基底摩擦属性和脆性层厚度对背驮式盆地地貌形态及形成演化的影响:来自物理模拟的启示

对背驮式盆地的形成机制进行分析有利于深入理解油气运聚成藏的过程及其机理。前人研究已基本揭示了背驮式盆地的构造几何学特征及可能的动力学来源,但有关背驮式盆地的形成机制及其控制因素的物理模拟探索,所开展的研究工作还不足。本文主要根据基底摩擦属性差异和脆性层厚度变化,设计了两个系列5组实验模型,对背驮式盆地的成因机制进行了分析和探讨。研究表明：1）脆性层厚度是控制背驮式盆地形成的关键因素,太薄的脆性层厚度不利于形成背驮式盆地,而较厚的脆性层有利于背驮式盆地的形成;2）基底摩擦强度在一定程度上也影响背驮式盆地的形成,褶皱—冲断带根带基底高摩擦和前缘低摩擦强度,对背驮式盆地的形成具有促进作用;褶皱—前缘高摩擦强度则阻碍背驮式盆地的形成;3）只有根带具有较大的脆性层剪应力,同时前缘构造带具有较小的基底剪应力,在力学上具备一定的动力学平衡,才能形成形态较为清晰的背驮式盆地;4）四川背驮式盆地的形成与青藏高原的强烈隆升所提供较大的剪应力和川东构造带的基底软弱层改变了该区的基底摩擦强度等密切相关。该研究成果对进一步深入理解背驮式盆地的形成演化具有重要的指示意义。     

青藏高原东南缘次林错岩体晚白垩世—早新生代快速剥蚀

青藏高原东南缘是研究构造、地貌演化和气候变化相互作用的理想场所,前人研究主要揭示了晚始新世—早中新世和晚中新世以来的快速剥蚀事件,缺乏晚白垩世—早新生代时期地貌演化过程的研究。次林错花岗岩已有的低温热年代学数据覆盖了整个新生代时期,为探索该区域新生代早期的剥露演化历史提供了重要资料。该岩体新生代早期冷却事件是岩浆冷却单一作用的结果,还是受快速剥蚀作用的影响,目前仍然存疑,需要定量研究。因此,本文结合已有的岩石地化和年代学数据,对次林错花岗岩开展了锆石饱和温度和一维岩浆冷却模拟研究。锆石饱和温度计算结果表明次林错花岗岩的岩浆结晶温度介于647～705℃之间,属低温花岗岩。一维岩浆冷却模拟结果显示岩体侵位时的最小围岩温度为160～120℃,对应深度约为3.7～5.0 km。结合锆石和磷灰石(U-Th)/He年代学数据,本文认为该岩体在晚白垩世—早新生代时期(67～40 Ma)经历了一期剥蚀量至少为2 km的快速剥蚀事件。已发表成果的综合分析表明,此次快速剥露事件可能是整个青藏高原地区广泛存在的构造剥蚀事件,新特提斯洋的俯冲闭合与印亚板块的初始碰撞可能是触发此次大规模区域剥蚀的主要原因。     

石家庄地面水回渗地下过程的氮行为影响试验研究

石家庄是我国北方地下水位下降较大的城市之一,利用其毗邻滹沱河宽阔河滩,地面水可直接入渗补给地下水的有利水文地质条件,实施地面水回渗地下工程,将具有现实意义.为探索地面水回渗后的水质变化,该文针对地面水在回渗过程中对水质起限制性影响的氮行为作用进行了模拟试验研究.结果显示,利用2 m厚的滹沱河细砂土及与粘土按一定比例的混合砂土层,可对间歇式实施地面水回渗中的铵氮组分形成一定容量的截留去除,并且该截留量又在随回渗次数的增加而缓慢下降,当采用人工增加环境碱度及湿度的办法后可消除这种下降.同时,还显示对回渗水中硝酸氮的去除率不高,但若采用人工添加乙醇碳源和接种优势脱氮微生物菌种方法,硝酸氮的去除率将会得到较大提高.     

Impact of 4DVAR assimilation of rainfall data on the simulation of mesoscale precipitation systems in a mei-yu heavy rainfall event

The multi-scale weather systems associated with a mei-yu front and the corresponding heavy precipitation during a particular heavy rainfall event that occurred on 4 5 July 2003 in east China were successfully simulated through rainfall assimilation using the PSU/NCAR non-hydrostatic, mesoscale, numerical model （MM5） and its four-dimensional, variational, data assimilation （4DVAR） system. For this case, the improvement of the process via the 4DVAR rainfall assimilation into the simulation of mesoscale precipitation systems is investigated. With the rainfall assimilation, the convection is triggered at the right location and time, and the evolution and spatial distribution of the mesoscale convective systems （MCSs） are also more correctly simulated. Through the interactions between MCSs and the weather systems at different scales, including the low-level jet and mei-yu front, the simulation of the entire mei-yu weather system is significantly improved, both during the data assimilation window and the subsequent 12-h period. The results suggest that the rainfall assimilation first provides positive impact at the convective scale and the influences are then propagated upscale to the meso- and sub-synoptic scales.
Through a set of sensitive experiments designed to evaluate the impact of different initial variables on the simulation of mei-yu heavy rainfall, it was found that the moisture field and meridional wind had the strongest effect during the convection initialization stage, however, after the convection was fully triggered, all of the variables at the initial condition seemed to have comparable importance.     

Influence of the Atlantic Multidecadal Oscillation on the winter climate of East China

The Atlantic Multidecadal Oscillation （AMO）, the multidecadal variation of North Atlantic sea surface temperature （SST）, exhibits an oscillation with a period of 65-80 years and an amplitude of 0.4℃. Observational composite analyses reveal that the warm phase AMO is linked to warmer winters in East China, with enhanced precipitation in the north of this region and reduced precipitation in the south, on multidecadal time scales. The pattern is reversed during the cold phase AMO. Whether the AMO acts as a forcing of the multidecadal winter climate of East China is explored by investigating the atmospheric response to warm AMO SST anomalies in a large ensemble of atmospheric general circulation model （AGCM） experiments. The results from three AGCMs are consistent and suggest that the AMO warmth favors warmer winters in East China. This influence is realized through inducing negative surface air pressure anomalies in the hemispheric-wide domain extending from the midlatitude North Atlantic to midlatitude Eurasia. These negative surface anomalies favor the weakening of the Mongolian Cold High, and thus induce a weaker East Asian Winter Monsoon.     

Brief Review of Some CLIVAR-Related Studies in China

The Climate Variability and Predictability （CLIVAR） program is one of the sub-programs of the World Climate Research Program （WCRP）. In this paper, CLIVAR related research in China （2003-2006） is briefly reviewed, including four major components, namely, low-frequency intraseasonal oscillations, interannual variability, decadal variations in East Asia, and global warming simulations.     

大西洋经向翻转环流对岁差响应的气候背景依赖性

大西洋经向翻转环流（Atlantic Meridional Overturning Circulation,AMOC）是气候系统重要的组成部分,其强度变化可直接影响南北半球的热量分配,厘清其变化机理对全球变暖背景下的未来预估至关重要。海洋沉积物记录发现,在晚更新世,AMOC的变化与地球岁差周期有紧密联系,但其物理机理尚不清楚。本文利用海洋-大气耦合气候模型—COSMOS(ECHAM5/JSBACH/MPIOM)模型,通过敏感试验,分析在冰盛期冷期和间冰期暖期气候背景下,AMOC对地球岁差变化的响应机理。结果表明：岁差降低引起的北半球夏季太阳辐射增强,会导致间冰期暖期背景下的AMOC显著减弱,但对冰盛期AMOC的影响并不明显。通过进一步分析发现,在间冰期暖期,夏季太阳辐射增强,造成高低纬大西洋海表的升温,同时促进北大西洋高纬度地区的局地降水,两者导致北大西洋表层海水密度降低,共同削弱大西洋深层水生成。而在冰盛期冷期,大西洋高低纬度地区的响应对AMOC的影响反向—副热带升温触发的海盆尺度低压异常,通过其南侧的西风异常削弱大西洋向太平洋的水汽输送,导致净降水增多,海表盐度下降;同时,高纬度升...     

山西省大同市农业生态气候适宜度评价

文章选择黄土高原边缘,颇具生态地理意义的山西省大同市及所辖7个县区为研究对象,依据该区域1971~2000年的长期实测气象资料,在借鉴前人建立的农业生态气候适宜度动态模型的基础上,经过多次作物实验,尝试性拟合出符合区域特点的典型气候要素适宜度隶属函数;分区计算了农业生态资源指数 、效能指数及利用系数,总结出区域气温及降水量适宜度曲线大致呈 "∩"型分布规律,峰值出现在每年的6~8月之间;日照百分率适宜度曲线呈 "∪"型分布规律,谷值出现在每年的7月。在SPSS统计软件环境中,以各区域累年逐月平均效能指数为分类实体,进行模糊动态聚类,提出研究区农业生态气候适宜度的三种等级模式。     

青藏铁路旅游线气候适宜性分析

本文利用10个气象站1991~2000年的气象观测数据,对青藏铁路旅游线的气候适宜性进行了评价。评价内容包括:生物气温指标、紫外辐射强度、大气含氧量以及障碍性天气等。得出如下结论:总的来看,青藏铁路沿线地区相对舒适的旅游气候条件集中出现于5~9月。该时段,生理气温舒适凉爽,空气含氧量比例较高,无炎热或热日,大风天气出现少。但是,紫外辐射较强,雷暴及冰雹出现的频率较高。旅游适宜期与适宜时段随海拔高度的上升而逐步缩短。位于铁路线两端的西宁、拉萨等地区的旅游气候条件最优,全年均较适宜旅游;五道梁、沱沱河、安多等高海拔地区的旅游适宜期较短,冬季的严寒和夏季(6、7月)的强紫外辐射对这些地区户外旅游活动的限制较大。     

基于CA与AO的区域土地利用变化模拟研究——以三峡库区为例

运用元胞自动机(Cellular Automata)与AO(ArcObject) 相结合的方法, 在VB 环境下编程来 进行三峡库区地类变化模拟研究。以1995 年和2005 年的土地利用图为基础数据, 比较研究期各 地类的变化数量与方向以确定地类转换之间的优先级, 然后确定地类的转换概率。研究结果表明 此方法便于理解与操作, 同时模拟精度高; 预测结果说理性强, 其结果显示三峡库区城镇建设用 地增加, 耕地面积减少, 水域的面积在增加。其预测结果可以指导库区的土地利用规划, 为库区有 效土地管理提供参考。