Numerical Simulations of a Florida Sea Breeze and Its Interactions with Associated Convection: Effects of Geophysical Representation and Model Resolution

The Florida peninsula in the USA has a frequent occurrence of sea breeze(SB)thunderstorms.In this study,the numerical simulation of a Florida SB and its associated convective initiation(CI)is simulated using the mesoscale community Weather Research and Forecasting(WRF)model in one-way nested domains at different horizontal resolutions.Results are compared with observations to examine the accuracy of model-simulated SB convection and factors that influence SB CI within the simulation.It is found that the WRF model can realistically reproduce the observed SB CI.Differences are found in the timing,location,and intensity of the convective cells at different domains with various spatial resolutions.With increasing spatial resolution,the simulation improvements are manifested mainly in the timing of CI and the orientation of the convection after the sea breeze front(SBF)merger into the squall line over the peninsula.Diagnoses indicate that accurate representation of geophysical variables(e.g.,coastline and bay shape,small lakes measuring 10-30 km2),better resolved by the high resolution,play a significant role in improving the simulations.The geophysical variables,together with the high resolution,impact the location and timing of SB CI due to changes in low-level atmospheric convergence and surface sensible heating.More importantly,they enable Florida lakes(30 km2 and larger)to produce noticeable lake breezes(LBs)that collide with the SBFs to produce CI.Furthermore,they also help the model reproduce a stronger convective squall line caused by merging SBs,leading to more accurate locations of postfrontal convective systems.     

舟曲三眼峪"8.8"特大泥石流灾害特征与风险减缓对策

舟曲"8.8"特大泥石流是我国有历史记载以来造成损失最大的一次泥石流灾害,如实地记录这次灾害的特点、形成条件及致灾因素,分析其发展趋势并提出风险减缓措施,对指导灾后重建和今后的研究都是十分必要的.以舟曲"8.8"泥石流中的三眼峪为对象,从泥石流分区特征、堆积特征以及其特征值等方面描述了泥石流灾害特征;从地形地貌、固体物...     

亚洲季风系统的起源和发展及其与两极冰盖和区域构造运动的时代耦合性

本文基于对我国新生代环境记录的分析,揭示出在早第三纪,气候带大致呈行星风系控制下的东西走向格局。东南部地区在渐新世开始湿润化,显示了东南季风的雏形,可称为雏形季风阶段。中新世中期东南和西南部显著湿润化,标志着东南和西南季风的形成,可称为成形季风阶段。中新世末和上新世形成的“红粘土”的风尘特性是冬季风和中国北方与中亚干旱化的重要标志。第四纪以来中国环境发生的重要转变表现为季风强度的变化与气候波动周期的改变。上述重大环境事件在时代上分别与两极冰盖的起源和演化以及东亚构造运动有较好的吻合性。我们认为,这种季风一冰盖一构造的耦合关系可能是通过不同机制共同作用的结果。     

Petrology and Geochemistry of West Philippine Basin Basalts and Early Palau-Kyushu Arc Volcanic Clasts from ODP Leg 195, Site 1201D: Implications for the Early History of the Izu-Bonin-Mariana Arc

Site 1201D of Ocean Drilling Program Leg 195 recovered basalticand volcaniclastic units from the West Philippine Basin thatdocument the earliest history of the Izu–Bonin–Marianaconvergent margin. The stratigraphic section recovered at Site1201D includes 90 m of pillow basalts, representing the WestPhilippine Basin basement, overlain by 459 m of volcaniclasticturbidites that formed from detritus shed from the Eocene–Oligoceneproto-Izu–Bonin–Mariana island arc. Basement basaltsare normal mid-ocean ridge basalt (N-MORB), based on their abundancesof immobile trace elements, although fluid-mobile elements areenriched, similar to back-arc basin basalts (BABB). Sr, Nd,Pb and Hf isotopic compositions of the basement basalts aresimilar to those of basalts from other West Philippine Basinlocations, and show an overall Indian Ocean MORB signature,marked by high ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb for a given ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb and high¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf for a given ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd. Trace element and isotopicdifferences between the basement and overlying arc-derived volcaniclasticsare best explained by the addition of subducted sediment orsediment melt, together with hydrous fluids from subducted oceaniccrust, into the mantle source of the arc lavas. In contrastto tectonic models suggesting that a mantle hotspot was a sourceof heat for the early Izu–Bonin–Mariana arc magmatism,the geochemical data do not support an enriched, ocean islandbasalt (OIB)-like source for either the basement basalts orthe arc volcanic section. KEY WORDS: back-arc basalts; Izu–Bonin–Marianas; Philippine Sea; subduction initiation; Ocean Drilling Program Leg 195     

国际地震和火山电磁方法组织2016年兰州研讨会——纪念兰州地震研究所开创地电监测预报地震半个多世纪——纪念兰州地震研究所开创地电监测预报地震半个多世纪

为纪念中国地震局原兰州地震研究所开创我国地电学方法地震监测预报工作历经半个多世纪,文章在介绍国际地震和火山电磁方法组织(EMSEV)的同时,介绍了2016年8月25—29日在中国大陆首次召开、由兰州地震研究所(甘肃省地震局)为主举办单位的EMSEV国际研讨会及相关的科学活动以及会后几年来我国地震电磁学的进展。     

定向射孔压裂起裂与射孔优化设计方法研究

目前定向射孔压裂时起裂压力的预测仅立足于裸眼的情况,忽视套管对起裂压力的影响,在工程应用中将产生较大的误差。考虑套管作用,推导建立定向井井周应力模型。假设地层岩石为张性破坏,并综合以上模型,得到定向射孔井水力压裂起裂压力和起裂角的预测模型。根据该模型编程开发一套定向射孔压裂起裂与射孔优化的软件,可预测定向射孔井的压裂起裂压力和起裂角,并优化选择射孔角度和射孔长度。应用软件对渤海油田三口井进行模拟计算和射孔优化,结果发现,模型的起裂压力预测结果与现场实测结果误差最大仅为4.33%,预测的起裂角也与实际结果相一致,从而验证了本模型的正确性。模型和软件对于现场压裂施工和射孔优化有重要的指导作用。     

黄土丘陵小流域生态用水试验研究——气候和土地利用变化的影响

为探讨黄土高原地区的生态恢复,以半干旱黄土丘陵区安家沟小流域的气象、土壤水分、地形图和土地利用图(1982年和2002年)为源信息,分析了不同植被类型的蒸散量和生态用水量、流域生态用水量及其与气候和土地利用变化的关系。研究结果表明:(1)流域土地利用结构从1982-2002年间变化较大,农地(特别是梯田)增加较快,乔木林地急剧减少,主要表现为毁林、开荒和造田;(2)研究区内各种植被/土地利用类型的蒸散量和生态用水都极大地受控于气候(特别是降雨量)的影响,其年际差异较大;(3)不同植被/土地利用类型间的蒸散量和生态用水差异明显,在各个年份乔灌林的生态用水量均大于农作物和自然草地的蒸散量和生态用水量,但生态用水的差异程度小于蒸散量的差异程度;(4)以自然草地(即荒草地)为标准,农作物的蒸散量和自然草地接近,但乔灌林地的蒸散量和生态用水量均远高于自然草地,难于实现土壤水分平衡;(5)流域土地利用结构的变化(主要是强耗水植被的减少)减小了流域生态用水量,增强了流域的水分平衡能力。     

滨浅海泥流沟谷识别标志、类型及沉积模式——以莺歌海盆地东方1-1气田为例

在滨浅海沉积环境中有一类特殊的重力流水道沉积,名为泥流沟谷（mud flow gully）。泥流沟谷以泥岩充填为主,呈正韵律,厚度中等,往往切割其下部的砂体。在垂向上表现为泥流沟谷之下多为临滨或滨外的砂坝与滩砂,其上多为滨外泥沉积。泥流沟谷主要形成于滨浅海地形转折之处,由于构造事件的影响,导致塑性的尚未固结成岩的泥质沉积产生滑动,形成一种形态上类似下切河道的沟谷,在地形平缓之处,这些泥流又发生汇聚形成前端连片分布的特征。按泥流冲沟切割砂体的规模,可细分为“深”、“中”、“浅”三种类型,其中“深沟谷”表现为“深而宽”的特征,发育在地形坡折带,下切程度强;而“浅沟谷”呈现“浅而窄”的特点,发育在地形上游平缓带,下切程度弱;“中沟谷”下切深度介于“深”、“浅”两种沟谷之间,下切程度中等。泥流沟谷是储集砂体的侧向渗流屏障,浅沟谷往往分布在砂体中心部位,深沟谷分布在砂体边缘,中沟谷处于二者之间。受泥流沟谷的影响,砂坝砂体呈孤立状分布,同时由于夹层的影响使得砂体横向及垂向连续性与连通性变差。     

三维裂隙间距对砂浆材料力学特性的影响

采用刚性伺服试验机和声发射仪器,研究了预置三维裂隙间距对砂浆材料力学特性的影响,总结了含裂隙试件的破坏过程。综合分析单轴压缩应力-应变曲线和声发射数据可知,含三维裂隙试件的破坏主要由预置裂隙扩展、贯通造成,破坏过程可以分为微裂纹萌生、预置裂隙起裂、扩展、贯通几个基本阶段,试件最终破坏型式为单斜面剪切破坏。裂隙间距d与椭圆形裂隙长轴2c之比(d/2c)在0～1范围内,随着d/2c值增大,试件起裂应力σi和峰值强度σp有降低的趋势。当d/2c值从1/3增至2/3时,σi和σp发生突降,可见此范围为影响强度的敏感区间。d/2c值为1的试件σi和σp最低,相对完整(无预置裂隙)试件分别降低了22.48%和18.60%。裂隙间距不同的试件σi和σp之比变化范围为83.1%～78.9%,且随d/2c值增大,σi/σp有下降趋势。可见裂隙间距越大,从起裂应力到峰值应力的承载空间越大,这对工程实践有一定参考价值。     

基于GIS纸坊沟小流域土壤侵蚀强度空间分布

给出水蚀预报模型各因子计算方法,利用GIS空间数据提取和运算,结合水力侵蚀强度分级,获取流域土壤侵蚀强度空间分布特征.结果表明,流域实际土壤侵蚀强度分布特征是流域沟头侵蚀面积大,侵蚀强度高于沟口,且极易发生极强烈和剧烈侵蚀;流域中部以轻度和中度侵蚀为主,同时左岸侵蚀强度明显强于右岸.流域强烈侵蚀区位于苦荞沟、拐沟、大范家沟、大罗锅沟、正沟,年均侵蚀模数23 000～33 000 L/(km2·a);浅沟侵蚀是造成沟间地剧烈土壤侵蚀发生的主要原因,流域土壤侵蚀强度空间分布受地面植被覆盖和坡度制约.