２４０－１７ｋａ间的时间尺度。期间,经历了倒数第二次冰期,末次间冰期,末次冰期早期,末次冰期间冰阶和末次冰盛期几个气候变化阶段。岩芯中     

构造和气候共同控制下的藏南热隆盆地中更新世以来的演化

热隆盆地是亚东－谷露裂谷系南部, 由宁金抗沙西麓断裂控制的断陷盆地, 根据野外地质调查、 遥感(RS)和数字高程模型(DEM)分析, 盆地内发育有三期洪积扇, 形成时代分别在中更新世中期(第一期)、 中更新世中期至晚更新世早期(第二期)、 晚更新世晚期(第三期)。 这三期洪积扇的发育分别对应于间冰期和间冰阶的高温大降水时期, 表明在第四纪以来, 由于间冰期与间冰阶期的到来, 温度升高, 降雨量增加, 地表径流作用增强, 先成洪积扇被破坏, 新洪积扇形成。 盆地内自中更新世中晚期以来剥蚀程度自北向南减弱, 表明在整体抬升的背景下, 由于宁金抗沙西麓断裂的活动, 使得盆地北部基岩抬升速率大于南部, 形成自北向南的掀斜。