The impact of different vertical diffusion schemes in a three-dimensional oil spill model in the Bohai Sea   总被引：2，自引：0，他引：2  

李燕  朱江  王辉 《大气科学进展》2013,30(6):1569-1586

Vertical transport is critical to the movement of oil spills in seawater. Breaking waves play an important role by developing a well-defined mixing layer in the upper part of the water column. A three-dimensional （3-D） Lagrangian random walk oil spill model was used here to study the influence of sea surface waves on the vertical turbulence movement of oil particles. Three vertical diffusion schemes were utilized in the model to compare their impact on oil dispersion and transportation. The first scheme calculated the vertical eddy viscosity semi-empirically. In the second scheme, the vertical diffusion coefficient was obtained directly from an Eulerian hydrodynamic model （Princeton Ocean Model, POM2k） while considering wave- caused turbulence. The third scheme was formulated by solving the Langevin equation. The trajectories, percentages of oil particles intruding into water, and the vertical distribution structures of oil particles were analyzed for a series of numerical experiments with different wind magnitudes. The results showed that the different vertical diffusion schemes could generate different horizontal trajectories and spatial distributions of oil spills on the sea surface. The vertical diffusion schemes caused different water-intruding and resurfacing oil particle behaviors, leading to different horizontal transport of oil particles at the surface and subsurface of the ocean. The vertical diffusion schemes were also applied to a realistic oil spill simulation, and these results were compared to satellite observations. All three schemes yielded acceptable results, and those of the third scheme most closely simulated the observed data.  相似文献   

大别山北麓白石坡银矿区花岗斑岩锆石U-Pb年龄、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素组成及其地质意义     

朱江  陕亮  吴越  唐相伟  彭三国  彭练红 《地学前缘》2019,26(5):317-329

白石坡银矿床是大别山地区具代表性的中型银矿床,已探明银储量219.8 t。银矿体与矿区花岗斑岩空间关系密切。为深化理解其成矿地质背景,对白石坡花岗斑岩进行了详细的岩相学观察、锆石U-Pb同位素测年、岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素研究。通过激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)分析,获得花岗斑岩锆石U-Pb同位素年龄为(142±2) Ma(MSDW=1.9),表明其形成于早白垩世。岩石具较高的SiO2含量(73.94%~76.14%)和富K2O(7.46%~9.55%)等特点,总体属于强过铝质(A/CNK=1.07~1.45)、高钾钙碱性系列,具高分异花岗岩特征;岩石富集轻稀土((LREE/HREE)N=10.88~12.89),具中等Eu负异常,并具有较低的Sr、Y、Yb含量。岩石锶同位素初始比值ISr为0.714 762~0.715 890,钕同位素εNd(t)值约为-13.8,两阶段Nd模式年龄TDM2=2.06~2.05 Ga。锆石εHf(t)值集中于-16.6~-13.5,两阶段Hf模式年龄TDM2=1.98~1.81 Ga。岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素特征共同揭示,该花岗斑岩可能是扬子陆壳北缘古老地壳物质重熔演化的产物。白石坡花岗斑岩及相关银矿床形成于白垩纪加厚下地壳拆沉之前地壳持续挤压加厚环境,与陈棚组火山活动不存在直接联系。  相似文献   

扬子陆块北缘西大别地区定远组双峰式火山岩U-Pb年代学及其地质构造意义          下载免费PDF全文

朱江  彭三国  彭练红  许珂  张闯  刘锦明  王祥东 《地球科学》2019,44(2):355-365

西大别地区定远组由浅变质的酸性火山岩(流纹岩和流纹质凝灰岩)和基性火山岩组成,二者在空间上互层产出,具典型的双峰式火山岩系组合特征,为认识南秦岭-大别造山带及扬子陆块北缘前寒武纪物质组成和地质演化提供了极佳的研究对象.通过对2件变流纹岩、1件变流纹质晶屑凝灰岩和1件变基性火山岩样品进行LA-ICP-MS锆石原位U-Pb测年,获得其成岩年龄分别为737±5Ma、740±3Ma、740±5Ma和739±6Ma.结果表明,定远组双峰式火山岩系形成时代并非前人认识的古生代,而是新元古代约740Ma.定远组与红安岩群双峰式火山建造形成时间基本一致,指示了西大别地区新元古代一次重要的拉张构造-岩浆事件,可能形成于大陆边缘裂谷环境.扬子陆块北缘武当-随枣-大别地区新元古代800～720Ma岩浆活动广泛且强烈,其峰期为755～730Ma,可能是对Rodinia超大陆裂解事件的响应.  相似文献   

西大别山早白垩世谭冲和陈冲花岗岩体U- Pb年龄、地球化学和Sr- Nd- Hf同位素特征：对岩石成因和下地壳拆沉时限的约束     

朱江  吴昌雄  彭三国  刘锦明  张闯  陈祺 《地质学报》2019,93(7):1671-1686

谭冲和陈冲岩体出露于西大别造山带新县岩基北缘,主要岩性分别为二长花岗岩和花岗斑岩。为理解其岩石成因和构造属性,对两个岩体开展了激光等离子质谱(LA-ICP-MS)锆石U-Pb测年、元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素研究。结果表明,谭冲和陈冲岩体锆石U-Pb年龄分别为133.5±1.1Ma(MSDW=0.63)和132.9±1.1Ma(MSDW=1.30),暗示其形成于早白垩世。岩石均具有较高的SiO_2(69.40%～77.82%)、Al_2O_3(11.72%～15.26%)和总碱(Na_2O+K_2O=6.40%～8.70%)含量,K_2O/Na_2O比值大于1,过铝质(A/CNK=1.14～1.66,一个样品值0.97除外)等特点,总体归为高钾钙碱性系列。岩石富集轻稀土((La/Yb)_N=22.98～28.64),负Eu异常不明显,亏损Ba、Nb、Ta、P、Ti和Y元素。岩石锶同位素初始比值I_(Sr)为0.707220～0.707557,钕同位素ε_(Nd)(t)值为-17.7～-18.1,两阶段Nd模式年龄T_(DM2)=2.36～2.40Ga。锆石ε_(Hf)(t)值集中于-21.4～-25.8,两阶段Hf模式年龄T_(DM2)=2.24～2.48Ga。详细的矿物组成、岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素分析揭示,两个岩体成因类型均为分异的I型花岗岩,起源于残留相含有石榴子石的部分熔融岩浆。岩浆房形成压力和深度较大,可能是在加厚下地壳环境扬子陆块北缘古老陆壳物质重熔的产物。结合区域同期岩浆岩对比研究认为,西大别地区与东大别地区加厚下地壳拆沉时限基本一致,发生在133Ma左右。  相似文献   

风暴尺度天气下利用集合卡尔曼滤波模拟多普勒雷达资料同化试验Ⅱ.考虑模式误差的情形   总被引：5，自引：3，他引：2  

兰伟仁  朱江  Ming XUE  雷霆  Jidong GAO 《大气科学》2010,34(4)

文章的第Ⅰ部分(兰伟仁等,2010),利用模拟雷达资料在假定模式无误差的情况下进行了一系列的集合卡尔曼滤波(EnKF)敏感性试验,验证了EnKF方法在风暴尺度天气资料同化中的作用.本文继续探讨EnKF在有显著模式误差的情况下同化模拟多普勒雷达资料的效果问题.试验中假定模式误差主要来源于微物理过程参数化的不确定性.结果表明:模式误差在不同程度上影响了EnKF分析的效果,对微物理量的影响尤其明显;在EnKF分析中,利用微物理过程参数化集合的方法来考虑模式误差,对速度场、位温场以及比湿场有较明显的正作用,但对于微物理量场分析效果较差;若包含控制试验的微物理过程参数化方案,则EnKF对所有变量都有正效果,随着同化循环次数的增加,分析结果更加合理;只考虑冰相过程的微物理过程参数化方案的集合,分析效果进一步提高.  相似文献   

中国地区空中云水资源气候分布特征及变化趋势   总被引：15，自引：2，他引：13  

李兴宇  郭学良  朱江 《大气科学》2008,32(5):1094-1106

利用1984~2004年国际卫星云气候学计划（ISCCP）的云水路径（CWP）资料,分析了中国地区空中云水资源的分布特征、变化趋势以及与大气环流和湿度场的关系。研究发现,中国地区CWP的分布与大气环流、地形特征和大气湿度分布及水汽传输密切相关,中国地区CWP存在明显的季节变化,6月全国平均CWP最高,10月最低,不同地区季节变化差异明显。从变化趋势看,中国地区CWP以增加为主,青藏高原东部、内蒙古东部地区以及西北东部地区CWP的增加趋势较强。全国范围内,冬季和秋季CWP增加较大,春季和夏季增加较小。这些变化主要与大气环流变化导致的抬升运动的增强以及大气湿度（水汽）增加有关。中国地区空中云水资源在全球变暖的背景下表现出增加的趋势,符合气温增加导致水循环增强的观点。  相似文献   

Climatic features of cloud water distribution and cycle over China   总被引：1，自引：0，他引：1  

李兴宇  郭学良  朱江 《大气科学进展》2008,25(3):437-446

Analyses of cloud water path(CWP)data over China available from the International Satellite Cloud Climatology Project(ISCCP)are performed for the period 1984-2004.Combined with GPCP precipitation data,cloud water cycle index(CWCI)is also calculated.The climatic distributions of CWP are found to be dependent on large-scale circulation,topographical features,water vapor transport and similar distribution features which are found in CWCI except in the Sichuan Basin.Influenced by the Asia monsoon,CWP over China exhibits very large seasonal variations in different regions.The seasonal cycles of CWCI in different regions are consistent and the largest CWCI occurs in July.The long-term trends of CWP and CWCI are investigated,too.Increasing trends of CWP are found during the period with the largest increase found in winter.The decreasing trends of CWCI dominate most regions of China.The differences in long-term trends between CWP and CWCI suggest that CWP only can influence the variation of CWCI to a certain extent and that other factors need to be involved in cloud water cycle researches.This phenomenon reveals the complexity of the hydrological cycle related to cloud water.  相似文献   

ENSO集合预报系统的检验评价   总被引：7，自引：2，他引：5  

郑飞  朱江  王慧 《气候与环境研究》2007,12(5):587-594

讨论了一个热带太平洋海气耦合集合预报系统集合预报的检验问题。该集合预报系统模式为一个中等复杂程度的耦合模式,其中大气部分为统计模式,海洋部分为动力模式。初始扰动利用集合Kalman滤波同化得到,模式误差扰动由一个一阶马尔可夫随机微分方程生成,预报集合样本为100个。利用1995~2005年的观测资料进行了确定性预报检验,包括相关系数和均方根误差。在概率预报检验方面,包括Talagrand概率分布、离散度、Brier评分(BS)、命中率以及空报率的统计检验,并且根据检验结果对预报系统进行了初步评价。确定性检验表明,集合样本均值的预报水平在热带中太平洋区域要高于热带东太平洋和沿岸区域。同时概率预报检验结果表明,集合预报系统有较高的概率预报技巧,对确定性预报是一个完善和补充。  相似文献   

求解海洋环流定常解的直接积分法与伴随法比较   总被引：1，自引：0，他引：1  

朱江  郭冬建  刘卓  曾庆存 《海洋学报》1997,19(4):10-14

海洋环流的定常解一般是通过直接积分模式一段足够长的时间而得到。近年来在海洋气候资料同化研究中,在代价函数(costfunction)中引入了时间导数项,利用伴随法求解,使时间导数项和与观测的方差之和最小,以保证解是准定常的并与观测吻合。本文将代价函数中的观测项和时间导数项分别考虑,来测试算法效能。如果在代价函数中仅有时间导数项,则问题是求海洋环流的定常解。本文的目的是通过与直接积分方法相比较,来考察伴随法求定常解的效率。利用IAP浅水方程模式及其伴随模式进行的数值试验也表明伴随法求解定常解的效率不优于直接积分的方法,需要进行大数量的迭代才能使解收敛到准定常解。如果在代价函数中仅有观测项,并且资料是完全的,伴随法可以很快地求出与资料拟合的解。这说明了如只求定常解,伴随法并不合算,其优点在于资料同化。  相似文献   

大别山皇城山银矿区及外围陈棚组火山岩U-Pb年代学、地球化学和成矿构造背景     

朱江  吴昌雄  彭三国  彭练红  张闯  刘锦明 《地球科学》2018,43(7):2404-2419

皇城山银矿床是西大别山地区代表性的浅成低温热液矿床,受陈棚组火山机构的枝叉状裂隙构造控制.目前人们对该矿床成因、成矿时间和构造环境的理解尚不深刻,因此对相关火山岩进行了激光等离子质谱（LA-ICP-MS）锆石U-Pb测年、元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素研究,探讨了其岩石成因和构造属性.结果表明,皇城山矿区陈棚组熔结凝灰岩及外围流纹岩锆石U-Pb年龄分别为133.4±1.5 Ma（MSWD=1.3）和133.1±0.8 Ma（MSWD=0.59）,形成于早白垩世.陈棚组火山岩在较短时间内喷发形成,其喷发时限基本代表了皇城山银矿床形成时间.陈棚组流纹岩具高硅（SiO₂=73.83%~77.38%）、高钾（K₂O=4.65%~9.31%）特征,属于过铝质（A/CNK=1.09~1.31）和高钾钙碱性岩石系列.岩石具轻稀土富集,重稀土平坦,大离子亲石元素相对富集,Ba、Nb、Ta、P、Ti明显负异常和负Eu异常（δEu=0.33~0.88）特点.岩石锶同位素初始比值I_Sr为0.708 220~0.708 741,ε_Nd（t）值为-17.2~-18.5,Nd两阶段模式年龄T_DM2=2.32~2.43 Ga.锆石ε_Hf（t）值范围为-22.3~-26.1,Hf两阶段模式年龄T_DM2=2.29~2.49 Ga.主、微量元素和Sr-Nd-Hf同位素特征共同揭示陈棚组流纹岩为扬子陆壳北缘古老地壳物质重熔演化的产物.结合区域地质特征,陈棚组火山岩及其相关皇城山银矿床形成于大别山早白垩世加厚下地壳拆沉作用初期、挤压向伸展转化环境.   相似文献