Bender Elements在测试土样剪切波速中的应用

本文以作者在香港理工大学土木与结构工程系设计制作的一套BenderElements为例,介绍了BenderElements的原理、发展历史、应用范围、使用方法和注意事项等。BenderElements是由压电陶瓷材料制成的,在拉伸、压缩作用下,会产生正、负电荷,反过来,给它施加正、负电荷后,它又可产生弯曲振动,正是利用它的这一特性,将其作成接收和发射装置,来测试土样的剪切波速Vs。BenderElements在安装使用时,防水和静电屏蔽十分关键。Vs可在场地地震反应、液化判别、动力基础设计、检测地基改良效果等方面获得应用。震相识别的原则是接收信号的第一个峰值为到时。     

副热带高压边缘连续两次强降水形成机制分析

利用常规观测资料、自动气象站加密观测资料、GPS/MET水汽监测资料、FY-2E卫星云图和NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料,对副热带高压边缘山东南部连续两次强降水的形成机制进行分析。结果表明,两次强降水都是由副热带高压边缘500 hPa弱西风槽过境影响产生的,副热带高压主体加强西移,850～700 hPa有较强的西南急流。强降水产生在西南低空急流的前方、暖式切变线附近;西南低空急流加强北上强降水开始,急流减弱强降水结束。强降水区与CAPE的高值区、低层水汽通量高值舌、水汽辐合中心、暖平流中心有较好的对应关系。西南低空急流、GPS/MET水汽监测对强降水的短时预报有一定的指示性。对流云团TBB最低为-78～-62 ℃,各观测站对应最大小时雨量为40～90 mm。强降水期间,850 hPa及以下有中尺度涡旋发展,涡旋尺度小,气压场上表现很弱,流场上表现明显,有明显的气旋性环流中心,在925 hPa涡旋中心东南部的暖平流中心降水强度最大。第一次强降水的中尺度涡旋源地发展,稳定少动,在其东南部上升运动强且降水强度大;第二次强降水中,冷空气在低层从西北部侵入,形成气旋,向东北移动,强降水产生在冷锋前部的暖区中,对流不稳定能量高,降水强度大、范围大。     

Intermittent chaos in nonlinear wave–wave interactions in space plasmas

There is increasing observational evidence of nonlinear wave–wave interactions in space and astrophysical plasmas. We first review a number of theoretical models of nonlinear wave–wave interactions which our group has developed in the past years. We next describe a nonlinear three-mode truncated model of Alfvén waves, involving resonant interactions of one linearly unstable mode and two linearly damped modes. We construct a bifurcation diagram for this three-wave model and investigate the phenomenon of intermittent chaos. The theoretical results presented in this paper can improve our understanding of intermittent time series frequently observed in space and astrophysical plasmas.     

基于不同雪深的地面温度、雪（草）面温度与气温的关系

以新疆塔城基准站自动气象站2006年11月—2010年3月积雪深度≥0cm的451天为样本,对0cm地面温度、雪面（草面）温度、气温及云量、日照时数、雪深进行统计分析,找出不同积雪深度下地面温度、雪（草）面温度与气温的关系,结果显示：雪（草）面温度在积雪期,变化趋势与气温一致,受云量及日照时数影响明显,平均雪温低于平均气温;地温随雪深变化有20cm和50cm两个分界点,雪深≤20cm时,地温受雪深、气温影响较大,变化趋势与气温基本一致,地温高于气温,雪层较薄时,受云量和日照影响较明显。雪深超过20cm时,地温变幅趋向定值,地温变化仅受长时间温度变化影响,且不低于-5℃;雪深超过50cm时,地温趋于定值（-1℃）。     

热带西太平洋海温距平与Rossby波传播对1993和1994年东亚夏季风异常影响的差异

利用NCEP/NCAR再分析资料、Hadley中心海温资料与降水资料,分析了1993和1994年东亚夏季风异常的天气气候特征以及大气环流的差异.分析结果表明: 1993年东亚夏季风弱,副热带西风急流和副热带高压位置偏南,来自于孟加拉湾和南海的水汽仅输送到35°N以南地区.东亚地区出现低温凉夏天气.1994年东亚夏季风强,副热带西风急流和副热带高压位置偏北,7～8月副高持续偏强并控制日本,水汽可以输送到45°N以北的较高纬度,东亚发生破纪录的热浪干旱.对1993和1994年东亚夏季风异常物理过程差异的研究发现,副热带西风急流中静止Rossby波的传播和热带西太平洋暖池海温距平激发出来的PJ型遥相关波列作用的叠加引起1994和1993年东亚夏季风异常差异.     

SIMULATION OF BOUNDARY LAYER EFFECTS ON A HEAVY RAINFALL EVENT CAUSED BY A MESOSCALE CONVECTIVE SYSTEM OVER THE YELLOW RIVER MIDSTREAM AREA

A heavy rainfall event caused by a mesoscale convective system (MCS), which occurred over the Yellow River midstream area during 7–9 July 2016, was analyzed using observational, high-resolution satellite, NCEP/NCAR reanalysis, and numerical simulation data. This heavy rainfall event was caused by one mesoscale convective complex (MCC) and five MCSs successively. The MCC rainstorm occurred when southwesterly winds strengthened into a jet. The MCS rainstorms occurred when low-level wind fields weakened, but their easterly components in the lower and boundary layers increased continuously. Numerical analysis revealed that there were obvious differences between the MCC and MCS rainstorms, including their three-dimensional airflow structure, disturbances in wind fields and vapor distributions, and characteristics of energy conversion and propagation. Formation of the MCC was related to southerly conveyed water vapor and energy to the north, with obvious water vapor exchange between the free atmosphere and the boundary layer. Continuous regeneration and development of the MCSs mainly relied on maintenance of an upward extension of a positive water vapor disturbance. The MCC rainstorm was triggered by large range of convergent ascending motion caused by a southerly jet, and easterly disturbance within the boundary layer. While a southerly fluctuation and easterly disturbance in the boundary layer were important triggers of the MCS rainstorms. Maintenance and development of the MCC and MCSs were linked to secondary circulation, resulting from convergence of Ekman non-equilibrium flow in the boundary layer. Both intensity and motion of the convergence centers in MCC and MCS cases were different. Clearly, sub-synoptic scale systems in the middle troposphere played a leading role in determining precipitation distribution during this event. Although mesoscale systems triggered by the sub-synoptic scale system induced the heavy rainfall, small-scale disturbances within the boundary layer determined its intensity and location.     

近地表隐伏断层地震波场响应特征与初至波成像应用研究

近地表隐伏断层直接影响工程安全施工。通过构建浅覆盖层下方陡立界面断层数值模型,分析近地表隐伏断层地震波场的传播与转换规律。通过工程实测数据验证了数值模拟波场响应特征的可靠性,并利用初至波走时层析成像技术对地下介质波速进行成像。研究结果表明：(1)初至波转换形成的断点绕射波具有1频率升高、速度突变的特点,可清晰指示测区内断裂带的存在,可作为现场数据采集时断层的直观反映;(2)工程实测中通过原始波形到时、频率信息可初步判断断层的存在,基于射线追踪的初至波层析成像结果与后期钻孔揭露情况基本吻合,说明初至波层析成像在浅层地震勘探中的实用性;(3)接收测线排列内布设震源的方式,两侧震源延拓距离短,无需额外为震源激发提供场地,在工程施工中具有经济、快速、高效的特点,可作为野外复杂地表条件地下浅层结构探测的有效观测系统使用。     

6月份格陵兰海冰异常对黄河中上游7月份旱涝的影响

通过北极4个区的海水DQ%指数和全国160站7月份降水关系的诊断分析指出,6月份格陵兰海冰异常与黄河中上游7月份旱涝存在着明显的联系,6月份格陵兰海冰少(多)时,黄河中上游7月份易涝（旱）。产生这种联系的物理机制是6月份格陵兰海冰异常影响7月份欧亚大气环流,导致黄河中上游7月份降水产生异常。通过对相关场进行显著性检验,确认了6月份格陵兰海冰异常与黄河中上游7月份旱涝联系在统计上的可靠性。同时发现,有时随机数序列与气象要素场的相关场会达到很高的显著水平,而且这种相关场中的显著相关区的分布并不是杂乱无章的,而是成片分布的。这项工作指出了把对相关场的显著性检验与相关场成因的物理机制分析相结合的必要性。     

四川盆地东北部长兴期沉积特征与沉积格局

四川盆地东北部长兴组（大隆组）为海洋环境的产物,根据沉积特点,可以分为碳酸盐台地沉积体系和盆地沉积体系。碳酸盐台地沉积体系又可进一步分为局限台地、开阔台地、台地边缘礁滩及缓坡等沉积相。在详细研究分析各沉积体系的沉积特点的基础上,探讨了该期沉积相带的空间分布,提出了不存在“开江一梁平”海槽的认识。笔者等认为在“开江梁平海槽”区域内,长兴组只是水体相对台地较深环境（台棚环境）的产物,为碳酸盐缓坡,不宜称为海槽。指出台地边缘浅滩及生物礁是储层最有利相带,礁白云岩及颗粒白云岩等是储层的有利微相。研究区的生物礁为碳酸盐台地边缘缓坡点礁群,沿着台地边缘断续分布。     

长江口横沙东滩典型海堤越浪量现场和试验研究

越浪量是允许越浪海堤设计的重要参数。在对以往相关研究成果进行回顾和分析基础上,结合长江口横沙东滩促淤圈围五期工程现场波浪和越浪量实测资料,通过对横沙东滩典型断面型式进行整体和断面物理模型试验,研究结构各参数对越浪量的影响,进而提出适合长江口海堤的越浪量计算公式。公式计算结果与试验数据吻合良好,与Van der Meer公式相比具有较好的一致性。