俯冲带温度条件下橄榄石中硅氧四面体的非谐振动:透射红外光谱研究

橄榄石既是上地幔的主要矿物,又是俯冲板块的主要矿物。在正常地幔温度条件下,橄榄石中原子之间的振动是非谐振动,这已成为学界共识;然而,对于俯冲带的较低温情况,橄榄石中原子之间的振动的非谐性是否重要,目前还没有比较一致的结论。本研究利用透射红外光谱的方法,系统研究了室温下不同厚度橄榄石中硅氧四面体的红外光谱特征,并着重对其在2100~1500cm-1区域形成的二倍频峰/合频峰进行了指认。在此基础上,本研究通过采集不同温度下的透射红外光谱数据(最高温度达约450℃),确立了橄榄石中硅氧四面体的相应基频峰及二倍频峰峰位对温度的依赖性,进而得出其相应红外振动的非谐系数(χ)随温度(T)的变化关系,具体为:χ838=6.37(2)×10-7×T+0.0014(1)及χ993=7.86(3)×10-7×T+0.0015(1),其中温度的单位为℃。外推到600℃时,有χ838=0.0018(1)及χ993=0.0020(2)。这些结果表明,在俯冲带的较低温条件下,橄榄石中硅氧四面体的内部振动的非谐性可能不重要。     

An Atmospheric Dry Intrusion Parameter and Its Application

Dry intrusion plays an important role in the explosive development of cyclones and the evolution of cold fronts. Characteristics of dry intrusion during a rainfall event that occurred in northern China are analyzed in detail in this paper. The IM (ingredients-based methodology) developed by Doswell et al. in 1996 and Wetzel and Martin in 2001 is utilized. All the physical representations of dry intrusion defined in the past studies, such as low relative humidity, cold advection, and high potential vorticity (on either isobaric or isentropic surfaces), are combined into a simple and convenient physical parameter to characterize dry intrusion. This is a new attempt to extend the IM that was primarily applied to research on heavy rainfall to the study of dry intrusion. The new dry intrusion parameter is used to analyze the isentropic evolution of dry intrusion during the rainfall event. The results show that this parameter can better quantify the intensity of dry intrusion and diagnose its evolution shown in satellite infrared and water vapor imageries.It is found that dry intrusion maintains during the rainfall period. The intensity of precipitation increases with the increasing dry intrusion, which has pushed the rainy region southeastward. From the results on the isentropic surface and the corresponding isobaric surface,it is inferred that the analyses of dry intrusion on both surfaces are consistent with each other. The isentropic analysis of dry intrusion reveals that cold and dry air at the upper level overruns that in the lower troposphere where moist and warm air is located.Thus, potential instability is built up in the vertical direction, which favors the occurrence of precipitation.In practice,we may identify dry intrusion regions by tracking strong signals of the dry intrusion parameter,and further identify the instability near the dry intrusion regions.This will aid in improving the accuracy of precipitation forecast.     

计算非均匀地表通量的一种简化PDF及其应用

提出描述地表非均匀特性的简化概率密度函数（PDF），它可代替各种具体的PDF用于求解次网格尺度平均通量而不影响其精度，这种简化PDF可直接加入陆面过程模式方程组中进行陆－气通量交换的数值试验。它对非均匀地表陆面过程参数化具有一定的普适性。本文仅讨论了对称分布的简化计算（非对称分布另文讨论），列举了非均匀分布的观测事实，并以地表净红外辐射通量计算为例，详细验证了应用这种简化PDF的可行性和可靠性。     

FY-2E云导风的算法改进及其在GRAPES中的同化应用研究

2014年国家卫星气象中心全面改进了风云二号卫星云导风产品算法,为评估算法改进后FY-2E云导风资料对我国GRAPES数值模式同化和预报的影响,根据国家卫星气象中心提供的2013年8月算法改进前后的FY-2E红外通道云导风资料,对比分析了两者的观测分布及偏差特征,并利用GRAPES全球模式进行了一个月的连续试验。结果表明,改进算法后的FY-2E红外通道云导风观测数量明显增加,观测误差在600~200 hPa有所减小,风的平均偏差在高层减少,更满足正态分布;连续试验结果表明北半球和东亚地区风场在300~150 hPa分析中改进显著,风的平均偏差和均方根误差明显减少;预报结果显示500 hPa高度场预报距平相关系数略提高,均方根误差略减小;说明改进算法后的FY-2E红外通道云导风对GRAPES数值模式同化和预报均有一定改善。     

地震红外长波辐射的短期预测指标研究

卫星红外遥感技术在地震预测研究中的应用已受到人们的广泛关注.然而,如何能够在震前及时准确地识别出红外异常,从而对可能的地震活动做出有效的短期或短临预测,是目前迫切需要解决的关键技术难题.据此提出了开展区域性短期预测指标研究的思路,即对某一确定地区.结合地震活动开展红外信息的短期及短临预测指标研究.本文以川滇地区为例,通过大量的震例分析和总结,提出了与区域地震活动密切相关的红外短期异常判识指标,这一成果的获取对于有效开展地震的短期预测、实现防震减灾实效具有重要的现实意义和应用前景.     

黄土丘陵干旱区地下水资源遥感调查研究

以宁夏固原县东部的黄土丘陵干旱地区为研究区，利用ETM的热红外波段进行地下水资源遥感调查，识别对地下水资源和水环境有重要影响的地形地貌、岩性构造、土壤植被、水系特征等综合自然体的遥感特征，分析研究地表水与地下水联系的环境条件，提取遥感找水信息异常，圈定找水靶区，为探水井设计及施工提供重要依据，取得了良好的应用效果。     

根据红外光谱分析和分子轨道计算结构建立的钠长石熔体中水溶解机…

Ｈ２Ｏ－和Ｄ２Ｏ－ＮａＡｌＳｉ３Ｏ２玻璃的红外光谱与无水钠长石玻璃的红外光谱之间有两大差别：一量有许多由数个Ｏ－Ｈ伸缩振动引起的高于３０００ｃｍ＾－１的谱带出现，二是在含水玻璃红外光谱中的９００ｃｍ＾－１附近出现一个谱肩。未发现因Ｄ－Ｈ置换而引起的９００ｃｍ＾－１谱肩的频率偏移。根据我们的红外光谱和分子轨道计算结果，以及以前的ＮＭＲ和喇曼光谱，我们得出结论：Ｈ２Ｏ－钠长石玻璃的振动光谱中９００ｃｍ     

巴西绿欧泊的宝石学特征

近期国内珠宝市场上出现一种产自巴西的绿欧泊,该类绿欧泊表现出的宝石矿物学特征与传统的欧泊有着明显差异。采用常规宝石学测试手段,并结合电子探针、X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、红外吸收光谱、紫外吸收光谱等测试分析方法,就其化学成分、物相、微结构、谱学特征及颜色成因等问题展开初步研究。结果表明,巴西绿欧泊的主要矿物组成为蛋白石,含不等量的α-方石英和α-鳞石英等次要矿物,整体呈不规则胶柬状结构,局部微波纹理发育;该类欧泊主要由直径约10～30nm的SiO2球粒聚集而成;由H2O和M—OH倍频振动致近红外吸收谱带位于7000cm-1处,由H2O合频振动致近红外吸收谱带分别位于5200,5612cm叫处,由M—OH与[SiO4]合频振动致近红外吸收谱带位于4600-4100cm-1范围内。笔者还对巴西绿欧泊的呈色机理一并给予了探讨。     

星叶石族矿物红外光谱研究

在新测定的星叶石晶体结构资料的基础上,对星叶石矿物进行了详细和红外光谱研究,对比了单斜及三斜星叶石的红光谱特征,并对星叶石中工外吸收振动的归属问题进行了讨论。     

双通道能见度自动测量仪研究

从透射和散射的原理出发,推导了基于红外测量的双通道能见度仪的工程测量方程,比较了单通道和双通道能见度测量仪的性能,结果表明,双通道能见度测量仪具有精度高、性能稳定、使用可靠、维护量小的特点。