干侵入对我国东部一次强飑线过程的作用分析

利用NCEP/NCAR再分析资料、雷达资料、FY2E卫星资料等,对2014年7月30日至31日发生在我国东部的一次强飑线天气过程进行综合分析,并着重分析了干侵入对此次飑线过程的作用。结果表明：中层阶梯槽引导高层干冷空气向下入侵后叠加在低层暖湿气流之上,增强了大气不稳定,不稳定能量累积;低空切变线促使不稳定能量释放,是此次飑线的重要触发机制。对干侵入的分析结果表明：此次飑线过程中,干侵入来源于高空槽后下沉气流,干侵入底部风场调整使得飑线在移动过程中发生了转向。在飑线发展过程中,干侵入范围扩大、强度增强;干侵入使飑线发生区域上空空气变冷、变干,增强了大气不稳定。干侵入底部的低相当位温空气与飑线内部高相当位温空气混合是飑线长时间维持的重要原因。     

海河流域夏季降水与北半球环流异常的相关

使用1981—2013年6—8月的月平均海河流域站点降水资料以及NCEP/NCAR再分析资料,采用SVD方法分析了北半球高度场环流异常与海河流域夏季降水的关系。结果表明夏季海河流域的一致型降水异常主要受热带地区高度场异常的影响,而北半球中高纬的高度异常分布对海河流域东南部降水异常有重要作用。热带及中高纬地区的高度场异常与副热带西风急流和流域上空的水汽输送有一定的对应关系,急流强度和位置的变化以及水汽辐合异常造成海河流域降水异常,尤其中高纬高度异常的这种对应关系更加明显,并且两个地区的高度异常分布对应的海河流域异常水汽输送有不同来源。     

耦合长期预报的跨流域引水受水水库调度模型

为提高跨流域引水工程受水水库引水有效性,研究了耦合长期径流预报信息的跨流域引水受水水库调度模型。首先选取汛期径流预报信息,采用径流预报概率修正先验概率来描述径流的不确定性,建立了贝叶斯随机动态规划模型(BSDP-LTF)。然后将模型应用于碧流河水库,并与仅考虑径流相关的随机动态规划模型(SDP-I)、仅考虑长期预报信息的随机动态规划模型(SDP-LTF)进行比较。比较结果得出在供水保证率基本一致且不增加调度风险的情况下,BSDP-LTF模型相比SDP-I、SDP-LTF模型,可分别减少引水8.2%、4.1%。表明贝叶斯随机动态规划模型BSDP-LTF有效改进了径流描述,提高了跨流域引水的有效性。     

中国城市流动人口户籍迁移意愿的空间格局及影响因素——基于2012年全国流动人口动态监测调查数据

基于2012年全国流动人口动态监测调查数据和相关统计年鉴数据,对中国地级以上城市流动人口的户籍迁移意愿、空间格局及影响因素进行了系统分析。研究发现,中国城市流动人口户籍迁移意愿的整体水平并不高;等级高、规模大的城市流动人口的户籍迁移意愿高,而等级低、规模小的城市流动人口的户籍迁移意愿低;沿海城市群流动人口的户籍迁移意愿高,其他城市流动人口的户籍迁移意愿低,但内陆部分省会城市和交通区位与资源禀赋较好的中小城市也已经形成了一批流动人口的户籍迁移意愿高值区。中国城市流动人口户籍迁移意愿的空间分布特征受到流入城市和流动人口自身双重力量的影响,流入城市因素的正向影响作用大于流动人口自身因素。其中,流入城市的社会、经济发展水平和流动人口在流入城市的社会融合程度是核心要素,对城市流动人口户籍迁移意愿的提升具有正向的促进作用,而流动人口过于集中在次级劳动力市场的就业特征和较高的家庭财富与收入对户籍迁移意愿的提升却具有显著的抑制作用。最后,提出了相关政策启示。     

Seismicity and fault aseismic deformation caused by fluid injection in decametric in-situ experiments

Seismicity induced by fluid perturbations became an important societal concern since felt earthquakes (M_w up to 6) occurred after anthropogenic activities. In order to mitigate the risks associated with undesired seismicity, as well as to be able to use the micro-seismicity as a probe for in-depth investigation of fluid-driven processes, it is of crucial importance to understand the links between seismicity, fluid pressure and flow. We have developed a series of in-situ, decameter-scale experiments of fault zone reactivation by controlled fluid injection, in order to improve the near-source geophysical and hydromechanical observations. The deployed geophysical monitoring close to the injection allows one to cover the full frequency range of the fault responses from the static deformation to the very high-frequency seismic emissions (up to 4 kHz). Here, we focus on the microseismicity (M_w ∼ –4 to –3) recorded during two fluid injection experiments in low-permeable shale and highly-fractured limestone formations. In both experiments, the spatio-temporal distribution of the seismic events, the energy balance, and the seismic velocity changes of the fractured medium show that most of the deformation does not actually emit seismic signals. The induced deformation is mainly aseismic. Based on these high-resolution multiparametric observations in the near-field, we therefore proposed a new model for injection-induced seismicity: the seismicity is not directly induced by the increasing fluid pressure, but it is rather triggered by the stress perturbations transferred from the aseismic motion caused by the injection.     

On the origin of bleaching phenomena in red bed sediments of Triassic Buntsandstein deposits in Central Germany

The Lower Triassic Buntsandstein in Central Germany comprises one of the major clastic, lithified hydrocarbon reservoirs, it is a major groundwater aquifer and it is considered as a potential underground gas storage lithology. Thus, sandstones of the Buntsandstein from Thuringia and NE Hesse were used to analyse their geochemical composition combined with mineralogical data in order to investigate the origin of several bleaching phenomena in primary red beds, since these give a hint for mineral alteration, mineral formation and mineral reactivity in the course of fluid-rock-interactions. This is relevant for e.g. recent Carbon Capture and Storage (CCS) efforts. The origin of the observed bleaching phenomena is diverse and it is linked to certain stages of diagenesis and different episodes of fluid flow: (1) eodiagenetic bleaching coupled with palaeosoil formation and iron mobilisation, (2) mesodiagenetic bleaching as a result of hydrocarbon migration, (3) Tertiary bleaching due to CO₂ degassing from Miocene volcanism, (4) Tertiary telodiagenetic bleaching due to weathering under humid climate conditions, and (5) weathering processes related to recent telodiagenesis/pedogenesis. This study emphasizes the multiple nature of fluids, which can induce iron mobilisation and bleaching of red beds.     

热屏障井对地下水源热泵换热影响模拟

对于场地受限的地下水源热泵项目,随着系统运行时间的增加易引发热贯通现象进而降低机组运行效率。地下水源热泵设计中,在抽灌水井连线间布设热屏障井可改变地下水流场,降低热量在抽灌井间的运移速度,有利于延长热贯通发生时间并缓解热贯通程度。通过构建地下水换热模型,模拟计算夏季制冷工况条件下36组热泵运行场景,分析了热屏障井的位置,过滤管长度及回灌量对热贯通和含水层温度场的影响规律。结果表明:热屏障井回灌量的增加有利于提升热屏障效果,但提升幅度随回灌量的增加逐渐减弱;最大水位降深值随着热屏障井回灌量的增加呈线性增长;增加热屏障井滤管长度可提升热屏障效果,提升效果随屏障井回灌量的增加逐渐增强。通过模型多周期、长时间模拟计算发现,热屏障井的运行可促使回灌的冷热量集中在回灌井一侧,对于采用冬夏季抽灌井交换运行模式的热泵系统,可充分利用含水层储能,提升机组运行效率。     

水和水蒸气辅助粗晶三水铝石转化为勃姆石的机制研究

在165℃、175℃、185℃和195℃的温度条件下,对水热处理前和处理后的粗晶三水铝石样品分别进行了XRD分析和SEM表征,研究了粗晶三水铝石在水蒸气和热水中转变成勃姆石的相变过程。结果表明,水热条件下粗晶三水铝石转化成勃姆石的过程受控于溶解-再沉淀机制,而并非是通常认为的固体状态下的转变;相对于在热水中,水蒸气环境可以加速三水铝石向勃姆石的转化;所形成的勃姆石的粒径（4~7 μm）明显比前驱体三水铝石的粒径（120~200 μm）要小得多,表明可以利用粗晶三水铝石生产微晶勃姆石。在转化过程中,勃姆石微晶首先生长在三水铝石的晶体表面上,通过控制反应温度和反应时间,可形成壳层为勃姆石、壳下为三水铝石的具有双层结构的铝的氢氧化物颗粒,也有可能形成具有中空结构的勃姆石集合体颗粒。     

一次攀西地区飑线天气过程形成机制分析

利用地面气象常规观测资料、区域自动站观测资料、雷达及卫星资料和NCEP 1°×1°的逐6h再分析资料,对2018年5月13日攀西地区南部的飑线天气过程的形成机制进行分析。结果表明:飑线发生在高空槽前,高空槽逐渐东移推动冷性气流沿背风坡东移,然后与前方低层暖空气汇合抬升形成对流;露点锋触发了飑线天气过程的形成;产生飑线天气区域的大气具有上干下湿、不稳定能量高、垂直风切变强、高层风速大和形成之前存在逆温层的特点;高空急流和动量下传对飑线的发生和加强具有促进作用;地形对飑线的形成和天气现象的分布有影响。     

两类El Niňo事件次年夏季长江-黄河流域降水低频特征及低频水汽输送途径差异

利用1961年1月—2014年12月Hadley气候预测研究中心的全球海表温度(SST)资料,NECP/NCAR逐日风场、比湿等再分析资料,国家气象信息中心提供的中国753站逐日降水、160站逐月降水资料,对比分析了东部(EP)型和中部(CP)型两类El Niňo事件次年夏季长江-黄河流域降水(简记为EP型和CP型降水)低频特征,以及与之相关的低频水汽输送差异。结果表明,1)平均而言,EP型降水主要有10～20 d(最显著)以及20～30 d(次显著)低频周期;CP型降水主要有10～20 d的低频显著周期。与之相关的纬、经向水汽通量最显著低频周期也为10～20 d。2)影响EP、CP型低频降水共同的低频水汽环流系统主要有:菲律宾群岛附近的异常反气旋式水汽环流和渤海湾附近(日本东南侧)的异常气旋式(反气旋式)水汽环流。另外,影响EP(CP)型低频降水的还有来自巴尔喀什湖东北部异常气旋式水汽环流(孟加拉湾、苏门答腊岛以西的异常气旋式水汽环流对和贝加尔湖西、东两侧的异常气旋式、反气旋式环流)。3)EP型降水暖湿水汽主要源自南海,冷湿水汽主要源自西北太平洋,冷空气来自巴尔喀什湖东北部和贝加尔湖西北侧。CP型降水暖湿水汽少量来自阿拉伯海和印度洋,大量来自热带西太平洋,冷空气主要来自贝加尔湖西北侧。