基于新型探测资料对西安一次弱降水预报失误的原因分析

利用微波辐射计、激光测风雷达、多普勒雷达、相控阵雷达等新型探测资料、地面加密观测资料、ERA5再分析及多模式数值预报结果对2022年4月24日西安城区一次弱降水预报出现明显失误的原因进行分析,结果表明：(1)全球数值预报模式和中尺度数值预报模式对本次过程西安城区均报有明显降水,主要原因为模式对低层相对湿度预报明显偏大;(2)多种新型探测数据分析认为近地层湿度条件较差及中层的绝对水汽含量低,中层的干暖空气不利于成云致雨,垂直上升运动不强,且由于低层非常干燥,使水滴在下沉过程中蒸发,从而无法形成雨滴下落,这些原因共同造成西安城区无降水,低层相对湿度预报偏大是造成这次西安城区降水预报失误的主要原因之一;(3)造成西安城区近地层湿度条件差的原因是城市干热岛效应和低层干暖平流输送,且降水云团翻越秦岭后其湿空气绝热下沉至城区后出现增温降湿,使得城区形成较为深厚的干层,即使有雨滴在下落过程中也会造成更强的蒸发,这也是城区没有降水的重要原因之一;(4)预报员主观预报订正出现空报主要是源于对边界层水汽、抬升条件等关键降水要素缺乏订正能力,且对大城市的干热岛效应和秦岭山区地形影响研究不足。     

Numerical modelling of deep sea air-lift

Deep sea air-lifting of solid particles from depth of 1600 m is simulated with a mathematical model of the three-phase flow in an upward pipe. The computations are carried out for an axisymmetric domain in a transient way. Phase distributions, pressure and velocity profiles together with flow rates for all phases are presented and analysed. The influence of the pipe diameter on the air-lift efficiency was studied for air-lift pipes of different lengths and found to be significant. The lifting efficiency increases with the increase of the pipe diameter due to the reduction of the wall friction influence on the flow. In addition, the efficiency also increases with the increase of the solid particles volume fraction at the inlet. The presented numerical model can be utilized during various stages of the design of the air-lift pumps to help answer fundamental questions on the process, and during their operation to select optimal process parameters and to address possible problems.     

2023年全球重大天气气候事件

2023年,全球平均气温比工业化前高出约1.45℃(±0.12℃),是有观测记录以来最热的一年。全球海平面继续上升,且全球平均海平面达到了有卫星记录(1993年至今)以来的最高水平,反映了持续的海洋变暖以及冰川和冰盖的融化。北极海冰面积仍远低于常年值,南极海冰面积创下历史新低。巴基斯坦、中国京津冀地区、意大利、巴西圣保罗州北部沿海地区、新西兰北岛等地遭受暴雨洪涝灾害,非洲西北部、中国云南、中美洲和南美洲北部发生严重干旱,南欧、北美、南美、东亚和南亚等地遭遇创纪录高温热浪,欧洲和北美等地遭遇寒流和暴风雪侵袭,强对流天气频繁袭击世界各处,全球热带气旋活动频繁。     

济南四大泉群附近补给路径及补给比例研究

济南地区岩溶大泉是集供水、旅游、生态等功能于一体的重要自然资源,但随着经济社会的快速发展,人类活动影响不断增强,各岩溶大泉受到水质劣化、流量衰减的威胁。为了明确济南四大泉群附近主要补给路径,更加科学合理的保护泉水资源,文章采用流速流向定量分析、地下水流场分析、水化学同位素分析、聚类分析、三端元混合比计算等研究方法,分析了济南四大泉群主要补给路径,定量计算了各泉群补给路径贡献比例。研究表明,四大泉群的主要补给路径可划分为西部、南部、东南部补给路径,每个泉群受到不同补给路径的混合补给作用,其中趵突泉、黑虎泉、五龙潭、珍珠泉泉群的主要补给来源分别为南部补给路径（流量占比40.21%）、东南部补给路径（流量占比47.42%）、西部补给路径（流量占比47.13%）、南部补给路径（流量占比51.04%）,研究工作可为我国北方岩溶大泉成因机制和生态保护提供参考。     

Multi-scale modeling of three-phase–three-component processes in heterogeneous porous media

Flow and transport processes in porous media occur on different spatial and temporal scales and may also be locally different. Additionally, the structure of the porous medium itself generally shows a high dependence on the spatial scale.     

川西高原鲜水河断裂带炉霍-道孚段泥石流分布特征

鲜水河断裂带炉霍-道孚段泥石流沿断裂带呈线性分布,以中高频泥石流为主,过渡型、稀性居多.断裂带内岩体破碎,次级构造发育且活动性强烈使主河床呈阶梯状,为泥石流灾害发育提供了势能转化、物质补给与水力运输条件.研究区泥石流沟(Ksn约140 m0.9)分布在主河陡峭指数高处(Ksn约66 m0.9),且中下游泥石流沟与其入汇...     

流动注射-光度法测定地质样品中痕量碘

利用I~-对4,4′-四甲基二氨基二苯甲烷(4,4′-TMB-DPM)与氯胺T反应的催化作用,建立了流动注射-分光光度测定地质样品中痕量碘的方法。采用不等流速合并带法,分析速度快、节省试剂、灵敏度高。与高温水解法释放I~-相结合,使样品处理简单、干扰离子少。对于含I~-10μg/L的水样,其RSD(n=19)为1.1％,检出限为0.3ng/ml。用于水系沉积物、土壤分析时,含碘1.6×10~(-6)的样品RSD(n=10)为6.1％,检出限为0.08×10~(-6)。测量速度50N/h。     

硅灰加固宁波软土的试验研究

为探索硅灰对软土的力学性质的影响,以宁波鄞州地区一种淤泥质黏土为试样,掺入不同量的硅灰,对硅灰加固土的力学性质和结构特征进行了测试。采用三轴不固结不排水剪切试验,测试分析了不同掺入量的硅灰加固土的应力应变关系,通过扫描电镜SEM照片分析了不同硅灰掺入量的硅灰加固土的结构特征。结果表明:(1)硅灰可以提高软土的黏聚力,黏聚力随着硅灰掺入量的增加而增大;(2)随着硅灰掺入量的增加,硅灰加固土的抗变形能力呈先增加后减小的趋势;(3)同一围压条件下,随着硅灰掺入量的增加,硅灰加固土的破坏偏应力逐渐增加;(4)随着硅灰掺入量的增加,硅灰加固土中大孔隙逐渐减少,小孔隙逐渐数量增加,孔径<1μm的小孔隙组分逐渐占优。     

环礁沉积体系的过程-产物关系: 勘察式模拟初探

海洋沉积体系的定量模拟可分为仿真和勘察式模拟,后者的目标是建立沉积特征的连续谱、凝练新的科学问题。本文提出一个勘察式模拟的方法论框架,即根据控制方程确定自变量的定义域,进而由模拟计算给出应变量的值域,并结合物质收支平衡原理和“圆台状环礁”几何模型,以此方法预估环礁及其海底阶地物质输运和堆积格局。环礁是珊瑚礁的独特类型,其礁盘区提供了礁体生长和礁外坡、海底阶地堆积的几乎全部物源。结果表明,环礁自身生长受控于生物碎屑生产,而海底阶地的范围和沉积速率不仅决定于离礁悬沙通量,而且受到环礁外水深和海盆环流的制约。悬沙输运和重力流过程形成常态沉降和水下滑坡的交替沉积。此模型所预测的环礁沉积体系高程-面积曲线与南海环礁的实际曲线相对照,可获得环礁演化的机制信息。模拟结果还提示了需进一步研究的科学问题,如环礁生长规模及其控制机制、环礁沉积体系中周期性沉积的时间尺度、环礁外坡由于珊瑚生长自组织机制形成的重力流事件与地震等极端事件的对比和机制识别、环礁群的海底阶地沉积记录多样性、海面变化对环礁演化的影响和沉积记录、环礁人居环境安全等。     

Heat flow pattern, base of methane hydrates stability zones and BSRs in Shenhu Area, northern South China Sea

Using the collected 433 heat flow values, we estimated the bases of methane hydrate stability zone (BHSZ), in northern South China Sea (NSCS). Through comparing BHSZs with the depths of bottom simulating reflectors (BSRs), in Shenhu Area (SA), we found that there are big differences between them. In the north of SA, where the water depth is shallow, many slumps developed and the sedimentation rate is high, it appears great negative difference (as large as -192%). However, to the southeast of SA, where the water depth is deeper, sedimentation rate is relatively low and uplift basement topography exists, it changes to positive difference (as large as +45%). The differences change so great, which haven’t been observed in other places of the world. After considering the errors from the process of heat flow measurement, the BSR depth, the relationship of thermal conductivity with the sediments depth, and the fluid flow activities, we conclude that the difference should be not caused by these errors. Such big disagreement may be due to the misunderstanding of BSR. The deviant “BSRs” could represent the paleo-BSRs or just gas-bearing sediment layers, such as unconformities or the specific strata where have different permeability, which are not hydraterelated BSRs.