Feedbacks in the Land-Surface and Mixed-Layer Energy Budgets

A mixed-layer model of the surface energy budget and the planetary boundary layer (PBL) is developed, based on the prognostic equations for soil temperature, mixed layer potential temperature and specific humidity and the growth and abrupt collapse of the PBL. Detailed parameterizations of the longwave radiative fluxes are included. The feedbacks in the uncoupled (i.e. surface energy budget with non-responding PBL) and coupled land surface and atmospheric mixed-layer energy budgets are examined. A simplified, time continuous, version of the model, in which the specific humidity budget is the balance of evapotranspiration and dry-air entrainment, and the PBL height is given by the lifted condensation level, is shown to be in good agreement with the complete model. By forcing the simplified model with daily mean rather than periodic solar radiation, an equilibrium model state is achieved where the fluxes are in close agreement with the daily mean fluxes corresponding to the periodic forcing. The model also agrees favorably with measurements from the FIFE field experiment. Feedbacks are examined using the equilibrium model state. The uncoupled and coupled model sensitivities with respect to the minimal stomatal resistance and the atmospheric specific humidity not only differ in magnitude, but in sign as well. This results puts into question the extent to which uncoupled land-surface models that are forced with atmospheric variables may be used in sensitivity studies.     

我国科学数据共享现状的调查

本文是科学数据共享政策法规体系研究系列文章的收笔之作.撰写本文的目的,就是为说明科学数据共享政策法规体系的研究是建立在大量的基础调研之上.调查研究是谋事之基、成事之道.从实践中寻求解决现实问题的方法,才能制定出切实可行的政策、法规,调查研究是制定政策、法规的客观依据.为使制订政策、 规章制度适应社会经济发展和变化的新情况,就深入开展调查研究,认真听取各方面的意见,深入研究相应的管理规律和运行机制.本文详述了调查过程、调查方法,以佐证政策法规研究不能脱离实际.     

复杂条件下煤田三维地震勘探应用实例

勘探区地处毛乌素沙漠西南边缘,表层多为干燥疏松的沙丘和黄土;浅层为沙土、卵石、砾石层,大部分地段不含水,均为松散沉积物。区内断层和褶皱发育,煤层埋藏深度与产状变化较大。针对该区表、浅层和深层复杂的地震地质条件,通过不断优化三维地震勘探设计,最终确定了野外数据采集观测系统及激发与接收参数,并在数据处理中,选择了合适的处理技术、处理参数及处理流程,获得了信噪比与分辨率较高的三维数据体,较好的完成了地质勘探任务。     

浙江台州某山区旅游景区泥石流基本特征及防治对策

浙江台州某景区属于中、低山区,地形坡度变化急剧,多悬崖峭壁,地形陡峭。现场调查的景区内共8条泥石流冲沟分别位于北西向流向小溪的两侧,冲沟规模虽不大,但纵比降为485～864,为泥石流发育提供较大势能。2017年7月5日台州地区的局地暴雨引发8条冲沟暴发泥石流,其中冲沟1至冲沟7携带的碎石堆积阻碍了游路,冲沟8携带的碎石淤积于景区售票办公室内,造成严重财产损失。本文对8条冲沟进行了详细的现场调查,分析了冲沟8泥石流的基本特征和形成条件。计算优化冲沟8泥石流的重度、流速、一次泥石流总量、一次泥石流冲出的固体物质总量等特征参数,据此提出了防治方案。本文对景区及附近景区泥石流沟谷的调查和防治具有一定的参考价值。     

影响登陆台风降水量的主要因素分析

利用常规观测和自动站加密资料、卫星云图、雷达及NCEP再分析资料,诊断分析1521号台风“杜鹃”登陆福建减弱过程中造成宁波异常强降水原因,结果表明：本次宁波强降雨是由“杜鹃”减弱后的外围云系在加强西进的副高边缘通过对流发展引发的,伴有强雷电,具有低质心降水特点;中低层大范围、长时间持续的水汽能量输送给本次强降水提供了必要的水汽条件,水汽通量散度出现负值、极小值、变大与强降水的开始、增幅、结束有提前12 h的预示期;能量场的梯度大小和位置对台风暴雨的预报有较好的指示作用,强降水发生在能量场梯度大值区出现12 h之后;本次大暴雨过程发生在对流不稳定条件下,并伴有和暖湿气流相联系的湿位涡水平分量的发展,触发了垂直涡度的增长;中尺度辐合线的位置和强度对未来1 h降水预报有非常好的指示作用。

     

改进的能量守恒方法及其在CHAMP重力场恢复中的应用

An efficient method for gravity field determination from CHAMP orbits and accelerometer data is referred to as the energy balance approach. A new CHAMP gravity field recovery strategy based on the improved energy balance approach IS developed in this paper. The method simultaneously solves the spherical harmonic coefficients, daily Integration constant, scale and bias parameters. Two 60 degree and order gravitational potential models, XISM-CHAMPO1S from the classical energy balance approach, and XISM-CHAMPO2S from the improved energy balance, are determined using about one year＇s worth of CHAMP kinematic orbits from TUM and accelerometer data from GFZ. Comparisons among XISM-CHAMPO1S, XISM-CHAMPO2S, EIGEN-CGO3C, EIGEN-CHAMPO3S, EIGEN2, ENIGNIS and EGM96 are made. The results show that the XISM-CHAMPO2S model is more accurate than EGM96, EIGENIS, EIGEN2 and XISM-CHAMPO1S at the same degree and order, and has almost the same accuracy as EIGEN-CHAMPO3S.     

1975年8月河南省特大暴雨雨强极值的重新估算

通过对云中气载液态水含量以及水汽和气载液态水之间的平衡方程的讨论,建立了改进的可降水量Ia公式。按照改进的公式,重新估算了1975年8月河南省特大暴雨7日20时雨强。结果表明,分别以遂平气象站记录的8 m/s和按物象估算的12 m/s地面风速为基础的改进的板桥水库附近8月7日20时雨强估算值Iae1=75.0 mm/h和Iae1=95.8 mm/h很接近实际的雨强极值Ioe=99.7 mm/h。     

基于混合边界条件的有限单元法GPR正演模拟

从Maxwell方程组出发,推导了探地雷达(GPR)有限元波动方程.阐述了透射边界条件和Sarma边界条件的原理,推导了这两种边界条件的理论公式;通过在衰减层内加入过渡带优化了Sarma边界条件的加载方法,压制了介质区和衰减层交界面处的人为反射.考虑到透射边界条件与Sarma边界条件不同的理论机制,提出了一种结合透射边界条件和Sarma边界条件的混合边界条件,它利用Sarma边界条件对到达边界区域的GPR波能量衰减功能和透射边界对GPR波能量的透射功能,使GPR波经过Sarma边界条件的衰减吸收后,再通过透射边界条件将剩余能量透射出去,集成了二者的优势.并以二维均匀模型中的中心脉冲激励源方式为例,通过Matlab程序实现,以GPR的全波场快照的直观方式,对比了有、无边界条件及不同边界条件对人工截断边界的处理效果,说明了该混合边界条件对到达截断边界处的GPR波的处理优于单一边界条件.最后,以基于混合边界条件的有限单元法对两个典型的GPR地电模型进行了正演模拟,指导了GPR数据处理与工程实践.     

古巴前陆盆地三区块油气成藏条件及有利区带预测

古巴前陆盆地三区块是2005年中国石油化工股份有限公司登记的风险勘探开发合同区块,位于墨西哥湾西南部,属古巴西部前陆盆地中租赁区块之一。结合该盆地的勘探现状及盆地内的钻井、物探以及地球化学等相关资料,分析了该盆地的油气成藏条件及其勘探潜力,预测了有利区带。三区块主要发育上侏罗统—下白垩统泥灰岩、泥质灰岩和中—下侏罗统泥页岩两套主要烃源岩,储层以泥晶灰岩、灰岩和砂砾岩为主,区内早期形成的圈闭在造山期基本遭到破坏,有效的圈闭主要形成于古近纪晚期,圈闭类型以背斜、断鼻、断块为主,推测可能发育多套储盖组合。盆地内有两大潜力勘探区域:北部前陆冲断带发育古近系盖层,是下一步勘探的首选区域;南部盆地北缘发育较厚的古近系和新近系,属南部盆地系统,推测是有利远景区。     

双平方根波动方程偏移速度分析

传统的剩余校正（RMO）偏移速度分析方法基于走时原理,在陡倾角和欠照明地区,因为不能得到充分的角度域信息而失效.本文将展示一种基于波场延拓理论的偏移速度分析方法,即波动方程偏移速度分析（WEMVA）.这种方法先利用成像优化方法获得剩余成像,再利用剩余成像反演剩余速度.此类方法继承了波动方程偏移方法的优点和缺点.波动方程偏移速度分析是一种线性反演方法,它要求对Born近似的展开序列作一阶截断.高阶部分的丢失必然带来巨大的截断误差,因此剩余成像必须也进行线性化,以适应大速度扰动和大延拓步长.因此,在此类算法中,剩余成像的获取和线性化是偏移速度分析的关键.在叠前偏移算子中,因为双平方根算子的数学表达式更为简洁,所以本文基于对波动方程偏移速度分析初步讨论,并通过模型验证其原理.