对流层高层偏北气流在梅雨暴雨中的作用

文中对江淮梅雨暴雨过程中的高低空流场特征及物理过程进行分析．结果表明：对流层上部青藏高原东侧常有高空偏北大风轴汇入南亚东风急流中．在这支强北风轴北端发现高空辐散和辐散的增长．亦即有利于低层辐合上升的持续、发展和加强;表明了低层西南急流与高空青藏高压东侧的偏北强风轴之间的次级环流圈,有利于梅雨暴雨的持续．     

形变地球对不同驱动力的响应

地球形变位移场和重力场的时空变化无论在基础理论研究,还是在地理空间信息建设中都具有重要的意义.地球在各种力学机制的作用下产生了形变,形变又导致地球引力位的变化,即形变附加位或Euler引力位增量.基于矢量球函数的基本理论,讨论了引潮力、负载力和地表应力对地球形变和引力位增量的影响,给出了均匀不可压缩地球模型的Euler引力位增量的具体表达式和Love数的理论关系.可为地球形变的理论研究提供参考和依据.     

边界层参数化方案在“灰色区域”尺度下的适用性评估

随着数值预报模式分辨率的提高,当模式网格距与含能湍涡的长度尺度相当时,模式动力过程可解析一部分湍流运动,而剩余的湍流运动仍需参数化,此时便产生了湍流参数化的“灰色区域”问题。对传统的PBL（Planetary Boundary Layer）方案在“灰色区域”下的适用性评估,是改进PBL方案以使其能够适应分辨率变化的前提和基础。本研究基于干对流边界层的大涡模拟试验,比较了WRF（Weather Research and Forecast Model）模式中四种常用的边界层参数化方案[YSU（Yonsei University）、MYJ（Mellor-Yamada-Janjic）、MYNN2.5（Mellor-Yamada-Nakanishi-Niino Level 2.5）、MYNN3）]在“灰色区域”尺度下的表现。研究表明,混合层内总热通量对所使用的参数化方案和水平分辨率均不敏感。不同参数化方案中次网格与网格通量的比例表现出对水平网格距不同的依赖性。局地PBL方案（MYJ、MYNN2.5）在混合层内的平均位温随网格距减小而增大,次网格通量随网格距减小而减小,较参考湍流场对次网格通量有所低估。YSU方案的非局地项几乎不随水平格距改变而变化,对次网格通量的表征并未表现出较强的分辨率依赖性,且过强的非局地次网格输送使混合层内温度层结呈弱稳定,抑制了可分辨湍流输送,不易于激发次级环流。MYNN3方案的非局地次网格通量（负梯度输送项）随网格距减小而减小,使其对次网格通量的表征具有较好的分辨率依赖性。PBL方案在“灰色区域”尺度下的适用性与具体分辨率有关。以分辨率500 m为例,四种PBL方案中不存在一种最佳方案,能对边界层的热力结构和湍流统计特征均有准确的描述。     

On the recent warming of the southeastern Bering Sea shelf

During the last decade, the southeastern Bering Sea shelf has undergone a warming of 3 °C that is closely associated with a marked decrease of sea ice over the area. This shift in the physical environment of the shelf can be attributed to a combination of mechanisms, including the presence over the eastern Bering Sea shelf of a relatively mild air mass during the winter, especially from 2000 to 2005; a shorter ice season caused by a later fall transition and/or an earlier spring transition; increased flow through Unimak Pass during winter, which introduces warm Gulf of Alaska water onto the southeastern shelf; and the feedback mechanism whereby warmer ocean temperatures during the summer delay the southward advection of sea ice during winter. While the relative importance of these four mechanisms is difficult to quantify, it is evident that for sea ice to form, cold arctic winds must cool the water column. Sea ice is then formed in the polynyas during periods of cold north winds, and this ice is advected southward over the eastern shelf. The other three mechanisms can modify ice formation and melt, and hence its extent. In combination, these four mechanisms have served to temporally and spatially limit ice during the 5-year period (2001–2005). Warming of the eastern Bering Sea shelf could have profound influences on the ecosystem of the Bering Sea—from modification of the timing of the spring phytoplankton bloom to the northward advance of subarctic species and the northward retreat of arctic species.     

降雨径流与洪水淹没模型耦合的应用研究

洪水研究包括径流与淹没两种模式。为了探究流域降雨产汇流与淹没情况、提高洪水预报精度,本研究在传统流域水文模型的基础上耦合二维水动力学模型,建立水文-水动力耦合模型。以我国吉林温德河流域为研究实例,模拟了2017年“7·13”洪水在下游口前镇所处子流域洪水淹没过程。首先对基础数据进行预处理,建立HEC-HMS水文模型并进行参数优化后,最终获得流量过程水文结果作为水动力学模型边界条件,之后建立HEC-RAS二维水动力学模型对重要子流域进行淹没模拟。耦合模型计算结果显示,水文模型经多参数优化流量模拟的NSE系数为0.988,水动力计算最大淹没水深达9.3 m相对误差为-5.2%。从泛洪模拟结果来看,子流域上游部分的农田大量被淹,淹没水深范围在0.5~2.0 m,平均流速基本在1 m/s以下。下游口前镇内最大淹没水深接近1 m,水流速度0.2 m/s至1.5 m/s,与实际的淹没情况相吻合。研究表明,所建水文水动力耦合模型模拟计算的结果准确率较高,对具有复杂水文、水力条件的流域的洪水预报具有重要的指导意义。     

WRF模式对福建沿海风电场风速预测的效果分析

在WRF模式中选取不同的边界层、近地面层以及陆面过程参数化方案,设计了4种不同物理过程参数化方案,组合模拟福建沿海某测风塔站2010年1月1—11日和7月1—11日的逐时风速,将数值模拟结果和同期测风塔观测数据进行对比,以寻求最佳参数化方案。经分析比较,采用MYJ边界层方案,Monin-Obukhov近地面层方案以及Noah陆面过程方案的方案2模拟效果最好。使用该方案对2010年1月和7月的风速进行模拟,按不同风速级别分别对数值模拟结果进行对比分析,结果表明:方案2对6~15m/s风速模拟的平均相对误差在20%左右,能够满足风电预测的精度需求;而对0~6m/s风速模拟的误差相对较大,这可能是由于模式地形分辨率不够精细以及风塔所处海陆交界处的特殊位置,使低风速容易受地面扰动以及海陆气流影响所致。     

数量性状位点的相对选择效率

从理论上采用蒙特卡罗(Monte Carlo)模拟的方法研究了不同遗传力条件下数量性状位点的直接选择(DSQ)和以表型为基础的选择(TBS)在10个不重叠世代中的选择反应以及DSQ相对于TBS的优势。结果表明,在10个世代中DSQ的选择进展在几乎总是大于TBS的选择进展,说明DSQ较TBS具有优越性;但DSQ的相对选择效率(RSE)会随着世代数的增加而呈现较迅速下降的趋势,单个性状情况下RSE则呈直线下降的趋势。随着选择代数的增加,DSQ将失去其优越性,TBS在遗传进展上将超过DSQ。     

如何把握《普通地质学》教学中的广度与深度

《普通地质学》作为地球科学类学生本科教育入门的专业启蒙和引导课程,不仅担负着专业知识体系引导而且还要培养学生正确的人生观和价值观的重任。因此,广度和深度就成为《普通地质学》课程教学改革的两个重要方面,课前准备需要把握知识点的广度,课堂教学需要把握知识点的深度,而广度与深度的相互交融是引导学生兴趣的关键,进而依托“趣味—科学—普适—经典”的教学方式,承担起大类人才培养模式下的素质教育职责。课程的改革任重道远,需要从多方面的努力和思考,方可达到预期的课程目标。     

培养德识双馨的国家栋梁之才：《普通地质学》课程教学有感

《普通地质学》是引领新生进入地学殿堂、了解地球科学知识的一门专业启蒙课,也是新形势下地学通识教育中的一门基础理论课。其内容涉及地质学全部基础知识中的最必要部分,具有衔接和统领地学各门专业基础知识的特点。根据多年教学体会,笔者认为在精英教育与通才教育并举的新形势下,必须心系学生,与时俱进,转变教育理念,优化集课堂、实验、野外教学为一体的教学体系,推进教学内容的改革与建设,摈弃不适应时代发展与国家需求的教育模式,采用现代化的教学方法和教育技术;对学生开展基础理论传授、专业基础技能训练、创新科研培育的系统教育,拓宽学生的专业知识面,激发学生专业兴趣和创造性思维。在传授科学知识的同时,目标明确地开展思政教育,引导学生认清学问与道德的关系,建立德识双馨的价值取向,提高基础地质课程教学质量和学生的综合素质,促进教学改革,为国家培养五育兼备的优秀人才。     

●●以下文章网络预出版（在线出版）于2022年12月20日，预计刊于《地质论评》2023年第69卷第1期(2023年1月15日发行纸质版）或2023年第69卷第2期（2023年3月15日发行纸质版）

元素富集机制的研究是重现成矿过程和查明成矿机制的基础,有助于深化对矿床的认识,为找矿提供理论依据。本文总结了近年来关于铅锌元素的迁移与沉淀机制的研究及其应用,包括3种铅锌迁移沉淀模式,4种含铅锌流体驱动模式,铅锌的迁移形式及其沉淀机制;同时简述了我国高温高压实验的发展历程以及4种高温高压模拟实验方法。重点介绍了4种高温高压实验模拟方法及其研究现状：① 高压釜实验;② 热液金刚石压腔—激光拉曼实验;③ 熔融毛细硅管—激光拉曼实验;④ 计算机模拟实验。从封闭—平衡—静止到（半）开放—非平衡—流动、淬火分析到原位观察,应是今后高温高压实验的发展方向。以地质特征为基础,采用高温高压成岩成矿模拟实验结合计算机模拟,精细刻画成矿过程并揭示元素富集机制不仅是解决实际地质问题的有效手段,更是很长一段时间内要为之努力的方向。