线性化物理过程对GRAPES 4DVAR同化的影响   总被引：8，自引：3，他引：5       下载免费PDF全文

刘永柱  龚建东  张林  陈起英 《气象学报》2019,77(2):196-209

线性化物理过程能够改善四维变分同化中极小化收敛的稳定性和增加极小化过程中对大气物理过程和动力更加精确的描述,它是四维变分同化中非常重要的一部分。通过在GRAPES全球模式中研究线性化物理过程,尤其是两个湿线性化物理过程,改善切线性模式预报精度,来提高GRAPES全球四维变分同化的分析和预报效果。线性化物理过程的开发首先需要简化原非线性化物理过程中的强非线性项,然后对线性化物理过程进行规约化,以抑制切线性扰动的异常增长。目前GRAEPS全球模式中的线性化物理过程主要包括次网格尺度地形参数化、垂直扩散、积云深对流和大尺度凝结。线性化物理过程预报精度的检验方法是通过选择合适大小的初始扰动（同化分析增量）,来比较非线性模式和切线性模式中的扰动演化的纬向平均误差。然后以绝热版本的切线性模式为基础,通过冬、夏两个个例试验来分别检验4个线性化物理过程的12 h预报效果。试验结果表明,通过添加次网格地形参数化和垂直扩散两个干线性化物理过程方案,可以有效抑制住绝热版本切线性模式低层扰动的异常增长,大幅度改善切线性模式预报效果。通过添加积云深对流和大尺度凝结两个湿线性化物理过程,可以在热带区域和中、高纬度地区提高切线性模式中湿变量和温度变量的近似精度,提高GRAPES全球四维变分同化的分析和预报效果。   相似文献   

高时空分辨率三维风场在强对流天气临近预报中的融合应用研究   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

杨璐  陈敏  陈明轩  高峰  秦睿  宋林烨  程丛兰 《气象学报》2019,77(2):243-255

以业务应用为目标,开展高时、空分辨率三维风场在强对流天气临近预报中的融合应用研究。运用北京快速更新多尺度分析和预报系统集成子系统（RMAPS-IN,Rapid-refresh Multi-scale Analysis and Prediction System-Integration）,对雷达四维变分分析系统（VDRAS）30 min临近预报的高时、空分辨率三维风场作为数据源与自动气象站风场观测进行快速融合处理。结果表明,以VDRAS临近预报风场取代数值模式预报场作为融合初猜场后形成的分析结果对于风场有明显的改善:（1）长时间序列客观检验结果表明,地面10 m高风场U/V分量绝对误差分别为0.05和0.06 m/s。实时融合对未来预报的影响随着预报时效的延长,U/V分量的绝对误差不断增大。（2）对于11个强对流个例,地面10 m高风场风速均方根误差降低0.3 m/s,风向均方根误差降低13°;边界层三维风场,风速均方根误差降低0.8 m/s,风向均方根误差降低10°。平原站点融合以后风速、风向预报效果有较大改善,山区站点融合以后改善相对较小。（3）通过对2017年7月20日暴雨和7月7日雷暴大风个例的详细分析,发现融合基于雷达资料四维变分同化获得的高分辨率临近预报风场对各对流系统中的中尺度结构特征给出了更加细致准确的描述。   相似文献   

滇西南翁孔坝铜多金属矿床热液蚀变分带及元素迁移规律     

曾淑明  韩润生  张艳  刘飞  王明志  吴子卓  田映天 《地质论评》2023,69(3):1184-1207

翁孔坝铜多金属矿床是近年来滇西南地区新发现的矿床之一。尽管前人在区域内开展了大量的研究,但对该矿床却鲜有涉及,因其热液蚀变特征及其地球化学找矿标志不明,制约了该矿床的深部找矿勘查工作。笔者等在矿化—蚀变矿物组合研究的基础上,对矿区内典型纵向剖面中各蚀变带的样品开展了元素地球化学定量分析,采用质量平衡计算方法和热液蚀变指数定量分析手段,研究矿化蚀变带中元素迁移特征。结果表明,热液蚀变具有明显的垂向分带特征,可划分为强方解石化带、绿泥石化带和弱硅化带。其中,强方解石化与铜矿化密切相关,方解石化和绿泥石化与铅锌矿化密切相关;从玄武质安山岩(围岩)至强方解石化带,热液蚀变指数(AI)整体呈递增趋势■,指示蚀变强度逐渐增强。CaO的迁入率■、Cu的迁入率■、TFe₂O₃+MgO的迁入率■和Pb的迁入率■整体上均呈正相关,反映出强方解石化和绿泥石化热液蚀变是该矿床的重要找矿标志。  相似文献   

基于高光谱数据的甘肃花西山金矿蚀变特征分析与找矿预测应用     

赵佳琪 《地质与勘探》2023,59(1):122-133

利用地物光谱仪识别具有光谱诊断性吸收特征的蚀变矿物,并分析其空间分布及组合特征,是后续利用航空、航天高光谱遥感开展找矿预测的重要理论依据。本文以位于甘肃柳园地区花牛山矿集区的花西山金矿床为例,首先利用FieldSpecPro FR便携式光谱仪对采集样品进行光谱测量,通过The Spectral Geologist 8软件对获得的光谱数据进行分析解译,揭示了与矿化关系密切的地表蚀变矿物为绢云母（白云母和多硅白云母）+黄钾铁矾+赤铁矿+针铁矿,外围蚀变矿物主要为绢云母（钠云母）+绿帘石+绿泥石+蒙脱石+水铝石。基于这一认识,对矿区及周边开展CASI/SASI航空高光谱遥感蚀变矿物信息提取,综合地表及航空高光谱解译信息,建立了花西山式金矿床的高光谱遥感找矿预测模型,并基于该找矿预测模型在外围圈定了预测区1处,经野外查证,预测区内发现有明显金异常。研究结果表明,在分析和总结调查区成矿地质背景和蚀变特征的基础上,结合高光谱遥感信息可快速地、更有针对性地发现成矿有利区段,为矿产勘查部署提供重要参考资料。  相似文献   

造山带背景铜镍矿床蚀变过程与水的来源——东天山黄山南矿床氢氧同位素的指示     

郑旭阳  毛亚晶  缪君  方坤根  陈寿波  席斌斌  秦克章 《岩石学报》2023,(4):1075-1094

造山带背景铜镍矿床以富水为主要特征,但水(流体)在成矿中的作用以及其对岩石的改造过程仍不明确。本文以黄山南铜镍矿床为例,通过辉橄岩和橄辉岩等超镁铁岩的蚀变矿物组合和H-O同位素变化规律,限定蚀变过程与流体性质及来源。黄山南超镁铁岩原生矿物主要有尖晶石、橄榄石、斜方辉石、单斜辉石和少量填隙状角闪石、云母,蚀变矿物有角闪石(浅闪石、阳起石、透闪石、普通角闪石以及镁闪石)、滑石、绿泥石和蛇纹石等。根据岩石结构与蚀变矿物比例,将超镁铁岩分为弱蚀变、中等蚀变和强蚀变3类。蚀变矿物组合与角闪石成分指示超镁铁岩经历了高温蚀变阶段(>700℃),形成了镁质闪石+滑石+绿泥石;中温蚀变阶段(700～550℃)和低温蚀变阶段(<550℃),分别形成了钙质闪石+滑石+绿泥石+蛇纹石与滑石+碳酸盐+蛇纹石的矿物组合。蚀变岩石普遍以中低温蚀变为主,可能与中低温阶段的叠加-改造作用相关。岩石随蚀变程度增加,Si、Na、K、Mn等主量元素和Rb、Ba等微量元素呈现明显降低趋势,表明大多数元素在流体改造过程中从岩石中迁出,说明蚀变过程为开放体系。中-强蚀变岩石中,硫化物矿物边部的形态呈锯齿状,但主体仍为磁...  相似文献   

实时高温富有机质页岩变角剪切力学特性及应变场演化研究     

王磊  张睿  杨栋  康志勤  张鹏宇 《岩土力学》2023,(9):2579-2592

原位注热开采富有机质页岩是复杂的固流热化学耦合过程,矿层热解过程中采场和井筒均受到剪切力作用,而高温作用后与实时高温作用下页岩的力学响应规律是截然不同的。为了研究实时高温作用下页岩剪切力学特性和变形演变规律,设计了实时高温岩石变角剪切试验系统,结合声发射和数字图像相关技术,对不同温度和剪切角度下页岩的抗剪强度和变形场分布特征进行了深入研究。研究结果显示：首先,随着温度的升高,页岩表现出由脆性破坏向延性破坏的转化,而抗剪强度随着剪切角度的增大呈减小趋势;然后,页岩的抗剪强度随温度的升高呈现“V”字形变化趋势,400℃后其抗剪强度降至最低（2.93MPa）,可将该温度点视为页岩剪切特性的阈值温度;当温度超过400℃时,页岩内部矿物晶格的转变使得其抗剪强度继续增大;最后,常温～600℃范围内页岩在剪切过程中的应变场演化可以分为两个阶段：常温～400℃,页岩在剪切破坏时沿层理结构形成一条明显的应变局部化带,沿着该局部化带发生直接剪切破坏;400～600℃范围内,页岩表现出明显的应变软化特征,沿各层理间发生相互“错位剪切”,不再以沿层理结构直接发生剪切破坏,表现为渐进剪切破坏特征。  相似文献   

基于GDIV模型的大渡河中游地区滑坡危险性评价与区划     

阳清青  余秋兵  张廷斌  易桂花  张恺 《中国地质灾害与防治学报》2023,(5):130-140

区域地质灾害评价是减灾防治的重要非工程手段,构建区域滑坡危险性评价模型,对提高地质灾害评价精度和防治效率具有重要意义。文章以滑坡频发的大渡河中游地区为研究区,初选高程、坡度、坡向、地震动参数、土壤类型、工程地质岩组、年平均降雨量和地形湿度指数（TWI）等13个因子,建立滑坡危险性初级评价指标体系。考虑各因子对滑坡形成贡献程度的不同和目前常权栅格叠加方式对滑坡危险性评价结果精度的影响,引入了地理探测器和变权栅格叠加,构建了地理探测器、信息量法和变权栅格叠加的组合模型（GDIV模型）。基于2021年四川省1∶50 000地质灾害风险调查中313处滑坡地质灾害隐患点,开展基于GDIV模型的大渡河中游地区滑坡危险性评价,并与逻辑回归模型和信息量模型的组合模型（LRI模型）评价结果进行对比分析。结果表明：研究区以中危险及以下危险区为主,占总面积的78.3%,极高和高危险区主要分布在大渡河、革什扎河和东谷河两岸的低海拔地区;与LRI模型相比,基于GDIV模型的评价结果精度更高,其受试者工作特征（ROC）曲线的线下面积（AUC）值为0.917。文章提出的GDIV模型提高了区域滑坡危险性评价精度,可为...  相似文献   

变权组合预测模型在大坝沉降监测中的应用   总被引：1，自引：0，他引：1  

谢朋朋  黄腾  刘阳 《测绘工程》2015,(4):74-76

为探讨变权组合预测模型在变形监测中的应用,以监测某大坝沉降量为实例,研究基于线性回归预测模型和灰色模型GM(1,1)的变权组合。通过预测该大坝坝内沉降量,比较两种单一预测模型和变权组合预测模型的预测误差平方和,证明变权组合预测模型在沉降预测中具有更好的预测精度。  相似文献   

天津王3井水位异常机理   总被引：2，自引：0，他引：2  

王熠熙  孙小龙  邵永新  刘双庆  李悦  李赫  王喜龙  龚永俭 《地震学报》2019,41(6):757-768

本文针对2016年6—9月天津王3井出现的井水位高值异常现象进行了异常机理分析。首先，利用频谱分析法提取了水位年动态并与区域降水量进行相关分析，排除降水的影响；其次，采用三阶多项式拟合计算了水位多年动态，定量地识别出王3井的水位年变异常，并取王3井及周边水源进行了水化学分析，结果显示，王3井所处局部区域的地下水主要成因为大气降水，存在一定的水岩作用，与周边水源之间无明显水力联系；最后，结合首都圈地震台站的波速比推测天津王3井所处的局部构造区域内可能存在一次短期应力积累过程。2016年9月10日发生的唐山M_S4.2地震缓解了此次局部应力积累，使得王3井内水位逐渐恢复正常年变特征。   相似文献   

一体化管柱力学行为及螺纹密封性能研究     

曹梦雨  徐德奎  王尊策  温后珍  徐艳  卢玉 《地震工程与工程振动》2019,39(6)

气井压裂投产一体化管柱在各工艺过程中将承受交变载荷作用,管柱的强度及密封性能会受到很大影响,需对其典型螺纹接头在各工况下的强度和密封性能进行校核。建立了某一体化管柱的变截面摩擦接触有限元模型,对其不同工况下的力学行为开展了有限元分析,获得了螺纹接头的载荷边界。对螺纹接头在管柱生产和压裂等工况下的密封性能进行了有限元分析,结果表明该螺纹接头抗弯曲能力及承内外压能力较好,但抗拉性能较差,不宜在深井中使用。  相似文献