咸阳机场一次阵风锋的探测和自动识别

利用西安多普勒雷达观测资料、NCEP再分析资料和自动气象站资料,对2016年6月4日发生在咸阳机场附近的一次阵风锋天气展开研究。这次过程是由蒙古低涡主导,低涡后部的冷空气南下触发对流引起的,阵风锋过境时咸阳机场产生了2.2mm降水和19.7m·s^(-1)的大风天气,多架次航班受到影响。从雷达回波的分析发现,这次阵风锋的特征表现为,生命史2h左右,回波强度5~25dBz,长度约70km,平均移速达49.7km·h^(-1),伴有明显的窄带回波和辐合线。对雷达基数据进行质量控制后,设计了自动识别软件,在强度场上利用双向梯度算法,以及速度场上使用Shear参量算法,根据窄带回波和辐合线的空间一致性,对该阵风锋的位置和强度进行识别。最后利用临界成功指数对这个软件进行评估,本次阵风锋的识别率达到83.33%,表明该软件能够识别阵风锋,可在业务中使用。     

应用湿Q矢量分解诊断梅雨锋暴雨

采用传统的Q矢量分解方法将湿Q矢量(Q*)分解在沿等位温线的自然坐标系中，并结合改进的MM4模式(MMM4)模拟资料，对一次江淮梅雨锋暴雨过程进行诊断分析。结果表明，分解湿Q矢量可将梅雨锋暴雨的垂直运动场进行一个有意义的尺度分离，这不仅验证了梅雨锋暴雨过程中存在不同尺度相互作用的已知结论，而且从定量的角度揭示出不同尺度在梅雨锋暴雨不同阶段所起的作用不同，有明显的主、次之分：在梅雨锋暴雨的开始形成阶段，大尺度对垂直运动场的产生起着主要的强迫作用，锋区尺度的强迫作用处于次要地位；在梅雨锋暴雨的强盛阶段，锋区尺度已经演变为垂直运动场的主要强迫因子，而大尺度的强迫作用则处于次要地位，其至多起着背景场的作用，甚至个别时次可以忽略不计；在梅雨锋暴雨的衰亡阶段，大尺度又逐渐演变为此时垂直运动场的主要强迫动力，而锋区尺度的强迫作用则迅速衰减，其又仅处于次要地位。此外，我们认为分解湿Q矢量比“总”的湿Q矢量更有利于对产生梅雨锋暴雨的潜在物理机制的评估：先是在大尺度2△↓.Qθ*的强迫作用下诱发中尺度2△↓.Qn*强迫作用的产生，随着2△↓.Qn*强迫作用的增强，其所强迫作用产生的次级环流增强，降水的强度也同时随着增大，最终由2△↓.Qn*强迫作用所产生的次级环流直接导致梅雨锋暴雨的发生。     

中国长江中下游梅雨锋暴雨形成机理以及监测与预测理论和方法研究

国家重点基础研究发展规划项目“我国重大天气灾害形成机理与预测理论研究”经过项目全体科学家的 5a研究 ,取得了一系列重要的研究成果 :(1)提出了基于多种实时观测资料的梅雨锋暴雨的多尺度物理模型 ;(2 )建立了梅雨锋暴雨的天气学模型 ;(3)梅雨锋是由多个不同尺度系统构成的梅雨锋系 ,它具有介于温带锋系结构与热带辐合带结构之间的副热带锋系结构 ,在长江中下游有时可表现为双锋结构。锋前的湿物理过程与锋上强对流系统发展形成的正反馈过程以及梅雨锋系的不同尺度系统的相互作用是梅雨锋维持与发展的重要机制 ;(4 )提出了多种中尺度暴雨的定量卫星遥感反演理论和方法 ,并形成一系列新的反演产品 ;(5 )成功地研究了双多普勒雷达同步探测和反演中尺度暴雨三维结构的理论和方法 ;(6 )发展了配有三维变分同化系统的中尺度暴雨数值预报模式系统 ,在 2 0 0 3年淮河抗洪救灾中发挥了积极作用。上述研究成果表明该项目已经圆满地完成了预定的目标与任务。     

春季黑潮延伸体海洋锋区经向位移与东亚大气环流的关系

采用高分辨率的海表温度资料定义了春季黑潮延伸体北侧海洋锋区的南北位置,并采用EOF分析、相关分析、合成分析、带通滤波等方法,探讨了其南北向位置变动与高空急流、风暴轴以及后期东亚降水之间的关系。结果表明,春季黑潮延伸体北侧海洋锋区位置的南北变动存在明显的年际、年代际变化,其与6月东亚高空急流、太平洋区域风暴轴的南北位置具有很好的对应关系。当春季黑潮延伸体海洋锋区偏北时,6月东亚高空急流、太平洋区域风暴轴偏北,反之亦然。进一步的研究还表明,春季黑潮延伸体海洋锋区经向位置的变动可通过影响东亚大气环流对6月东亚地区的降水产生影响,黑潮延伸体海洋锋区偏北(南)年,6月雨带有显著的北(南)移。     

"99·6"梅雨锋暴雨低涡切变线的数值模拟和分析

在天气分析的基础上,利用非静力中尺度模式MM5和四维资料同化逼进方法及双向三重嵌套网格技术,对1999年6月23～25日(简称"99·6")发生在长江中下游地区的梅雨锋暴雨过程进行了数值模拟.结果表明:模拟结果与观测结果的比较指出,高分辨数值模式MM5可以成功地模拟梅雨锋中尺度低涡切变线的发生和发展;模拟结果显示,在α中尺度低涡切变线发展过程中,低层强的西南急流和东北气流增强了低层的辐合;而高空的西风急流和东风急流则增强了高空的辐散;正是由于这种从高空到低空环流的配置,才促进了α中尺度低涡不断发展;模拟低涡切变线不同部位的垂直环流和物理量场表明,"99·6"梅雨锋低涡切变线的结构非常复杂:在梅雨锋的发展期,暖锋附近的垂直上升运动最强,低涡中心次之,冷锋附近最弱.模拟结果也表明,由于下垫面特征的不同,中国和日本的梅雨锋暖锋附近环流结构有较大的区别;模拟结果显示,在α中尺度低涡发展过程中,不断有扰动在低涡前部发展,激发并分裂出一系列的β中尺度系统,β中尺度系统运动剧烈,但由于其低层辐合强于中空辐散,所以当它远离母体时会很快衰减.     

梅雨锋上边界层中尺度扰动涡旋的个例研究

运用实况自动站、高时空分辨率的雷达和数值模拟资料,对2009年7月24日的梅雨锋暴雨过程进行了分析,结果表明:(1)锋面南侧的暖区弱降水环境内,近地面的风场会有扰动涡旋出现,随着扰动涡旋趋于稳定和向上发展,降水迅速加强,形成短时暴雨,并伴随有大风出现。(2)偏西气流从边界层开始发展并加强为急 流,在向东推进的过程中逐渐抬升,形成了一支从边界层倾斜入对流层低层的急流轴;而偏南气流与偏北风相遇之后,不仅形成风向的辐合和切变,而且在空间上被抬升,形成了一支斜升入流。(3)在近地面风场的切变和 辐合作用下,锋生与辐合同步加强,边界层内的涡度也逐渐增强,由此带动了扰动的发生发展,扰动涡旋在边界层内率先形成,随后,在急流的东传和抬升影响下,扰动涡旋也逐步向东移动、向上发展。(4)近地面风速的加强、风向的辐合切变导致了扰动涡旋的发生和形成,并逐渐发展,这是边界层中尺度扰动涡旋发生发展的动力 因子。     

1996年汛期暴雨特征分析

该文利用实测资料，采用ＨＬＡＦＳ模式计算的物理参数分析了１９９６年汛期暴雨的天气气候特征并对梅雨活跃时段４次强降雨天气过程及９６０８号台风强暴雨的成因进行了诊断分析，所得结果有利于实时预报业务和科研工作。     

陕甘宁盆地西峰油田主要产层储油砂体沉积微相组合及特征

以鄂尔多斯盆地西峰地区晚三叠世延长组为例,对辫状河三角洲前缘沉积体系中以水下分流河道和河口坝两种储油微相为主导的多种微相组合进行研究,提出将其划分为“水下分流河道区”、“水下分流河道与河口坝混合区”、“河口坝区”和“河口坝与滑塌体混合区”四段微相组合区。文中对辫状河三角洲前缘中的沉积微相进行了详细刻画,例如,将水下分流河道划分为箱形叠加式、箱-钟形叠加式和钟形叠加式3种;将水下分流河道与河口坝组合划分为“河上坝”和“坝上河”两大类,及其以河为主的“坝上河”、以坝为主的“坝上河”、连续式“河上坝”和叠加式“河上坝”等4种亚类;将河口坝组合划分为迁移河口坝和叠加河口坝;将河口坝与滑塌体组合划分为坝顶滑塌和坝底滑塌,并讨论了各微相组合的形成机制。     

Recent Advance in the Interior Structure and Dynamics of Venus

Venus is similar to the Earth in size， mass， composition and distance to the sun. However， Venus has neither plate tectonics nor dynamo that exists on the Earth. The lithosphere of Venus is very thick based on its topography and gravity. The admittance and correlation between Venusian geoid and topography are very high， suggesting that they are strongly influenced by the internal dynamical process of Venus. Analyses show that there may be 10 Hawaii-like mantle plumes in Venusian mantle. Data from Venus Express has shown evidence for recent active volcanism among several of these plumes. The distribution of impact craters on Venus shows that Venusian surface has a young age and the age is averaged about 500 Ma， suggesting that Venus may have experienced a global resurfacing event. However， whether this resurfacing is catastrophic or equilibrium is still under debate. It is also unclear whether Venus had plate tectonics in the past， is it always in stagnant lid regime， or might it have an entirely different mode？In general， the style of mantle convection on Venus is quite different from that of the Earth which is manifested by the plate tectonics. Here we reviewed the main observations including gravity， topography and surface tectonics which provide constrains on the interior structure and dynamics of Venus， and recent advance in the interior structure and dynamics of Venus. This review aims to provide new insights into the interior dynamics of Venus.     

Seismic geomorphology and origin of diagenetic geobodies in the Upper Cretaceous Chalk of the North Sea Basin (Danish Central Graben)

Kilometre‐scale geobodies of diagenetic origin have been documented for the first time in a high‐resolution 3D seismic survey of the Upper Cretaceous chalks of the Danish Central Graben, North Sea Basin. Based on detailed geochemical, petrographic and petrophysical analyses, it is demonstrated that the geobodies are of an open‐system diagenetic origin caused by ascending basin fluids guided by faults and stratigraphic heterogeneities. Increased amounts of porosity‐occluding cementation, contact cement and/or high‐density/high‐velocity minerals caused an impedance contrast that can be mapped in seismic data, and represent a hitherto unrecognized, third type of heterogeneity in the chalk deposits in addition to the well‐known sedimentological and structural features. The distribution of the diagenetic geobodies is controlled by porosity/permeability contrasts of stratigraphic origin, such as hardgrounds associated with formation tops, and the feeder fault systems. One of these, the Top Campanian Unconformity at the top of the Gorm Formation, is particularly effective and created a basin‐wide barrier separating low‐porosity chalk below from high‐porosity chalk above (a Regional Porosity Marker, RPM). It is in particular in this upper high‐porosity unit (Tor and Ekofisk Formations) that the diagenetic geobodies occur, delineated by “Stratigraphy Cross‐cutting Reflectors” (SCRs) of which eight different types have been distinguished. The geobodies have been interpreted as the result of: (i) escaping pore fluids due to top seal failure, followed by local mechanical compaction of high‐porous chalks, paired with (ii) ascension of basinal diagenetic fluids along fault systems that locally triggered cementation of calcite and dolomite within the chalk, causing increased contact cements and/or reducing porosity. The migration pathway of the fluids is marked by the SCRs, which are the outlines of high‐density bodies of chalk nested in highly porous chalks. This study, thus, provides new insights into the 3D relationship between fault systems, fluid migration and diagenesis in chalks and has important applications for basin modelling and reservoir characterization.