海底烃类渗漏的地球物理识别

海底烃类渗漏在向上运移过程中会改变深部地层和海底表层沉积物的声学性质,在地震和浅地层剖面上会形成各种可能指示烃类渗漏的地球物理标志。渗漏烃到达海底后会改变海底表面形态,形成与海底烃类渗漏有关的表面特征,如麻坑构造、海底凸起、海底古河道、碳酸盐丘、硬地面、泥火山以及表面断层等。渗漏烃进入海水后在继续上升过程中会形成气泡、渗漏羽,到达海面后会形成表面油膜。利用侧扫声纳、多波束测深和浅地层剖面可以探测到与海底烃类渗漏有关的表面特征。合成孔径雷达能够识别因海底烃类渗漏形成的海水表面油膜。海底烃类渗漏的地球物理标志是间接的,必须通过地球化学校验才能确定渗漏的存在。     

北极海冰对2008年1月乌拉尔高压异常的影响

2008年1月我国南方发生了大范围的雨雪冰冻灾害天气,造成此次灾害的一个重要原因是乌拉尔高压异常的长期维持,而作为下垫面的海洋,2007/2008冬季环北欧海海冰异常偏少。观测资料合成分析表明,乌拉尔山地区出现高压异常与巴伦支海和喀拉海的海冰偏少存在密切对应关系。利用大气环流模式试验研究了(90°W~60°E)区域海冰异常对大气的影响,模拟结果显示海冰对乌拉尔高压异常有正的贡献,线性模式诊断表明天气尺度瞬变波是海冰影响乌拉尔高压异常的一种重要机制。     

基于IPCC AR4部分耦合模式结果的21世纪长江中下游强降水预估

利用IPCC AR4气候模式诊断和相互比较项目(PCMDI)20世纪模拟试验资料, 通过模式气候态与观测(再分析)气候态的对比, 从存有完整逐日降水资料的14个模式中挑选出7个对东亚模拟较好的模式(即gfdl cm2.0、 gfdl cm2.1、 cgcm、miroc(m)、 cnrm、 echam、 cgcmt47)。然后, 利用这7个模式在A1B、 A2、 B1三种不同温室气体排放情景下21世纪预估试验结果, 分析长江中下游强降水的未来演变。结果表明: 不同模式模拟结果有较好的一致性。相对20世纪后20年(1980—1999年)的平均而言, 21世纪不仅年平均强降水日数、 单次强降水强度呈现上升趋势, 且其年际变率也增强; 就不同排放情景比较而言, A1B、 A2情景下强降水频次与强度的增强趋势均比B1情景下要大; 就多模式平均来看, 在A1B、 A2、 B1排放情景下, 强降水频次分别增加约30%、 20%、 l5％, 强降水强度分别增加约20%、20%、 10%, 强降水频次的年际标准差在三种情景下均增加约20%, 强降水强度年际标准差分别增加约20%、20%、 10%。这些结果意味着, 未来不仅强降水增加, 且极端暴雨、 大暴雨易于出现, 旱涝也将更为频繁。     

副高北进过程的个例数值研究

就一次出梅时西太平洋副热带高压北进过程,用数值试验的方法,对副高北进的原因进行了分析研究,重点分析了非绝热过程在副高北进过程中所起的作用。结果表明:1）对应出梅时的环流形势,大气内部的动力调整过程具有使副高增强北进的趋势,是副高北进的主导因子。2）在3～5天时间尺度上,非绝热过程的作用不可忽视,其总效应使副高减弱。就各非绝热因子而言,净辐射过程的总效应使副高减弱,不利副高北进;降水凝结潜热释放有利副高的维持和增强,有利副高北进。就地区而言,南亚季风区加热具有同副高南侧热带辐合带加热相同的作用,正的加热增强有利副高增强北进。     

Formation of the anomalous summer precipitation in east China in 2010 and 1998: A comparison of the impacts of two kinds of El Niño

In the summers of 1998 and 2010, severe floods occurred in the middle and lower reaches of the Yangtze River. Although an El Niño event took place preceding each of the summer floods, significant differences between the two summer floods and the two El Niño events were identified. The 1997/98 El Niño is a conventional one with strongest warming in the central-eastern Pacific, whereas the 2009/10 event is an El Niño Modoki with strongest warming in the central Pacific. In this study, summer rainfall anomalies (SRA) in the two years were first compared based on the rainfall data at 160 stations in mainland China, and a significant difference in SRA was found. To understand the underlying mechanism for the difference, the atmospheric circulation systems, particularly the western North Pacific anticyclone (WNPAC), the western Pacific subtropical high (WPSH), and the low-level air flows, were compared in the two years by using the NCEP/NCAR reanalysis data. The results display that the WNPAC was stronger in 2010 than in 1998, along with a northwestward shift, causing weakened southwesterly from the Bay of Bengal to the South China Sea but intensified southerly in eastern China. This resulted in less water vapor transport from the tropical Indian Ocean and the South China Sea but more from the subtropical western Pacific to East Asia. Subsequently, the rainband in 2010 shifted northward. The difference in the WNPAC was caused by the anomalous ascending motion associated with the warming location in the two El Niño events. Furthermore, the role of tropical sea surface temperature (SST) in modulating these differences was investigated by conducting sensitivity experiments using GFDL AM2.1 (Geophysical Fluid Dynamics Laboratory Atmospheric Model). Two experiments were performed, one with the observed monthly SST and the other with June SST persisting through the whole summer. The results suggest that the model well reproduced the primary differences in the atmospheric circulation systems in the two years. It is found that the difference in El Niño events has shaped the rainfall patterns in the two years of 1998 and 2010. At last, the case of 2010 was compared with the composite of historical El Niño Modoki events, and the results indicate that the impact of El Niño Modoki varies from case to case and is more complicated than previously revealed.     

1991、1998和2016年三个大水年长江中下游夏季降水季节内特征的对比

针对长江中下游三个大水年1991、1998和2016年,利用NCEP/NCAR大气环流再分析资料和CMAP降水资料,对比了夏季降水的季节内特征,分析了引起降水季节内变化的大气环流季节内振荡ISO演变及源地。小波分析表明,三年季节内降水周期差异明显,分别为20～30 d、20～40 d和10～20 d。随之,以东亚季风区季节内振荡指数及热带外Rossby波活动通量,诊断了引起三年季节内活动异常的热带和中纬度ISO变率特点。结果显示影响三年季节内降水的ISO差异较大。1991年受到来自印度洋10～30 d和中纬度高层Rossby波10～30 d的ISO共同影响,造成周期为20～30 d的低频降水;1998年ISO来源路径单一,受中北太平洋30～60 d和10～30 d的ISO西传叠加作用,降水表现为20～40 d的振荡;引起2016年季节内降水异常的ISO源地较多,既有来自印度洋向东北传播30～60 d的ISO,又有来自太平洋向西北传播10～30 d的ISO,还有来自热带外10～30 d的ISO,三者在长江中下游汇合,引起降水10～20 d的振荡。研究结果对认识长江中下游夏季集中降水的形成...     

IAP T42L9全球谱模式加热场的诊断

就一次出梅时副高北进过程, 对IAP T42L9全球谱模式加热场与利用ECMWF同化系统资料根据热力学方程反算的加热场进行了比较。结果表明:模式参数化加热场的水平分布基本合理,但低纬和南半球中高纬地区加热偏弱; 参数化加热的垂直分布在北半球比较合理,但在南半球与反算法的结果有较大差别。这些结果对模式能很好地预报北半球中高纬环流形势演变,较好地预报西太平洋副高变化及预报的副高系统性偏弱给出了较好的解释。     

中国满州里—绥芬河地学断面放射性元素与岩石圈热结构及温度分布

根据断面域兴安、松嫩地块各时代地层和花岗质岩石及所估算的地壳各结构层的Ｋ、Ｕ、Ｔｈ含量，研究了岩石的热产生率及其变化、以及岩石圈的热结构和温度分布，揭示了兴安、松嫩地块热产生率与岩性及时代的关系。兴安、松嫩地块均以高热流为特征，特别是松嫩地块为明显的高热异常区。岩石圈内的温度分布结合地球物理信息的分析表明，两地块深部地壳可能存在低速高导的部分熔融体。     

热带印度洋增暖对南极平流层极涡的影响

过去几十年,在全球变暖的大背景下,全球大部分海洋,特别是热带印度洋,显著增暖．同时,南极平流层极涡呈现发展加深的趋势．以前的模拟结果显示,臭氧耗损的辐射冷却效应是南极极涡加深的主导因子,但模拟的臭氧耗损单独引起的南极极涡加深比实际观测到的要强．这说明有其他因子参与影响了南极极涡的趋势变化,其作用是部分抵消臭氧耗损的影响．是否热带印度洋增暖是其中的因子之一,这个问题还不清楚．利用4个大气环流模式,通过给定理想的、与观测到的强度相当的热带印度洋增暖强迫,进行集合试验,研究了这一问题．结果表明：热带印度洋增暖有利于南半球春、夏季极地平流层增暖、南极极涡减弱,于是倾向于部分抵消臭氧耗损的辐射冷却效应．这一结果能部分解释以前的模拟发现～臭氧耗损单独导致的南极极涡加深比观测到的要强．鉴于平流层变暖不利于极地平流层冰晶云的形成、遂有利于臭氧恢复,现在的结果暗示：在全球变暖的大背景下,气候系统的内部动力调整过程将有利于南极臭氧洞的恢复．     

深海岩芯高分辨率的古环境记录-以南海北部陆坡17940-2柱状样为例

本文将深海岩芯高分辩率记录的替代性指标分为沉积型和生物型两类。沉积型替代性指标主要包括沉积物的粒度，沉积速率，粘土矿物；生物型替代性指标主要包括有孔虫，氧同位素，古水温，有机碳通量。对比研究发现，17940—2柱状样沉积物的粒度、沉积速率、有孔虫，氧同位素，古水温，有机碳通量等指标记录海洋环境变化信息程度优于其它替代性指标；沉积型替代性指标与生物型替代性指标记录海洋环境变化信息不同步；海洋环境变化的突变与渐变影响替代性指标记录的同步性。