一次雨夹雪降水过程人工增水作业 的综合观测研究

2013年4月19日,河北省人工影响天气办公室在河北中南部地区对回流和西风槽复合天气系统云系进行人工增水作业,催化和探测部位在槽前上升气流云层和回流云层中,这次降水特点：(1) 降水系统呈“槽前云”和“回流云”两层结构,大粒子主要在上层槽前云中增长;(2) “槽前云”温度和云顶温度较高,“回流云”温度低,固态降水粒子在“回流云”粘连增长加大地面降雪;(3) 大云粒子和降水粒子很多;(4) 小云粒子丰富,全谱拟合曲线lgN=algD+b的截距b＞2,适合催化作业。在分析云微物理特征的基础上,结合实时天气、卫星、雷达、探空和雨量资料,从多角度分析了层状云增水作业实用技术和催化的宏微观响应,结果表明：作业后影响区雷达反射因子、卫星反演参量和云内微物理特征量都有明显变化;催化影响区地面降水的变异通过了显著性分析,但作业前后影响区内外这一差异是否是催化效果需要进一步验证。     

陕西省飞机增雨(雪)作业航线设计及应用

利用2007—2014年陕西飞机增雨(雪)作业的气象及机场保障等资料,分析影响航线设计的主要因素,介绍陕西飞机作业航线设计和应用经验,结果表明:固定航线加临时修正的模式设计作业航线,可提高飞行作业批复率,增加作业量,延长作业时间。     

华北一次积层混合云微物理和降水特征的数值模拟与飞机观测对比研究

为考察云数值模式中的云物理方案和对实例云物理和降水过程的模拟能力, 本文将中尺度数值模式(WRF)模拟的华北地区一次积层混合云的微物理结构特征、降水过程与国家科技支撑计划重点项目环北京地区三架飞机联合云探测实验数据以及雷达、地面降水观测数据进行了深入的比较和验证研究。结果表明:WRF 模式能够较好地模拟出此次积层混合云的云系演变、雷达回波和降水分布特征。对比结果是:(1)模式模拟的云中液态水浓度(LWC)与飞机观测值具有较好的一致性, 在3℃ 层, 飞机观测的LWC 最大值为0.8 g m-3, 模拟的飞机路径上的LWC 最大值为0.78 g m-3, 两者接近;在－8℃ 层, 飞机观测LWC 最大值为1.5 g m-3, 模拟的飞机路径上的LWC 最大值为1.1 g m-3, 模拟值偏小;在－5℃ 层以下, 模式能够准确模拟云中水凝物的垂直分布, 包括融化层的分布, 模拟的水凝物质量浓度与实测吻合。而对固态水, 在－6～－10℃, 由于模式中雪粒子凇附增长过程较大, 聚合过程发生的高度偏高, 导致模式模拟的固态水凝物质量浓度高于实测值, 说明模式在雪粒子增长过程的处理方面有待进一步改进。(2)在云粒子谱参数方面, 在－8℃ 层, 由于模拟的雪粒子质量浓度偏高, 所以模式计算的粒子谱的截距和斜率都小于飞机观测值, 模拟偏小;在－5℃ 层, 两者比较接近;在3℃ 层, 由于云中小粒子浓度逐渐减少, 所以模式计算的斜率接近观测值, 但是截距大于观测值, 说明模式降水粒子谱参数的描述方案有待改进, 模式中谱形参数μ 不应一直设置为0, 而是应该随着高度变化而变化。     

全球变暖会使飞机起飞更加困难

<正>乘飞机旅行即将变得更加让人沮丧。一项新研究表明:全球温度的升高将会使飞机起飞更加困难,为携带行李的多少或搭载人数的多少带来更加严格的限制。较高的气温会使空气密度变小,从而降低机翼的升力。而且,较重的飞机更加难以提速,在较热的天气条件下它们需要更长的跑道才能达到起飞所需的最低速度。如果跑道     

构造裂缝发育期次划分方法研究与应用——以海拉尔盆地布达特群为例

以海拉尔盆地苏德尔特构造带布达特群古潜山油藏裂缝性储层为例,对构造裂缝发育期次的划分方法进行了探讨;在大量岩心观察的基础上,结合区域构造演化史,综合采用裂缝充填物的同位素分析、包裹体测温和岩石声发射技术等,分析了裂缝的形成期次。研究认为布达特群主要存在三期构造破裂:第Ⅰ期裂缝的形成与南屯末—大磨拐河组沉积时期的构造运动有关,缝内以方解石充填为主,形成温度介于72～76℃之间,并见有烃类包裹体,但其成熟度较低。第Ⅱ期裂缝是在伊敏时期区域伸展作用下形成的,又细分为两个亚期,第一亚期裂缝以方解石充填为主,方解石形成温度介于117～132℃之间,是深埋高温环境下的产物;第二亚期裂缝以微—细晶石英充填为主,其形成温度介于120～154℃之间。相对来讲,第Ⅱ期烃类成熟度明显增强。第Ⅲ期裂缝是在伊敏末期强烈的抬升作用下形成的,裂缝内充填了微—细晶方解石和石英。其形成温度介于89～110℃之间,烃类成熟度减弱。裂缝发育期次划分对于恢复裂缝发育演化历史具有重要意义。     

激光雷达反演边界层高度方法评估及在北京的应用

边界层高度是影响大气边界层发展和空气污染程度的重要因子,是环境和气候研究的重要参数。本文利用激光雷达对北京地区2011年5月至2012年4月的边界层高度进行探测分析,采用小波协方差方法反演边界层高度,评估了该方法的适用性。得到基于小波协方差方法自动判断边界层高度的最优参数组合,激光雷达与飞机探测结果对比一致性较好;与探空结果相关系数0.88,激光雷达反演的边界层高度略偏高。当激光雷达的垂直分辨率为30 m时,更加适合北京地区的步长和阈值分别为210 m和0.05;当激光雷达的垂直分辨率为15 m时,步长和阈值分别为135 m和0.05。分析期间,不同季节边界层高度日变化有明显的不同,夏季14:00（北京时）左右达到最高,较高的边界层高度可维持3~4 h,平均可达1.30 km;冬季较高边界层高度只能维持2 h左右,平均为1.08 km。有云与无云天气边界层日变化特征以及边界层高度存在显著的差异,云的存在减少了到达地面的直接辐射,抑制了湍流的发展,进一步抑制了边界层的发展;本文也将激光雷达反演边界层高度结果应用于观测时期边界层高度与地面污染的关系研究中,统计得到边界层高度与PM2.5浓度的相关系数为－0.340。     

引黄隧洞地应力测量

本文应用水压致裂地应力测量法和声发射法,在山西太原引黄工程的两个钻孔中进行了地应力测量,得到了可靠的数据,为隧洞设计提供了依据。文章首先对水压致裂测量方法进行了介绍,然后给出了测量结果。并对隧洞断面的设计和岩爆问题进行了讨论。根据岩爆发生的准则指出,若隧洞走向与最大水平主应力平行,且选择适当断面,将减小岩爆发生的可能性。      

引黄工程AE法与水压法地应力测量对比

本文在说明AE(声发射)法在引黄工程地应力测量实施过程中的作用之后,简要介绍了AE估测法和估测结果,并与水压致裂法测量结果相对比,给出测量结果的评价性结论是两法测量结果近乎一致。AE法估计500m深度最大主应力值为26.7MPa。      

基于声发射上升时间/振幅与平均频率值的花岗岩劈裂破坏评价指标研究

通过花岗岩巴西劈裂试验,研究基于声发射RA（上升时间/振幅）与AF（平均频率）值的参数指标描述岩石破坏剧烈程度的可行性与优势。通过对比破坏过程中的RA与AF值分布的变化,与矩张量分析结果相互印证,发现即使宏观上以张拉为主的岩石劈裂破坏,在临近破坏阶段,仍会出现剪切破裂成分增加的现象,并提出了花岗岩巴西劈裂试验中基于RA与AF指标进行岩石破裂机制分析的判定建议值;提出r =RA/AF作为描述岩石破坏剧烈程度的基本指标,对比其与振幅参数在不同破坏阶段的变化趋势及不同传播距离下的衰减规律,结果表明：在衰减的影响下,基于r的参数指标将得到偏安全的评价结果;进一步提出r值变异系数CV(r)作为r值参数的统计指标,并与基于振幅的统计指标b值进行对比,对比结果验证了以CV(r)描述岩石破坏剧烈程度的可行性,且根据b值对岩石失稳破坏的判定值提出了花岗岩劈裂破坏中的CV(r)建议判定值。     

基于SpringBoot和Cesium的边坡声发射监测系统研究

传统边坡声发射监测系统多采用C/S架构,数据展示和分析以客户端软件为主,缺少浏览器端三维场景构建,在系统兼容、升级拓展、数据共享和用户体验等方面有待提升,且声发射相关业务的动态效果仿真也存在一定的探索空间。鉴于此,以湖北省秭归县郭家坝镇边坡、江西省新余市某矿山边坡为例,基于SpringBoot前后端分离的服务架构和Cesium三维可视化平台,设计并构建了B/S架构下的边坡声发射监测系统,解决了多源多维异构数据的融合、发布与可视化以及探头扫描和声源扩散的动态效果仿真等技术问题,实现了三维场景可视化、监测数据管理、在线统计分析、监测预警预报、系统设置等功能,为边坡地质灾害在线智能监测提供了全方位、立体化、动态化的示范性应用。