东北冷涡中尺度天气的背景分析

东北冷涡是造成中国暖季强对流的重要天气尺度系统之一。为对比东北冷涡与不同类型强对流过程的时空关系及其环境特征差异,基于欧洲中期天气预报中心第5代大气再分析数据和中国国家气象信息中心提供的逐时大风、降水观测资料,筛选了2017—2021年4—9月东北冷涡背景下9例雷暴大风型、9例强降水型以及8例混合型强对流天气过程,通过动态合成开展了分析研究。结果表明：（1）三类强天气过程相对于冷涡的时空分布差异明显：雷暴大风型过程,超过70%的雷暴大风出现在冷涡中心的西南部或南部;而混合型过程,超过70%的大风出现在冷涡中心的东南部或南部;混合型和强降水型过程中,短时强降水均主要出现在冷涡中心南部或东南部,但后者发生在冷涡东南部的比例更高;雷暴大风型和强降水型过程主要出现在东北冷涡的发展和成熟阶段,而混合型过程主要发生在东北冷涡的成熟阶段。（2）三类强天气过程的环流形势和环境条件差异显著。雷暴大风型过程多出现在5—6月,一般对应的东北冷涡更深厚,等温线更密集,大气环境偏干,存在气温垂直递减率大和强风垂直切变条件,雷暴大风多发生在冷涡南侧的锋区附近,对流层中、高层受干冷空气控制,叠加在低层比较浅薄的暖湿空气之上有利于大气层结条件不稳定的增强,降水粒子蒸发降温形成的下沉气流和地面冷池,叠加锋区辐合更有利于形成区域性地面强风;而强降水型过程多集中在7—8月,对应的东北冷涡强度较弱,等温线较稀疏,强降水一般出现在锋前靠近暖区一侧的强层结不稳定区域内,对应水汽充沛、整层暖湿的环境条件,中低层温差较小,风垂直切变较弱。混合型过程对应的月份和冷涡强度与强降水型过程更接近,水汽、高低层温差以及风垂直切变等环境条件介于上述两类过程之间,但下沉对流有效位能在三类过程中表现为最大。总体来看,相较于中国中、低海拔地区雷暴大风和短时强降水的环境特征而言,东北冷涡背景下的强天气过程对应更强的深层风垂直切变,具有更强的天气尺度动力强迫。

     

渤海湾盆地垦利A油田石油地质特征及成藏模式

针对垦利A油田油气成藏条件和成藏模式认识不清的问题,结合研究区构造特征和沉积背景,综合运用钻井、测井、分析化验等资料,对垦利A油田油气成藏条件和富集规律进行深入剖析。结果表明：莱州湾凹陷北洼和南次洼沙河街组沙三中段、沙四段均发育优质烃源岩,油源供给充足;储集层储层物性好,盖层区域分布稳定,形成3套有利储盖组合;油源断层、渗透性砂体和不整合面构成良好的油气输导系统;油气富集层位具有“西浅东深”特征。基于上述认识,建立了3种油气成藏模式：构造东部为近源“侧向式”成藏模式,在古近系沙河街组和中生界潜山成藏;构造中部为远源“阶梯式”成藏模式,具复式成藏特征;构造西部为远源“网毯式”成藏模式,在新近系馆陶组成藏。     

Petrology and geochemistry of calc-alkaline volcanic and subvolcanic rocks,Dalli porphyry copper–gold deposit,Markazi Province,Iran

Early Miocene igneous rocks associated with the Dalli porphyry ore body are exposed within the Urumieh-Dokhtar Magmatic Arc (UDMA). The Dalli porphyry Cu–Au deposit is hosted by subduction-related subvolcanic plutons with chemical composition from diorite to granodiorite, which intruded andesitic and dacitic volcanic rocks and a variety of sedimentary sequences. ⁴⁰Ar/³⁹Ar age data indicate a minimum emplacement age of ～21 million years for a potasically altered porphyritic diorite that hosts the porphyry system. The deposit has a proven reserve of 8 million tonnes of rock containing 0.75 g/t Au and 0.5% Cu. Chondrite-normalized rare earth element (REE) patterns for the subvolcanic rocks are characterized by light REE enrichments [(La/Sm) _n ?=?2.57–6.40] and flat to gently upward-sloping profiles from middle to heavy REEs [(Dy/Yb) _n ?=?0.99–2.78; (Gd/Yb) _n ?=?1.37–3.54], with no significant Eu anomalies. These characteristics are generated by the fractionation of amphibole and the suppression of plagioclase crystallization from hydrous calc-alkaline magmas. In normalized multi-element diagrams, all analysed rocks are characterized by enrichments in large ion lithophile elements and depletions in high field strength elements, and display typical features of subduction-related calc-alkaline magmas. We used igneous mineral compositions to constrain the conditions of crystallization and emplacement. Biotite compositions plot above the nickel–nickel oxide (NNO) buffer and close to oxygen fugacity values defined by the hematite–magnetite (HM) buffer, indicating oxidizing conditions during crystallization. Assuming a minimum crystallization temperature of 775°C, the oxygen (fO₂) and water (fH₂O) fugacities are estimated to be 10^?10.3 bars (～ΔNNO+4) and ≤748 bars, respectively, during the crystallization of biotite phenocrysts. The temperature and pressure conditions, estimated from temperature–corrected Al-in-hornblende barometry and amphibole-plagioclase thermometry, suggest that the hornblende phenocrysts in Dalli rocks crystallized at around 780 ± 20°C and 3.8 ± 0.4 kbar. An alternative method using the calcic amphibole thermobarometer indicates that the Dalli magmas were, on average, characterized by an H₂O content of 4.3 wt.%, a relatively high oxygen fugacity of 10^?11.0 bars (ΔNNO+1.3), and a hornblende phenocryst crystallization temperature of 880 ± 68°C and pressure of 2.6 ± 1.7 kbar.     

大气初始场对短期气候数值预测的影响

利用中国科学院大气物理研究所发展的九层大气环流模式(简称IAP 9L2°×2.5°-AGCM)分析了大气初始场对短期气候数值预测的影响,分别从实际观测海温、海冰的外强迫和气候态海温、海冰的外强迫出发,进行两组集合回报试验,每组包含3个试验,分别将实时NCEP-Ⅱ资料和对NCEP-Ⅱ资料经5 d平滑、11 d平滑后的资料作为大气初始场,进行17 a(1988—2004年)集合回报试验,采用相关分析方法对试验结果进行对比分析。结果表明,比较相关系数定量检验出大气初始场对热带地区可预报性影响较小,而对中、高纬度地区影响很大。通过对6个试验中对应气象要素在对流层各层距平时间相关系数以及17 a空间异常相关系数均值比较分析发现对东亚(中国)地区夏季气候而言,NCEP-Ⅱ资料经5 d平滑后生成的大气初始场对应回报试验结果相对最好。     

关于新型测绘的探索

探索新型测绘的产生背景与科学内涵等问题,对新时期测绘地理信息事业转型升级与跨越发展具有重要意义。该文首先从经济社会发展需求、测绘发展新阶段、测绘地理信息转型升级、测绘地理信息跨越发展4个方面阐述了新型测绘产生的背景;其次,从新型测绘关系角度给出了新型测绘的内涵与架构,从范围、内容、技术手段、体制机制方面描述了新型测绘的特征;再次,从新型测绘目标出发,描述了新型基础测绘的内涵、要求与主要任务,地理国情监测的总体目标与主要任务,公共服务与应急测绘的新需求与主要任务;最后围绕测绘地理空间数据获取、处理、管理、分析、服务与应用主线,探讨了新型测绘需要着重研究的新理论、新方法、新技术装备,旨在为新型测绘的研究与发展奠定基础。     

A constrained LAMBDA method for GPS attitude determination

An improved method to obtain fixed integer ambiguity in GPS attitude determination is presented. Known conditions are utilized as constraints to acquire attitude information when the float solution and its variance–covariance matrix are not accurate enough. The searching ellipsoidal region is first expanded to compensate for errors caused by the inaccurate float solution. Then the constraints are used to shrink the region to a proper size, which maintains the true integer ambiguity. Experimental results demonstrate that this scheme gives a fast search time and a higher success rate in determining the fixed integer ambiguity than the unconstrained method. The accuracy of attitude angles is also improved.

地理国情水系要素的自动提取

在地表覆盖水系图斑采集的基础上,利用Rosenfeld细化算法实现地理国情水系要素中心线的自动提取。首先兼顾提取质量确定图像由矢量转换为栅格的最佳像素值,然后根据内存访问效率和图像块大小的关系选择图像分块处理技术。此外,采用图像形态学的膨胀与腐蚀算法、线段长度条件约束和曲线节点抽稀等技术确保中心线提取质量。试验结果表明,本文提出的方法准确、高效,在生产实践中具有一定的应用价值。     

地理国情监测成果在农业、旅游领域中的应用

开展地理国情监测工作的目的是为了获取自然与人类社会经济活动引起的地表变化信息,具体包括地表自然要素、人文地理要素和社会经济信息的空间分布特征及其相互关系,是基本国情的重要组成部分,为政府管理决策、企业生产运营、人民群众生活提供数据基础和决策依据。本文基于地理国情监测数据,结合多种测绘地理信息数据和技术手段,探讨如何利用地理国情监测成果促进农业与旅游业的发展,以期深入挖掘和提升监测成果价值,全面拓展监测成果应用服务的新思路、新方向。     

江苏省第一次地理国情普查实施初探

第一次全国地理国情普查是党的十八大之后,国务院部署的一项重要任务,通过全面准确地掌握地表自然和人文地理信息现状和空间分布情况,为国家发展战略与规划的制定和实施、国土空间开发格局和各类资源配置的优化提供重要依据,对于支撑宏观决策,满足经济社会发展和生态文明建设需求具有历史性和里程碑式的意义。本文通过论述江苏省第一次地理国情普查的目的意义、对象任务、主要内容、技术路线、主要方法以及质量控制,初步探索了江苏省地理国情普查的实施模式。     

复杂卫星图像中的小目标船舶识别

船舶作为海上的重要目标,实现对船舶自动识别有重要的意义。针对卫星图像中云雾、海岸背景等复杂海情对船舶识别带来的干扰,以及小目标船舶高漏检率问题,本文提出一种多尺度深度学习模型训练策略,在此基础上构建了一种船舶识别的深度学习网络,该网络可分为多尺度训练、特征提取、生成目标建议区域、船舶分类这4个部分。首先,采用多尺度的训练策略,将多尺度的船舶样本送入网络中进行训练,这样在训练样本中加入了大量小目标船舶的样本,使网络充分提取到小目标船舶的特征;其次,通过卷积神经网络对目标船舶进行特征自适应提取;然后,目标区域建议网络可依据卷积神经网络提取到的特征,在图像中找到感兴趣目标区域,即框定船舶的位置;最后,通过多个全连接层的组合,将高维特征映射到一个4元组中,再运用分类函数输出每一类船舶的概率值,概率值最大的则为该船舶的类别。同时为解决云雾遮挡和海岸背景的干扰,采用了一种负样本增强学习的方法,在样本数据集中加入了大量只含有云雾和海岸背景的图片,进行负样本扩充,增强网络模型对云雾及海岸背景的特征学习能力,以此解决复杂海情的影响。实验结果表明,所提方法有效解决了复杂海情条件下的船舶识别难,以及小目标船舶识别难的问题,实现了复杂海情条件下的船舶识别。同时,与现有成熟的深度学习目标识别算法相比,本文算法的精确度和召回率分别提升了6.98%和18.17%,所训练的模型具有良好的泛化能力和鲁棒性。