地质力学的创新与发展

本文从知识创新体系、技术创新体系以及应用传播体系等方面提出地质力学再创新的新思路,从许多方面具体地提出如何发展地质力学,建立面向21世纪的地质力学创新体系。      

工程地质学一个新的研究方向

本文认为，通过工程地质力学与系统科学的有机结合而形成的工程地质力学综合集成理论和方法，将成为当今工程地质学的重要研究方向之一。本文简述其基本原理、一般方法及实际工程应用等问题。     

地质力学在矿田构造研究中的应用与进展

本文介绍了地质力学在矿田构造研究中的应用成果和进展,内容主要包括八个方面:(一)构造动力作用下岩石矿物形变相变与元素聚散的关系;(二)构造动力成岩成矿;(三)同成矿构造体系及其控岩控矿作用;(四)构造体系控岩控矿规律;(五)构造地球化学;(六)构造应力场控矿规律及模拟实验;(七)控矿构造模式;(八)成矿预测。实践证明,地质力学理论和方法在矿田构造中有所创新和发展,在许多应用领域取得了良好的效果,进一步显示出地质力学在矿田构造研究中的旺盛生命力。      

干旱区内陆河流域生态水文综合集成研究

针对干旱区内陆河流域生态环境问题,面对国家重大需求及地球系统科学发展方向,指出内陆河流域生态水文综合集成研究的必要性,旨在为精细管理水资源,提高单方水产出效益（经济效益和生态效益）提供思路。以黑河流域为例,追踪流域研究历程,目前从野外调查试验观测,模型模拟到研究平台建设,黑河流域的数据知识的积累已基本具备开展流域生态水文综合集成的条件,但仍然存在着巨大的挑战。根据存在的问题,提出未来进行集成研究应加强的3个方面：①加强综合观测;②强调人文因素的定量研究和人文过程的研究;③重视模型、模拟方法在描述和反演地理真实中的应用。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定小麦中的微量元素

小麦是中国北方人的主要粮食作物,小麦中含有大量的对人体有益的微量元素,查明这些微量元素的含量对于人体健康具有非常重要的意义。电感耦合等离子体（ICP）测试微量元素具有灵敏度高的特点。该文利用ICP的特点,将小麦硝化分解后,测试小麦中的微量元素,使用美国生产Optima 2100 DV型电感耦合等离子体发射光谱仪,对小麦中人体有益的微量元素硼、铁、钙、镁及重金属污染指标铜、铅、锌进行测试,该方法具有样品的加标回收率和RSD较好,分析速度快、分析结果准确可靠的特点。     

陆面—水文耦合模式的参数率定及改进研究

基于淮河流域的地形、岩石地质类型等空间分布特征,对陆面—水文耦合模式CLHMS1.0(Coupled Land Surface-Hydrological Model version 1.0)的河道曼宁糙率系数、水力传导度两个关键参数进行了率定;在此基础上,通过基于CLHMS1.0的多组敏感性试验,分析了河道曼宁糙率系数、水力传导度对CLHMS1.0模拟淮河流域水文过程的影响。研究结果表明,淮河流域上游王家坝子流域曼宁糙率系数的减小,可以显著提高模式对王家坝水文控制站上游模拟的水流流速,减小了模式对王家坝洪峰来临时间模拟偏迟的误差;依据淮河不同子流域的岩石地质类型选定更为合理的水力传导度参数后,模式对淮河流域河道流量等水文过程的模拟更为准确。利用参数率定后的CLHMS1.0对淮河流域1980~1987年逐日水文过程进行了模拟,与观测实况比较结果表明,采用了新的河道曼宁糙率系数和水力传导度参数后,模式对淮河流域逐日水文过程的模拟能力显著提高,且可以更合理地模拟出地表产流和地下水补给对流域河道流量的相对贡献。     

基于海气耦合模式的山西省夏季降水统计降尺度预测研究

基于中国气象局国国家气候中心海气耦合模式(CGCM/NCC)预测产品和山西省50站夏季降水资料,利用典型因子回归的方法(CCA),建立了山西省夏季降水的统计降尺度预测模型。该预测模型选取了CGCM/NCC模式夏季500 h Pa高度场和海平面气压作为预测因子,分别选取了长江中下游地区和热带中东太平洋作为预报关键区。统计降尺度模型对2007~2014年山西省夏季降水的回算较模式原始结果有显著提高,除2008年外,空间距平相似系数(ACC)均通过了0.01的显著性检验,时间相关系数(TCC)在山西省大部分地区都有显著提高,最大可达0.6,降水预测(PS)评分在70分以上。检验结果显示,基于CCA降尺度方法建立的预测模型对山西省夏季降水模态预测的准确率较高且比较稳定,其预测效果远高于CGCM/NCC直接输出降水结果。     

Simulation of the Indian monsoon using the RegCM3–ROMS regional coupled model

A regional coupled atmosphere–ocean model was developed to study the role of air–sea interactions in the simulation of the Indian summer monsoon. The coupled model includes the regional climate model (RegCM3) as atmospheric component and the regional ocean modeling system (ROMS) as oceanic component. The two-way coupled model system exchanges sea surface temperature (SST) from the ocean to the atmospheric model and surface wind stress and energy fluxes from the atmosphere to the ocean model. The coupled model is run for four years 1997, 1998, 2002 and 2003 and the results are compared with observations and atmosphere-only model runs employing Reynolds SSTs as lower boundary condition. It is found that the coupled model captures the main features of the Indian monsoon and simulates a substantially more realistic spatial and temporal distribution of monsoon rainfall compared to the uncoupled atmosphere-only model. The intraseasonal oscillations are also better simulated in the coupled model compared to the atmosphere-only model. These improvements are due to a better representation of the feedbacks between the SST and convection and highlight the importance of air–sea coupling in the simulation of the Indian monsoon.     

IPCC AR4气候多模式对云南特征气温变化的模拟预估——滇西南区案例分析(1960-2050年)(英文)

本文针对云南地区,以滇西南区为案例,利用研究区20个气象观测站点实测逐日平均气温分析了1961-2007年各特征气温(年均气温、干季平均气温、以及湿季平均气温)的变化趋势特征;并采用IPCC AR4气候模式集成的21世纪气候变化模拟试验的预估结果,针对滇西南区各特征气温,分别就不同排放情景下的模拟结果在该区的适用性进行了详细验证和分析。主要结果如下:(1)1961-2007年间,研究区各特征气温变化表现出了非常显著的上升趋势,MK统计值均通过了95%的置信度检验。(2)标准化均方根误差和MK趋势验证的结果表明,基准期内特征气温(尤其是年均气温和干季气温)的模拟值距平变化与实测值的距平变化趋势特征非常相似,因此利用IPCC AR4气候模式的试验结果模拟研究区三种排放情景下各特征气温的变化趋势具有一定的可信度,且针对年均气温及干季平均气温的模拟效果要比湿季平均气温好。(3)未来40年内,该区各特征气温将明显上升,并且年均气温上升趋势比干季、湿季平均气温更为显著;不同排放情景下各特征气温将表现出不同的升温率:2020s期间SRESA2高排放情景下的特征气温升温率将小于SRESB1低排放情景,除此之外,各特征气温在SRESA1B中等排放情景下的升温率将最大,在SRESA2高排放情景下其次,在SRESB1低排放情景下将最小。文中对IPCC AR4气候模式在云南地区的适用性及其影响因素进行了进一步的探讨。     

CMIP研究计划的进展及其在中国地区的检验和应用前景

由世界气候研究计划(WCRP)推动制定的CMIP计划,是一整套耦合大气环流气候模式的比较计划.该计划旨在通过比较模式的模拟能力来评价模式的好坏,促进气候模式的发展;同时也为生态、水文、社会经济诸学科在全球变化背景下预估未来环境变化提供可靠的科学依据.CMIP计划从AMIP开始,经历了CMIP1、CMIP2、CMIP3几个阶段的发展,并已为模式研究提供了迄今为止时间最长、内容最为广泛的模式资料库.尽管模式的模拟结果仍不可避免的存在一些不足,但世界各国纷纷利用该资料库进行模式发展以及与气候变化相关的多学科研究,为预估未来的环境变化提供了不可替代的科学依据.对其作了简要回顾,并对其在中国地区存在的问题和潜在应用前景作了简要论述.