1988年反厄尼诺(La Niña)事件的数值模拟     

张荣华 《气象学报》1996,54(1):53-64

用中国科学院大气物理研究所高分辨率、自由表面热带海洋环流模式对厄尼诺/南方涛动(El/Southern Oscillation)循环中另一重要位相La Niña事件进行了数值模拟研究。模式区域为南北纬30°之间的热带太平洋,经纬圈水平方向分辨率分别为2°和1°,垂直方向分为不等距的14层;模式中考虑了盐度并引入与洋流切变和层结稳定度有关的垂直扩散参数化方案。在观测到的海表风应力、热量和淡水通量(蒸发与降水之差)驱动下,所发展的模式从1984年积分到1989年。本文给出模式对近十几年来最强的1988年La Niña事件进行数值模拟的结果,着重分析La Niña期间热带太平洋海面起伏、流场和温度场时空演变,以及La Niña和El期间变量场时空结构差别。文中还进行了模式结果和一些观测资料间的比较。  相似文献   

深部成矿流体活动的观测实验研究     

胡书敏  张荣华  张雪彤  许爱忠 《矿物学报》2007,27(Z1):220-221

中下地壳和更深部的金属流体的汇集流动(Influx),形成大规模的金属成矿作用.这一流体活动与大规模岩浆活动相伴随.目前的巨大的成矿带跨越了几个省份,显示出地球深部过程的控制因素.来自地幔的流体如何进入地壳?关于深部金属来源,迁移和堆积过程是我们长期关心的深部成矿机制问题,也是深部成矿过程的关键科学问题.  相似文献   

长江中下游某些火山岩铁矿微量元素的地球化学     

张荣华  刘隆隆  陆成庆 《地球学报》1979,1(1):83-103

<正> 一、地质概况 长江中下游发育一些中生代陆相火山岩断陷盆地。其中庐枞、宁芜和繁昌等盆地内均发现有铁矿。在铁矿体及蚀变围岩内多种微量元素,均具有明显的垂直分带现象。这种分带规律既说明了成矿条件的特点,又显示了找矿标志的意义。 庐枞盆地的罗河铁矿作为一个大型隐伏铁矿床,它的蚀变和金属原生分带,在玢岩铁矿床中更有典型意义。该盆地内的钾玄岩—粗安岩—粗面岩组合,可划分三个旋回,由早至晚,称为砖桥组、双庙组和浮山组。其中第一旋回是含矿旋回。罗河铁矿与成矿有关的是粗安岩和粗安质凝灰岩。  相似文献   

火山岩石与水反应的岩石表面变化与流体性质影响     

张雪彤  张荣华  胡书敏 《矿床地质》2010,29(Z7):417-418

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庐枞火山盆地深部岩石与成矿过程   总被引：8，自引：3，他引：5  

张荣华  张雪彤  胡书敏 《岩石学报》2010,26(9):2665-2680

黄铁矿-硬石膏-磁铁矿矿石为典型矿石的金属矿床产于长江中下游中生代火山盆地,庐枞火山岩盆地。丰富的铁矿和黄铁矿床,主要分布在火山岩和潜火山岩里,同时也分布于盆地周边。火山岩石主要是钾玄岩-粗安岩-粗面岩组合。在深部,与它们的成分对应的岩浆岩石是碱性辉长岩-辉石二长岩-正长岩组合,如缺口辉长岩,杨山地区的辉石正长岩。火山岩和深部的辉长岩-二长岩-正长岩都经历了多次水热活动。黄铁矿-硬石膏-磁铁矿矿床主要伴随两套蚀变,即,火山岩石的大面积深色蚀变(硬石膏-辉石-长石蚀变岩)和浅色蚀变(硅化泥化)。在二长-正长岩与火山岩石的接触带,有强烈的类云英岩石(电气石-石英-云母组合)。在缺口辉长岩里,曾经发现大量磁铁矿脉(磁铁矿-方柱石-方钠石-石榴石组合)。在杨山和马口地区,正长岩里的铁矿是辉石钾长石磁铁矿组合及阳起石-磷灰石-磁铁矿组合。二长-正长岩体在盆地里广泛分布,在大范围内是几乎是层状的。调查研究表明:火山盆地底部辉长岩-二长岩-正长岩组合与铁矿有关。盆地里深部岩石和成矿作用存在有垂直分布特性。上面是喷发岩石,及潜火山岩石,下面是深部的碱性辉长岩-二长岩-正长岩杂岩体。中间有过渡带,岩墙岩席带。上面是与钾玄岩-粗安岩层和潜火山岩石里赋存的磁铁矿和黄铁矿床,下面有产于碱性辉长岩-二长岩-正长岩里也有铁矿化。蚀变岩石地质年代的初步研究发现:罗河铁矿的深部钠长石化岩石,与马口铁矿附近的正长岩石的地质年代接近(110～119Ma)。事实说明,在火山岩和潜水火山岩石里成矿作用和深部岩浆岩里成矿作用可能是同时发生的。20～435℃条件下正长岩石与水的反应动力学实验表明,在400℃左右时正长岩最容易被溶解。正长岩与水反应后,也会形成一个携带金属的流体。水岩相互作用实验提供了认识深部岩石性质的依据,有利于理解对深部的地球物理探测结果。  相似文献   

Remote effects of tropical cyclone wind forcing over the western Pacific on the eastern equatorial ocean     

张荣华  裴玉华  陈大可 《大气科学进展》2013,30(6):1507-1525

An ocean general circulation model （OGCM） is used to demonstrate remote effects of tropical cyclone wind （TCW） forcing in the tropical Pacific. The signature of TCW forcing is explicitly extracted using a locally weighted quadratic least=squares regression （called as LOESS） method from six-hour satellite surface wind data; the extracted TCW component can then be additionally taken into account or not in ocean modeling, allowing isolation of its effects on the ocean in a clean and clear way. In this paper, seasonally varying TCW fields in year 2008 are extracted from satellite data which are prescribed as a repeated annual cycle over the western Pacific regions off the equator （poleward of 10°N/S）; two long-term OGCM experiments are performed and compared, one with the TCW forcing part included additionally and the other not. Large, persistent thermal perturbations （cooling in the mixed layer （ML） and warming in the thermocline） are induced locally in the western tropical Pacific, which are seen to spread with the mean ocean circulation pathways around the tropical basin. In particular, a remote ocean response emerges in the eastern equatorial Pacific to the prescribed off-equatorial TCW forcing, characterized by a cooling in the mixed layer and a warming in the thermocline. Heat budget analyses indicate that the vertical mixing is a dominant process responsible for the SST cooling in the eastern equatorial Pacific. Further studies are clearly needed to demonstrate the significance of these results in a coupled ocean-atmosphere modeling context.  相似文献   

地球内部含矿流体NaCl-H_2O体系的实验观测   总被引：1，自引：0，他引：1  

张荣华  胡书敏 《地质学报》1999,73(1)

NaCl-H_2O二元系是与矿石共生的溶液主要成分。使用水热金刚石窗口反应腔观察饱和溶液NaCl-H_2O是一种研究含矿流体新方法。实验观测的NaCl-H_2O溶液盐度为32％～55％,温度为25～850℃,压力为latm(=101325Pa)至lGPa。在该温度-压力范围内可以看到超临界单一相,接近临界态的两相(L、V)和两相(L+V)不混溶区。并观察到35％盐度NaCl-H_2O溶液二相不混溶区的温度范围是253～720℃,50％盐度溶液二相不混溶区的温度范围是400～817℃。在二相不混溶区的高温部分内,相性质极不稳定。当升温路线与临界线十分贴近时,可观察到一种“临界现象”。实验观察到L-V两相界面几乎不停顿地“爆破”,界面分不清,即L和V不停地转变着。并且,NaCl-H_2O溶液分离成为气相和液相两相时能看到每个蒸气泡周围带电荷,这些蒸气泡由静电引力拉在一起,形成一种特殊的溶液结构。另外,观察不同盐度的NaCl-H_2O临界态的目的在于认识与矿石共存的流体性质、含矿流体来源和超临界流体的成矿意义。把矿床内的矿物流体包体的盐度数据与用金刚石窗口观察的高温压下NaCl-H_2O二元系变化结果相对照,再进行矿石形成条件的热力学分析,可以深入认识矿石形成条件。  相似文献   

中地壳的水和水岩相互作用实验及其地球物理涵义   总被引：2，自引：0，他引：2       下载免费PDF全文

张荣华  张雪彤  胡书敏 《地球物理学报》2010,53(9):2244-2256

本文重点报道了高温高压下流体与流体-岩石相互作用实验结果,提供了中地壳条件下流体性质和水岩反应速率数据.这些数据有助于理解中地壳的一些地球物理现象.作者进行了25℃~435℃和22~39 MPa条件下水-岩相互作用反应动力学实验.同时,研究水在近临界区至超临界区的性质.一般地说,中地壳大致位于10(15)至25 km的深度范围.各地的地壳厚度不同,但是中地壳高导-低速层的深度范围十分相似.中地壳的顶界温度处于300℃,底界大致为450℃范围,压力高达200 MPa以上.流体-岩石相互作用实验表明:硅酸盐矿物和岩石的硅最大溶解速率出现在300℃~400℃.此时,硅酸盐矿物格架解体.通常,地壳里普遍存在水、流体.地壳构造活动导致断裂空隙、减压、流体流动.这时,有可能导致中地壳处于300℃~450℃流体的压力减低,由超临界区进入临界态、亚临界态.这会引发强烈流动的水与岩石相互作用.溶解反应导致岩层的硅淋失,硅的强烈淋失又会导致硅酸盐矿物格架解体,岩石崩塌.同时,进一步促进流体的流动.实验表明300℃~400℃下的强烈水岩相互作用促进了岩石破坏,并有可能影响岩层的地球物理性质,如高导层出现.另外,实验和理论研究表明处于300℃~400℃流体具有高电导率性质.这些水岩相互作用会使中地壳出现高导-低速层.  相似文献   

庐江-枞阳矿集区深部结构与成矿   总被引：22，自引：1，他引：21  

董树文  高锐  吕庆田  张季生  张荣华  薛怀民  吴才来  卢占武  马立成 《地球学报》2009,30(3):279-284

为探测长江中下游成矿带庐江?枞阳白垩纪火山岩盆地和铁、硫矿集区深部构造和地壳结构, 探讨成矿深部控制条件, 作者完成了穿越火山岩盆地的深反射地震剖面(记录30 s)和罗河铁矿区浅层高分辨反射地震剖面, 揭示了矿集区全地壳精细结构, 同时开展区域构造测量和应力场反演研究, 获得了新的认识。证实“耳状”的庐?枞火山岩盆地是一个沿北东向罗河断裂向东发育的非对称火山盆地, 排除了另一半被断在西侧红层之下的判断;罗河断裂是一条切穿MOHO的深断裂, 倾向南东, 是引导地幔流体和岩浆上涌和喷发的通道;鉴别出多层界面, 火山岩?侏罗系砂岩厚约4?5 km(其中火山岩厚度约3 km), 三叠系?震旦系变形层底界深度大致18?20 km, 变质基底组成中下地壳, MOHO平缓向西北倾, 深度33?31 km;追踪郯?庐断裂带的深部产状, 陡立延伸到MOHO, 宽约10 km。  相似文献   

用于厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)研究的海气耦合模式综述：中间型和混合型模式     

张荣华 《海洋与湖沼》2024,55(1):1-23

厄尔尼诺-南方涛动(El Niño-Southern Oscillation, ENSO)是地球气候系统中最强的年际变率信号, 起源于热带太平洋海气相互作用过程, 并对全球的天气和气候等产生显著的影响。过去几十年来, 广泛、深入而细致的海气相互作用研究致力于发展和改进海气耦合模式以用于ENSO模拟和预测, 各种类型的海气耦合模式应运而生。经过半个多世纪的努力, ENSO数值模式及其应用已经取得了巨大进展, 包括已发展了一些高度理想化的概念(concept)模型来解释ENSO准周期性循环(包括正负反馈机制等); 同时也已发展了几类复杂程度不同的海气耦合模式并用于对ENSO的真实模拟和实时预测等研究, 尤其是已能提前6个月或更长时间对ENSO事件的发生和发展等进行有效的实时预测。其中最为复杂的模式是基于原始方程组的大气环流模式(Atmospheric General Circulation Models, AGCMs)与海洋环流模式(Oceanic General Circulation Models, OGCMs)等所组成的环流型耦合模式(Coupled General Circulation Models, CGCMs), 这类模式变量取为完全变量的形式(如总的海表温度场, 其可以分解为气候态部分和年际异常部分), 还考虑了尽可能详尽的物理过程及其参数化方案。中间型耦合模式(Intermediate Coupled Models, ICMs)是一类介于高度理想化概念模型与复杂的环流型耦合模式之间的简化模式, 其对应的控制方程组采用距平形式, 直接取大气和海洋年际异常场作为预报变量(如海表温度年际异常), 而相应的气候平均态部分则由对应的观测资料来给定; 大气与海洋模式间的耦合采用异常耦合(anomaly coupling)。混合型耦合模式(Hybrid Coupled Models, HCMs)是另一类简化的海气耦合模式, 其中海洋或大气模式有一个分量模式采用了简化的距平类模式(类似于ICMs),而另一个分量模式则采用环流型模式(General Circulation Models, GCMs); 如可采用统计的大气风应力年际异常模式与OGCM间的耦合而构建一种HCM_OGCM,也可采用简化的海洋距平类模式(如ICM中的海洋分量模式)与AGCM间的耦合而构建另一种HCM^AGCM。历史上, ICMs、HCMs和CGCMs等这几类耦合模式都在ENSO理论体系的发展、数值模拟和实时预测等方面都起到了重要作用。本文主要回顾作者与合作者所研发的ICMs和HCMs的构建、特点和应用例子等。  相似文献