Contributions of Fuqing ZHANG to Predictability,Data Assimilation,and Dynamics of High Impact Weather: A Tribute

This article reviews Fuqing ZHANG’s contributions to mesoscale atmospheric science,from research to mentoring to academic service,over his 20-year career.His fundamental scientific contributions on predictability,data assimilation,and dynamics of high impact weather,especially gravity waves and tropical cyclones,are highlighted.His extremely generous efforts to efficiently transmit to the community new scientific knowledge and ideas through mentoring,interacting,workshop organizing,and reviewing are summarized.Special appreciation is given to his tremendous contributions to the development of mesoscale meteorology in China and the education of Chinese graduate students and young scientists.     

木星大气探测综述

我国计划在2030年发射木星探测飞船,相关工程技术、科学目标论证的前期准备工作已经开始。为了更好地规划我国木星探测的科学目标,我们在本文系统地总结了美欧在过去几十年所进行的历次木星探测项目及其大气探测成果。到目前为止,已成功发射的有关木星的探测飞船共有9次,其中7次为飞越探测（飞船在飞越木星时顺带进行了木星的探测）,另外2次为专门探测（专门为了探测木星而发射的飞船）,分别为伽利略号和朱诺号飞船。这些飞船携带了大量的探测仪器,对木星大气的动力、物理和化学性质,磁层、电离层和内部结构等进行了综合探测。我们在本文中将主要集中在木星大气探测方面,对7次飞越探测做简要的介绍,对两次专门的探测进行详细介绍,并对一部分尚未解决的科学问题进行简单讨论。     

Subsurface influence on SST in the tropical Indian Ocean: structure and interannual variability

Interannual variations of subsurface influence on SST in the Indian Ocean show strong seasonality. The subsurface influence on SST confines to the southern Indian Ocean (SIO) in boreal winter and spring; it is observed on both sides of the equator in boreal summer and fall. Interannual long Rossby waves are at the heart of this influence, and contribute significantly to the coupled climate variability in the tropical Indian Ocean (TIO). Principal forcing mechanism for the generation of these interannual waves in the Indian Ocean and the relative influence of two dominant interannual signals in the tropics, namely El Niño and Southern Oscillation (ENSO) and Indian Ocean Dipole (IOD), are also discussed. Two distinct regions dominated by either of the above climate signals are identified. IOD dominates the forcing of the off-equatorial Rossby waves, north of 10°S, and the forcing comes mainly from the anomalous Ekman pumping associated with the IOD. However, after the demise of IOD activity by December, Rossby waves are dominantly forced by ENSO, particularly south of 10°S.It is found that the subsurface feedback in the northern flank of the southern Indian Ocean ridge region (north of 10°S) significantly influences the central east African rainfall in boreal fall. The Indian Ocean coupled process further holds considerable capability of predicting the east African rainfall by one season ahead. Decadal modulation of the subsurface influence is also noticed during the study period. The subsurface influence north of 10°S coherently varies with the IOD, while it varies coherently with the ENSO south of this latitude.     

湿斜压大气中暴雨中尺度系统发展的一种可能机制

根据暴雨中尺度系统发生时的大气运动特征,在绝热、无摩擦条件下,从湿斜压原始方程出发,考虑大气运动的涡度及散度演化不仅受动力场的制约,而且还受到热力场的约束,采用不同于传统研究涡度及散度方程的分析方法,导出了新形式的涡度及散度方程。在此基础上,分析了湿斜压大气中对流层中低层气流旋转与辐合持续增长的动力特征,初步揭示了湿斜压大气中暴雨中尺度系统发展的动力机制。     

储层地震反演在辽河油田大民屯凹陷的应用

针对大民屯凹陷构造复杂、薄互层储层横向变化快等特殊地质条件, 在叠前时间偏移和叠后高分辨处理的地震资料基础上, 利用以已知地质规律和测井资料为约束的储层地震反演新技术, 对地下岩层空间结构和物理性质进行反演、综合岩性解释、定量预测和描述储层空间分布及变化规律.通过叠前高分辨地震资料波阻抗反演、测井多属性反演方法的研究和应用, 提高了该区储层预测的纵向分辨率, 加强了对薄互层砂体的识别能力, 提高了储层预测的可靠性, 落实了有利的岩性圈闭, 获得了较好的地质效果, 为该区隐蔽油气藏的勘探做了有意义的探索.      

准噶尔盆地西北缘白垩系清水河组深埋藏、薄储层砂体发育特征与预测

通过地震波形分类技术,结合实钻探井资料,将准噶尔盆地西北缘SMZ地区白垩系清水河组储层埋藏深、厚度薄砂体储层发育模式分为富砂、砂岩较发育、砂岩发育一般、贫砂和富泥5类,相应地将地震波形分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ5类。通过该项技术,对这一地区清水河组深埋藏、薄储层砂体平面分布范围进行有效预测,为预探井的准确部署和控制储量的顺利提交提供了可靠依据。     

大庆宋芳屯油田肇35区块葡萄花油层非均质性研究

从储层宏观与微观非均质性入手,分别研究了肇35区块葡萄花油层的层内、层间、平面和微观非均质性特征及主控因素,研究区层内非均质性主要受到沉积构造、渗透率韵律以及夹层分布等的影响;从物性和隔层分布特征方面分析了层间非均质性特征,自下而上葡萄花油层非均质性呈现弱→强→弱的变化趋势;平面非均质性特征受砂体及沉积微相展布影响较大,沿河道延伸方向非均质性较好。研究区主要发育正常粒间孔、缩小粒间孔和粒内溶蚀孔,整体上储层微观孔隙结构发育良好。从不同方面分析了研究区非均质性对剩余油分布的影响,沉积微相类型和成岩作用是控制储层非均质性的主因素。最终对葡萄花油层主力小层进行储层评价,预测了有利储层的发育面积和分布范围,为下一步的勘探开发提供一定的依据。     

黄骅坳陷地热资源研究

黄骅坳陷在勘探石油过程中发现了丰富的地下热水。根据实际资料对黄烨坳陷大港探区的地热资源进行了初步评价,提出了黄骅场陷储热系统和热异常区的分布规律,通过水化学分析,指出坳陷补给条件差,可实行人工回灌,增加地下热水资源。     

东营凹陷王家岗地区王古1潜山构造特征及油气成藏条件

进一步了解王古1潜山的构造特征及成藏条件,利用渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷王家岗地区的大量三维地震剖面和一些钻井资料,并结合东营凹陷南坡缓坡带区域构造背景及成藏条件分析认为,王古1潜山初始发育于印支期,后经燕山期拉张断陷,切割为断块并抬升,最后于燕山期定型,为典型的缓坡盆倾残丘潜山。该潜山被NW向和NE向断裂切割,潜山高部位侵蚀风化严重,上覆孔店组盖层及沙河街组烃源岩,油气通过断层和不整合面运移至潜山顶部形成侵蚀残丘型油气藏。     

新近纪以来的构造运动是中国气藏形成的重要因素

新近纪以来的构造运动是全球最新的地壳形变和造山运动的发展演化阶段。由于中国地处印度陆块、西伯利亚陆块与太平洋板块所围限的三角地带。是世界上新近纪以来构造运动比较活跃的地区,以及天然气极易散失,也难以保存的特点,因此,新近纪以来构造运动特征是研究中国气藏形成和保存不可忽视的重要地质因素。总结中国天然气的成藏历程,虽然各类盆地有所不同,但都有上新世以来构造运动的影响。上新世以来的构造运动对于中国天然气的成藏及分布有一定的破坏作用,促使一些盆地天然气受到了一定程度的散失,但总体上以促进成藏、聚集作用为主：①在西部盆岭之间形成了一系列中国式的前陆型盆地,为形成大中型气田刨造了有利条件。并控制了盆地本部气藏的最终定型。②在中部的四川盆地形成了成排成带的背斜,是四川盆地气藏形成、定型的主要时期;鄂尔多斯盆地的整体快速隆升及进一步西倾,促进了从靖边至乌审旗气田群天然气的进一步聚集。③在东部,上新世末期的渤海运动为以渤中拗陷为主体的渤海海域晚期成藏刨造了有利的地质条件;在其他盆地也促进了二次生烃及次生气藏的形成;并形成了一批无机成因的二氧化碳气田。④在近海海域,既促进了有机成因气藏的形成,也促进了无机成因非烃气藏以及无机与有机成因天然气的混源,致使区内形成了比较复杂的气藏特征。总之,新近纪以来活跃的构造运动形成了中国天然气以晚期、超晚期生烃成藏、定型为主的成藏模式,是研究中国气藏形成不可忽视的重要的地质阶段。