末次冰期东亚区域气候变化的情景和机制研究

用一嵌套在全球大气环流模式中的区域气候模式,通过数值试验和对内外因作用的机制分析,探讨了以末次冰期为背景的大尺度强迫引起的大气环流和区域内下垫面条件异常等中尺度强迫影响区域气候变化的过程和机制。大尺度强迫和区域内局地的中尺度强迫通过不同的热力和动力学过程影响大气运动状况和区域气候的变化。末次冰期大尺度强迫引起的全球大气环流背景的变化是形成冰期和现代区域气候差异的主要原因。     

2011年7月上旬陕西两次暴雨过程对比分析

应用气象信息综合分析处理系统（MICPAS）站点降水资料、NCEP／NCARr×l。再分析资料,对2011年7月上旬先后发生在陕北和陕南的两次暴雨天气过程的大尺度环流特征进行对比分析,发现陕北暴雨过程形成先于陕南暴雨的成因在于：副高的活动对这两次暴雨过程有显著影响,陕北暴雨期间副高西伸明显,其外围偏南气流与冷空气交汇于陕西北部;而陕南暴雨期间,副高经历了先西伸北抬、后南退稳定的过程,冷暖空气主要交汇于陕西南部;两次过程中高低空急流的良好耦合为大暴雨的产生提供了动力条件,陕北暴雨期间850hPa低空急流走向偏径向,陕南暴雨期间低空急流走向偏纬向,位置稍偏南,两次过程的200hPa高空急流均为准水平走向,不同的是陕南暴雨期间高空急流较为南压;两次暴雨过程中均对应有明显的水汽输送大值带及能量聚集场,陕北暴雨时水汽通量到达较高纬度且强度较大,而陕南暴雨期间水汽输送维持时间较长。     

1981—2000年四川夏季暴雨大尺度环流背景特征

利用四川盆地及周边地区1981—2000年逐日降雨量资料和ECMWF逐日4次再分析资料,合成分析近20 a发生在四川夏季的22次典型暴雨过程的大尺度环流背景特征。结果表明,四川夏季暴雨的发生具有显著的轴向分布性和区域移动性特征。西伸的西太平洋副热带高压、北上东进的伊朗高压及高原东部的弱高压、活跃的孟加拉低压和影响四川北部的中高纬长波分裂的低压槽共同作用形成了四川暴雨发生阶段的特殊的＂鞍＂型大尺度环流背景。在＂鞍＂型大尺度环流背景下,有利于西南支孟加拉湾水汽和南海水汽输送在四川盆地形成低层辐合,同时在高层形成西南—东北的轴向急流辐合带,水汽输送散度负的大值区即为暴雨发生的主要落区。此外,四川北部在两高压相夹下,有利于高纬度大尺度的两高一脊环流调整产生的弱槽携带冷空气影响四川盆地,形成高层弱冷干与低层强暖湿的强垂直对流不稳定。对比40 a四川夏季平均环流可知,导致四川夏季暴雨发生的＂鞍＂型大尺度环流背景特征极为显著,具体表现为：西太平洋副热带高压西伸到110°E附近,青藏高原西侧伊朗高压偏北、青藏高原高层南压高压偏东,而高原低层有弱高压,四川北部冷槽显著偏南。     

长江中下游成矿带的幔根构造与深部找矿

长江中下游铁铜金多金属成矿带,正处于华北板块与扬子板块碰撞造山带的断裂构造部位.由于岩石圈大尺度不连续和地壳减薄无山根的成矿背景,促使燕山期热事件成为断裂-盆地-岩浆-成矿带的响应.区内Ⅰ型花岗岩是地幔基性岩浆底侵与壳幔相互作用的结果,包体研究和透明地震反射区资料证明它们具有软流圈上涌与下地壳拆沉作用的印记,也是幔根构造的源地.正因为透岩浆流体作用,形成大量金属矿床,因而这些矿床的成矿时代具有突发性和规律性,同时成矿物质来源具有多源性和不均匀性;成矿流体具有同一性和矿床类型的多样性;成矿期次具有叠加改造性.从S、Pb、Sr、H、O、C、Si、Cu等同位素组成取得的信息,也可作为幔根构造壳幔同熔成矿的佐证.按照幔根构造成矿机理分析,预测本区仍有第二成矿空间(-500～-2 000 m),建议以"类埃达克岩(体)"为中心的地区,可作为新一轮找矿的首选区.运用综合方法(遥感、磁、电、重、地震及深穿透地球化学等),以探明深部与下古生界碳酸盐岩的接触带为主攻目标,建立四维成矿模型,确定找矿靶区,尽快进行钻探验证.     

亚洲中部干旱区积雪时空变异遥感分析

亚洲中部干旱区的大尺度遥感积雪信息研究,可在跨界河流水资源分配利用方面提供数据支持,对国家重大战略的生态安全保障有重要作用。采用数据融合方法,将MOD10A2和MYD10A2数据进行融合去云处理,结合气象站点积雪数据评估去云后的积雪识别精度;提取积雪覆盖率(SCP)与积雪日数(SCD)信息,分析SCP与SCD年际、年内变化差异;结合数字高程模型,分析不同高程带下SCP的时空变化规律。结果表明:(1)MOD10A2与MYD10A2融合去云处理,可有效去除云的干扰,准确提取亚洲中部干旱区积雪变化信息。(2)年内SCP最大值范围为55.7%~77.4%,最小值范围为1.6%~2.9%,融雪期SCP下降速率具有明显地域差异,总体SCP呈缓慢增加趋势。(3)总体SCD呈略微下降趋势,32.2%的区域呈下降趋势,30.9%的区域呈增加趋势,36.9%的区域保持稳定不变。(4)海拔1 000 m以下,SCP年内随季节变化呈U型,年际变化显著;1 000~4 000 m区域,SCP年内均随季节的变化呈现出V型,年际变化呈现出稳定性波动;6 000 m以上为永久性积雪,季节、时空变化差异性均不明显。     

中国东部降水中大尺度环流和局地陆-气相互作用的贡献：河南“21·7”强降水事件特征影响因子探究

2021年7月河南省遭遇突破历史极值的极端强降雨，造成极大人员伤亡和经济损失，同时此次事件暴露出对中国东部汛期降水预测存在一定不足，提示我们需要加强汛期降水和传统影响因子不匹配的机理研究。本文首先利用再分析ERA5月资料识别了与2021年7月有相似环流背景的中国东部夏季降水事件；进一步利用基于相似环流型的动力调整方法，对1979～2021年7月中国东部降水距平开展了大尺度环流动力影响和局地陆面作用分离；最后，量化研究了上述两个作用对此次极端降水事件的贡献。得到如下主要结论：2011年是2021年7月的500 hPa环流相似年，然而相应降水场在华北到长江中下游地区呈现显著差异。利用动力调整方法从降水距平中分离出大气环流的影响，相关分析表明余项反映局地陆—气反馈作用。降水余项是引起2021年7月江淮到长江下游地区的异常强降水的主要原因。归因分析表明，余项主要是由局地热力因子变化引起的，其中，蒸发加强，感热通量显著降低，增加了大气强对流不稳定能量，并通过影响大气相对湿度和边界层高度，使得降水增加。推广到1979～2021年7月降水的演变过程发现，中国东部降水余项的年际变率很强，极端降水异常主...     

全国10km网格汇流模型构建与验证

为解决传统大尺度分布式汇流模型存在的问题,提出了基于网格与子流域融合单元的大尺度分布式汇流模型.在构建全国10km×10km网格的汇流模型时,研究首先采用河道特征值确定了汇流模型的参数,对VIC(Variable Infiltration Capacity)模型输出的产流进行汇流演算,生成了1961～2013年全国10...     

中南半岛和华南地区极端降水时空特征

全球变暖使得极端降水事件的强度和频率均呈上升趋势，位于亚洲季风区的中南半岛和华南地区更易受到极端降水影响而发生洪涝灾害。本文利用逐日降水资料对1951～2015年中南半岛和华南地区湿季（5～10月）的极端降水事件进行客观分类，并对每一类极端降水事件的大尺度流型特征及年际、年代际和长期趋势特征进行了分析。结果表明：（1）根据降水中心位置，中南半岛和华南地区的极端降水可客观分为华南类、中南半岛类、缅甸—云南类和华南南部—越南北部类，它们所联系的大尺度流型以中高纬波列和热带偶极子环流为主。其中，华南类的大尺度流型在对流层高层为类似于东亚—太平洋（East Asia–Pacific，简称EAP）遥相关型的“+-+”经向型波列，但中心位置较典型EAP型偏西南，中东部的负异常环流为关键系统，低层为位于低纬度地区的“+-”经向型波列。中南半岛类大尺度流型为热带偶极子异常环流，对流层低层较高层更为显著宽广。其余两类极端降水大尺度流型特征为在对流层高层受Rossby波列影响，低层主要为偏弱的热带偶极子异常环流。（2）中南半岛和华南地区极端降水的频次呈显著上升的趋势，主要来自于华南类和中南半岛类极端降水的...     

川西地区夏季降水的年际变化特征及与大尺度环流的联系

分析了106°E以西的四川西部地区1951～2000年夏季降水的气候变化特征及其与大尺度环流异常的联系,通过分析得到的主要结论如下:(1)川西地区降水的季节和年际变化特征与华北地区的变化特征比较一致.川西地区的涝年与中高纬500hPa的乌拉尔山高脊、巴尔喀什湖至贝加尔湖之间的低压槽以及亚洲东部的高脊的两脊一槽环流型密切相关,在这种环流型下有利于川西地区降水偏多.(2)川西地区盛夏降水有显著的年代际变化,20世纪50年代至60年代初,为川西多雨时期,干旱发生的次数相对较少且弱,1961年以后降水有减少的趋势,进入20世纪90年代以后,降水明显偏少.(3)20世纪50年代与90年代,中高纬环流形势有显著的不同,50年代中高纬两脊一槽型偏强,90年代则偏弱,这是川西地区50年代明显多雨和90年代少雨的主要原因.(4)高原前期的热源偏弱时,7、8月川西地区的降水偏多.