高分辨率WRF三维变分同化在北京地区降水预报中的应用

为迎接2008年北京奥运会,改进北京地区的天气预报,建立了一个基于三重嵌套区域(27/9/3 km)的WRF三维变分同化(WRFVar)和WRF模式的高分辨率快速更新循环同化预报(Rapid-Up-date Cycle)系统,并针对2006年8月1日发生在北京地区的强对流天气进行了一系列数值试验,结果表明:高分辨率的快速更新循环系统很好地预报出了此次强降水过程;在WRF三维变分同化里调节背景场误差和观测误差,提高了降水预报的效果;插值得出的3 km背景场误差可以作为一个合理的近似在3 km分辨率的WRFVar中使用,用户可以不必积累高分辨率的预报场去计算背景场误差,从而节省大量计算资源。3 h频次的RUC已经能满足预报要求,更高频次(1 h)的RUC并没有导致预报的进一步提高。     

正压准平衡海洋模型及其解Ⅱ:中纬度自由涡旋波动

本文研究了正压准平衡海洋模型中的自由涡旋波.得到的主要结论有:该模型中的解为波包,其载频都是西传的.在仅考虑大洋西海岸时其载频频率是连续谱;而同时考虑大洋东、西海岸时则其为离散谱;且均有其载频频率越高(周期越短)其水平尺度越大的特点,对过分低频的波动,则会使准平衡的假定不再适用.模型中波包载频的周期约在26 d至24 ...     

南水北调西线雅砻江调水工程温波引水枢纽坝址径流计算的研究

南水北调西线雅砻江调水工程（简称西线调水）是从长江的一级支流雅砻江上游区引水至黄河源头地区的跨流域调水工程，是补充黄河水资源不足与解决我国西北和华北部分地区干旱缺水的重大战略措施，由于引水枢纽坝址缺乏实测水文资料，我们依据附近孜水文站实测资料，采用一些非确定性的数理统计模型来计算温波引水坝址的设计年径流量，并对计算成果进行了合理性分析，结果表明，上述计算成果基本反映了温波引水坝址径流变化的客观情况，从而为南水北调西线雅砻江调水工程缺乏实测水文资料地区的水文计算提供了科学依据。     

Modelling landscape evolution

Geomorphology is currently in a period of resurgence as we seek to explain the diversity, origins and dynamics of terrain on the Earth and other planets in an era of increased environmental awareness. Yet there is a great deal we still do not know about the physics and chemistry of the processes that weaken rock and transport mass across a planet's surface. Discovering and refining the relevant geomorphic transport functions requires a combination of careful field measurements, lab experiments, and use of longer‐term natural experiments to test current theory and develop new understandings. Landscape evolution models have an important role to play in sharpening our thinking, guiding us toward the right observables, and mapping out the logical consequences of transport laws, both alone and in combination with other salient processes. Improved quantitative characterization of terrain and process, and an ever‐improving theory that describes the continual modification of topography by the many and varied processes that shape it, together with improved observation and qualitative and quantitative modelling of geology, vegetation and erosion processes, will provide insights into the mechanisms that control catchment form and function. This paper reviews landscape theory – in the form of numerical models of drainage basin evolution and the current knowledge gaps and future computing challenges that exist. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

Time-domain numerical and segmented ship model experimental analyses of hydroelastic responses of a large container ship in oblique regular waves

Real sea conditions are characterized by multidirectional sea waves. However, the prediction of hull load responses in oblique waves is a difficult problem due to numeral divergence. This paper focuses on the investigation of numerical and experimental methods of load responses of ultra-large vessels in oblique regular waves. A three dimensional nonlinear hydroelastic method is proposed. In order to numerically solve the divergence problem of time-domain motion equations in oblique waves, a proportional, integral and derivative (PID) autopilot model is applied. A tank model measurement methodology is used to conduct experiments for hydroelastic responses of a large container ship in oblique regular waves. To implement the tests, a segmented ship model and oblique wave testing system are designed and assembled. Then a series of tests corresponding to various wave headings are carried out to investigate the vibrational characteristics of the model. Finally, time-domain numerical simulations of the ship are carried out. The numerical analysis results by the presented method show good agreement with experimental results.     

瓦斯煤层裸露面蠕变失稳的时间预测研究

通过对煤体蠕变特性的分析,提出采用五元粘弹塑流变模型能很好地描述煤体的蠕变特征。在考虑煤层瓦斯的作用下,得到了含瓦斯的煤蠕变状态方程。由于揭开的煤层裸露面由原来的三向受力变为二向受力,在合适的条件下煤体会产生蠕变。而煤体在双向受压时,裸露面方向的应变为拉应变,当裸露面方向的煤体的拉应变大于煤体破坏时的拉应变时,煤体将产生蠕变失稳。从而可以预测煤体蠕变失稳的时间。研究成果可以解释揭煤工程岩体失稳。     

南京汤山温泉区地热水成因模式分析

汤山温泉是中国四大著名温泉疗养胜地之一,阐明其成因模式对于该温泉区的进一步开发和热水资源的可持续利用具有一定意义。基于硅-焓图解法和水文地球化学方法对其进行了系统研究,结果表明该区热储温度为90℃,岩溶热水与岩溶冷水、孔隙潜水和地表水之间在水化学和同位素组成上存在明显差异,地热井深度越大,冷水混入相对较少,地热水温度相对较高。经分析,该地热系统成因上属于中低温对流型。其补给区主要来自汤山山体(宁镇山区)及句容盆地东侧茅山山脉,循环深度为2.6~2.9 km,地热水通过汤山-东昌街断裂在浅部与区内NW向断裂、NE向断裂交汇形成温泉水。     

大兴安岭浅覆盖区生态地质评价方法初探——以1∶25万区调呼中镇幅为例

通过野外调查，在收集统计大量基础地质、经济地质、环境地质、旅游地质、农(林)业地质等数据信息的基础上，在GIS技术指导下，采用定量定性相结合的半定量分析评价方法，对森林浅覆盖区生态地质现状及各类资源的开发利用潜力进行了综合评价。在研究和探讨森林浅覆盖区生态地质综合评价方法的基础上，提出了森林浅覆盖区生态地质评价模型，确定了综合参数，划分了生态地质类型。     

中国GDP偏离度的空间计量经济分析

采用突变级数法、ESDA及空间计量经济模型对1985~2012年中国GDP的偏离度的时空差异进行了研究,结果发现：① 除2009年外,自1998年来中国GDP偏离度一直在不断增加,国家政策及全球经济运行状况对其有重要影响;② 2012年和2009年相比,GDP偏离度空间格局变动不大,长三角、京津冀及中部地区一直是偏离度较大的区域;③ 空间相互作用是中国GDP偏离度拉大的重要原因;④ GDP总量、建筑业及固定资产投资总额对中国GDP偏离度具有重要影响;⑤ 能耗及GDP速度对GDP偏离度产生负向作用,主要是由其发展阶段决定的。     

南海北部次表层高盐水的季节变化及其与西北太平洋环流的关系

次表层高盐水(34.68‰)作为北太平洋热带水(NPTW)的示踪,可用来研究黑潮入侵,了解南海与太平洋的水体交换。文章利用基于高分辨率混合坐标海洋模式(HYCOM)的海洋再分析资料,研究了南海北部次表层高盐水的季节变化及其影响因子。模拟结果显示,南海北部高盐水位于100~200m水深,最西可达111°E,其体积存在明显的季节变化,12月达到极大值,6月达到极小值。进一步的分析表明,其季节变化主要受低纬度西北太平洋大尺度环流的调制,与北赤道流分叉点位置的季节变化(1月到达最北端、6月到达最南端)呈现很好的相关性。受太平洋大尺度风场的影响,北赤道流分叉点上半年(下半年)向南(北)移动,导致黑潮输运增强(减弱),通过吕宋海峡进入南海的盐通量减少(增加),从而使南海次表层高盐水的盐度降低(升高)。吕宋海峡断面的流速和盐通量分布特征显示,西太平洋高盐水主要通过吕宋海峡中部(20°~21°18'N)进入南海北部。