初夏至盛夏东亚副热带西风急流突变早晚与东亚环流异常的关系

利用1961-2004年NCEP／NCAR再分析逐候资料和全国160站月平均降水资料,分析了初夏至盛夏东亚副热带急流北跳和急流中心西移发生早晚对7月东亚大气环流和我国降水的影响。结果表明,急流北跳时间与7月长江中下游地区降水异常正相关,急流中心西移时间则与7月淮河流域降水异常正相关,与华北和河套地区降水异常负相关。急流北跳时间与南亚高压和西太平洋副热带高压南北位置异常及高纬贝加尔湖以东高压脊强度相关;而急流中心西移时间与南亚高压和西太平洋副热带高压的东西伸展及贝加尔湖以西高压脊强度相关,在急流中心西移偏晚年,南亚高压西缩,贝加尔湖西南侧高压脊增强,南下至华北和河套地区冷空气偏强,且西太平洋副热带高压东撤,冷暖空气在淮河流域交汇,使得华北和河套地区降水减少而淮河流域降水偏多;偏早年情况与偏晚年情况相反。     

东海黑潮暖舌的演变及其对我国气温的影响

利用高分辨率的海温分析资料模式资料,分析了黑潮暖舌与我国气温的关系,初步探讨了太平洋年代际振荡(PDO)等造成黑潮暖舌变化的可能原因。结果表明,冬季和春季东海黑潮暖舌存在明显的年际和年代际变化。暖舌在1996/1997年发生了一次突变,此前暖舌处在偏冷的状态,之后转为偏暖的状态。我国冬季和春季气温存在一定的年代际变化,1997年之后,冬季除东北和新疆外,气温有所偏高,而春季气温全国表现为一致的显著偏高。冬季和春季气温对黑潮暖舌存在邻(域)响应。冬季东海黑潮暖舌指数与冬季我国东部气温存在正相关,并且这一相关性能够延续到次年春季。冬季黑潮暖舌指数与我国4月海陆热力差异指数也存在显著的正相关。当冬季暖舌偏强(弱)时,4月海陆热力差异指数偏高(低),即东亚地区海陆热力差异偏大(小)。春季黑潮暖舌指数与春季我国中部及南方地区气温也存在正相关,当春季黑潮暖舌偏强(弱)时,上述地区气温将偏高(低)。PDO和黑潮暖舌之间的相互作用存在一个反馈机制。西风的增强,可通过使海洋向大气释放热量增加和向南的埃克曼(Ekman)输送,降低北太平洋中部的SST,而这一地区SST的降低对应着PDO的暖位相。增强的负风应力旋度在北太平洋副热带流涡中强迫出的向南斯维尔德鲁普(Sverdrup)流也偏强,而向北流动的东海黑潮的增强正是补偿了这一向南的海流。黑潮增强后经过两个月将大量热量输送至北太平洋中部,增强了这一地区的SST,而这对应着PDO的冷位相。     

冬季斯堪的纳维亚遥相关型在20世纪70年代末的年代际变化

利用NCEP/NCAR再分析资料和PREC-L(Precipitation Reconstruction over Land)降水资料分析了1948/1949~2008/2009年冬季斯堪的纳维亚(SCAND)遥相关型的年代际变化,并讨论了这次年代际变化前后SCAND型的不同时空特征、气候影响及其维持机制。结果表明,SCAND型在1979年前后发生了明显的年代际突变,其500 hPa高度场上的欧洲中心和西伯利亚中心在1979年之后均向东南方向移动,但斯堪的纳维亚半岛附近的中心位置没有明显变化。与此相对应,1979年之后SCAND型对北半球气温的影响有很大加强,主要表现为其正(负)位相引起的极区增温范围明显扩大,欧亚大陆北部的温度负(正)中心显著向东南方向延伸,甚至可以影响到我国长江流域和日本的温度变化。1979年之后,SCAND型正(负)位相可以引起欧亚大陆沿60°N左右纬度带的降水显著减少(增加),这与1979年之前SCAND型主要引起乌拉尔山以西地区的降水变化有所不同。对准地转位势倾向方程的诊断表明,SCAND型在1979年前后的年代际变化基本可以用异常定常波引起的涡度强迫、异常定常波与气候态定常波相互作用引起的涡度强迫以及高频瞬变波引起的涡度强迫三者的变化来解释。     

近45年深层地温变化趋势分析

利用1961-2005年拉萨0.8 m,1.6 m和3.2 m逐月平均地温,采用气候倾向率、累积距平、信噪比等气候诊断方法,分析了近45年深层平均地温的变化趋势,以及异常、突变等气候特征.结果表明:近45年拉萨0.8 m和1.6 m年平均地温呈极显著的增温趋势,倾向率为(0.58～0.69℃)/10a;0.8 m和1.6 m平均地温倾向率春季最大,秋季最小;3.2 m平均地温却以夏季升幅最大,冬季最小;与同时期平均气温的增温幅度比较,地温增幅更大;20世纪60-90年代0.8 m和1.6 m年平均地温呈明显的逐年代升高趋势;季平均地温20世纪60-70年代均偏低,80年代大部分季节仍略偏低,90年代都表现为正距平;0.8 m,1.6 m和3.2 m年平均地温均在1999年出现了异常偏暖,异常偏冷现象仅发生在1.6 m土层上,时间为1963年;夏季深层平均地温异常偏暖均发生在1999年;冬季0.8 m 和1.6 m平均地温多异常偏冷年份,主要发生在20世纪60年代;1999,2002－2005年冬季3.2 m平均地温异常偏暖;夏、秋季平均地温的气候突变出现在1986年,冬、春季发生在1983年.     

平舆县48年来气温变化特征和突变分析

利用1959-2006年平舆县气温观测资料,分析了平舆县的年、季平均气温的变化特征,并用Mann-Kandell检验法对年平均气温的变化特征进行了突变检验.结果表明:48年来平舆县气温以增温为主;就各季节而言,除了夏季以降温趋势为主外,其他各季节均以增温趋势为主.特别是冬季,增温趋势十分显著.利用Mann-Kandell检验法对逐年平均气温突变检验结果显示,在1989年附近可能发生突变.     

强胁迫力使脆弱环境突变--松辽平原百年开发史例证

以松辽平原为案例,首次提出并论证了"人类强胁迫力作用于脆弱环境系统必将导致生态环境突变"的命题。而这种突变机理又对"人类力是现代环境变化的第一驱动力"的论点提供支持。文章运用了区域学原理,对区域综合要素进行了分析,判定区域属于脆弱系统;运用地理景观理论,构建了距今约150年、100年、50年和现今(2000年)共4个时期的区域生态景观模型,揭示出人类逐阶强化胁迫的过程,并结合遥感分析,首次识别出松辽平原大面积荒漠和半荒漠;引进系统突变模型,论证了生态环境突变过程的存在及所特有的快速扩张性,可导致重大生态灾难--荒漠化过程失控。文章建议应认真研究中国广大地带的环境突变问题,制定科学合理的环境战略,应对全球环境变化的挑战。     

海上油藏勘探经济评价方法——以胜利滩海地区为例

正油气勘探经济评价是勘探项目可行性研究的重要组成部分,在此之前经济评价是从探明储量上报开始,在勘探阶段对经济评价工作研究较少,缺乏一套适应当前油气勘探市场形势的经济评价理论和方法(郭元岭,2005)。海上油藏相较于陆上成本更高、风险更大,因此本文针对海上油藏勘探开发特点,利用现金流法建立计算模型,由于勘探阶段资料相对匮乏,本次主要通过数据统计和类比等方法,以最简化的方式     

基于尖点突变理论的软岩弃渣路堤局部稳定性分析

为充分利用现场材料资源,达到节约成本的目的,文章基于筛分试验、击实试验、承载比试验（CBR试验）,分析了软岩弃渣的工程特性;其次,以路基沉降监测为基础,采用尖点突变理论分析路基填筑后的稳定性;再利用粒子群优化极限学习机模型（PSO-ELM）对路基变形进行预测,以评价路基稳定性的发展趋势。研究结果表明:成武高速的软岩弃渣具有较好的级配,且最优含水率条件下的CBR值符合路堤设计要求,说明软岩弃渣作为路基填料的可行性;在现场监测结果中,Ⅰ号监测断面的最大沉降量为71.3 mm,Ⅱ号监测断面的最大沉降量为61.4 mm;在尖点突变理论的整体稳定性分析中,两监测点的突变特征值均大于零,路基处于稳定状态;同时,在分阶段的稳定性分析中,不同阶段的突变特征值也大于零,并随沉降时间的增加,突变特征值具减小趋势,得出路基在不同沉降阶段也处于稳定状态;通过变形预测,得出两监测点均具有较高的预测精度,验证了PSO-ELM模型在路基变形预测中的适用性,并得出路基稳定性的发展趋势趋于稳定,验证了软岩弃渣在路基填筑中具有适用性。     

高拱坝施工初-中期导流风险模型及应用

面向工程设计阶段,采用高拱坝施工动态仿真技术获取施工初-中期挡水度汛面貌数据,综合考虑水文、水力随机性因素,构建高拱坝施工初-中期导流风险模型,提出采用Monte Carlo方法耦合挡水度汛面貌数据和主要随机因素进行风险模型求解的方法。基于风险分析原理提出了导流洞设计的风险判别方法,给出导流洞尺寸设计优化的数学模型和具体步骤。通过金沙江上游某高拱坝工程案例分析的结果表明:所提风险模型及求解方法是适用的、有效的,该模型能够得到整个施工初-中期导流风险率,较为客观地反映高拱坝施工中期度汛可能存在的两种挡水情况,克服了初期导流风险模型的局限性;施工中期导流风险率随导流洞尺寸增大而减小,导流洞尺寸设计的可行方案集存在界限,即优化方案。研究成果可为高拱坝施工导流的风险决策和设计优化提供理论支撑。     

1971—2015年呼和浩特地区暴雨时空变化特征分析

利用1971—2015年呼和浩特地区6个国家气象观测站逐日降水资料,采用线性拟合、T检验、Mann-kendall秩次相关检验、滑动平均等统计方法,分析该地区暴雨时空演变趋势。结果表明:近45a呼和浩特地区暴雨空间分布具有中部多、南北少、年际变化程度自北向南减小的特点,暴雨集中发生在7月中旬到8月下旬且7月中旬出现跃增,20世纪70年代暴雨出现最多、21世纪前10a最少,暴雨日数在20世纪70年代初突增、70年代末突减。