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   

Latitudinal and Scan-dependent Biases of Microwave Humidity Sounder Measurements and Their Dependences on Cloud Ice Water Path     

Anqi CAI  Xiaolei ZOU 《大气科学进展》2019,36(5):557-569

The relationship between differences in microwave humidity sounder(MHS)–channel biases which represent measured brightness temperatures and model-simulated brightness temperatures, and cloud ice water path(IWP) as well as the influence of the cloud liquid water path(LWP) on the relationship is examined. Seven years(2011–17) of NOAA-18 MHS-derived measured brightness temperatures and IWP/LWP data generated by the NOAA Comprehensive Large Array-data Stewardship System Microwave Surface and Precipitation Products System are used. The Community Radiative Transfer Model, version2.2.4, is used to simulate model-simulated brightness temperatures using European Center for Medium-Range Weather Forecasts reanalysis data as background fields. Scan-angle deviations of the MHS window channel biases range from-1.7 K to1.0 K. The relationships between channels 2, 4, and 5 biases and scan angle are symmetrical about the nadir. The latitudedependent deviations of MHS window channel biases are positive and range from 0–7 K. For MHS non-window channels,the latitudinal deviations between measured brightness temperatures and model-simulated brightness temperatures are larger when the detection height is higher. No systematic warm or cold deviations are found in the global spatial distribution of difference between measured brightness temperatures and model-simulated brightness temperatures over oceans after removing scan-angle and latitudinal deviations. The corrected biases of five different MHS channels decrease differently with respect to the increase in IWP. This decrease is stronger when LWP values are higher.  相似文献   

GRAPES全球奇异向量方法改进及试验分析   总被引：4，自引：0，他引：4       下载免费PDF全文

李晓莉  刘永柱 《气象学报》2019,77(3):552-562

基于总能量模的奇异向量扰动常用于构造集合预报的初始条件。以建立GRAPES（Global and Regional Assimilation PrEdiction System）全球集合预报系统为目的,基于前期研发的GRAPES全球模式奇异向量方法,在GRAPES全球切线性模式和伴随模式2.0版的框架下,开展了引入线性化边界层方案来改善奇异向量结构,并提高奇异向量计算效率的研究。通过连续试验,从奇异向量的扰动能量结构、扰动能量谱及扰动空间分布等方面,综合分析改进GRAPES全球奇异向量的结构及演变特征。试验结果表明,改进后的GRAPES奇异向量方法有效抑制了之前扰动能量在近地面层不合理的快速增长,同时,奇异向量最优扰动的结构更客观地体现了中高纬度区域大气初始条件中的斜压不稳定扰动及其演变,如在初始时刻奇异向量扰动能量主要位于对流层中层,并呈现出随高度向西倾斜的大气斜压特征;经过线性化演变,扰动能量向较大水平尺度转移,并在垂直结构上表现出向对流层高层上传及向对流层低层下传的特征等。针对GRAPES奇异向量迭代求解中伴随模式计算耗时为主的情况,改进伴随模式中广义共轭余差方案的调用方式,并采用大内存存储法来提高其计算效率,进而将奇异向量总计算时间缩短了25%。总之,改进后的GRAPES奇异向量方法,可应用于构建面向业务应用的GRAPES全球集合预报系统。   相似文献   

青海同仁县江里沟斑岩-矽卡岩型铜钨钼矿床辉钼矿Re-Os同位素年龄及其成矿意义     

张涛  张德会  杨兵  张辉  喻晓 《地质学报》2015,89(2):355-364

西秦岭同德—泽库多金属成矿带是青海省重要的矿产集中区之一,位于西秦岭北缘斑岩-矽卡岩型铜、钼、金成矿带的最西端。江里沟矿床是该区的重要组成部分,为一个典型的斑岩型-矽卡岩型铜钨钼矿床。本文利用Re-Os同位素定年方法对江里沟铜钨钼矿床进行了成矿时代测定,获得了5件样品辉钼矿的Re-Os同位素模式年龄范围为219.5±3.1~222.2±4.0Ma,等时线年龄为224.3±7.3Ma。矿区二长花岗岩SHRIMP锆石UPb年龄测定结果表明岩石存在两个期次结晶年龄232±4Ma和214±4Ma,矿区花岗岩可能是两个期次岩浆活动的产物。根据斑岩型矿床矿化晚于成矿母岩的特征,认为江里沟矿床成矿时代属晚三叠世,与矿区232Ma期次的岩浆侵入活动关系密切,成矿晚于成岩约8Ma,成矿与成岩时代基本一致,是西秦岭印支期构造-岩浆活动的产物。本次研究可以大致确定岗察复式岩体周边矿床成矿时限为243.8~214Ma,与区域西秦岭—东昆仑三叠纪构造岩浆作用和成矿时代一致,构成西秦岭北缘斑岩-矽卡岩型铜-钼-金成矿系统的一部分。  相似文献   

三江造山带义敦岛弧中段格聂（南）花岗岩体地球化学特征及地质意义   总被引：2，自引：0，他引：2  

马比阿伟  木合塔尔·扎日  文登奎  张明春 《地质学报》2015,89(2):305-318

夹持于甘孜—理塘结合带与金沙江结合带之间的义敦弧岩浆岩带上发育了3条纵贯南北的造山花岗岩带,其中:中带形成了由20余个岩体组成的雀而山—格聂花岗岩带和相关的银、锌、铅-锌多金属矿床。本文对格聂(南)花岗岩体进行研究,发现其岩石类型为花岗闪长岩、二长花岗岩和钾长花岗岩三类,以二长花岗岩为主体。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明格聂花岗岩的成岩年龄为89.9±3.6Ma。地球化学研究表明,岩石中主量元素化学成分具有富硅、富铝、低钠高钾的特征,为典型的S型花岗岩。铝饱和指数ASI1,指示岩浆源自地壳;(CaO)%/(Na2O)%值等于0.1左右,表明源岩为大陆地壳沉积岩区的泥质岩。稀土总量均值228.83×10-6,稀土配分曲线呈略右倾近直线海鸥型,与地壳熔融型花岗岩形态一致。轻重稀土分馏不明显;铕出现明显负异常(δEu=0.13),显示岩浆分异结晶作用强烈。微量元素蛛网图上明显亏损大离子亲石元素Sr;富集高场强元素U。Rb/Sr平均比值14.97,表明格聂花岗岩的源岩为上部陆壳。结合Rb-(Y+Nb)图解、(Rb/30)-Hf-(Ta×3)图解、R1-R2变异图解,格聂南岩体形成于后碰撞造山环境,应是甘孜-理塘洋盆和金沙江洋盆闭合后,造山后伸展作用活动的产物。  相似文献   

Progress and prospect of research on forest landscape model     

DAI Erfu  WU Zhuo  WANG Xiaofan  FU Hua  XI Weimin  PAN Tao 《地理学报》2015,25(1):113-128

The Forest Landscape Model (FLM) is an efficiency tool of quantified expression of forest ecosystem''s structure and function. This paper, on the basis of identifying FLM, according to the stage of development, summarizes the development characteristics of the model, which includes the theoretical foundation of mathematical model, FLM of stand-scale, primary development of spatial landscape model, rapid development of ecosystem process model as the priority, and developing period of structure and process driven by multi-factor. According to the characteristics of different FLMs, this paper classifies the existing FLM in terms of mechanism, property and application, and elaborates the identifications, advantages and disadvantages of different types of models. It summarizes and evaluates the main application fields of existing models from two aspects which are the changes of spatial pattern and ecological process. Eventually, this paper presents FLM''s challenges and directions of development in the future, including: (1) more prominent service on the practical strategy of forest management''s objectives; (2) construction of multi-modules and multi-plugin to satisfy landscape research demand in various conditions; (3) adoption of high resolution''s spatial-temporal data; (4) structural construction of multi-version module; (5) improving the spatial suitability of model application.  相似文献   

广西乐业泥盆系—石炭系沉积碳酸盐岩脉及地震事件沉积的新发现     

彭阳  陆刚 《地质论评》2015,61(2):281-287

广西右江盆地发育多个孤立碳酸盐岩台地,在各台地边缘广泛发育同沉积断层及沉积碳酸盐岩脉,常常发育地震事件记录。在广西乐业台地边缘上泥盆统融县组鲕粒灰岩、藻粘结灰岩等地层中新识别出多条晚泥盆世沉积灰岩脉:玛瑙纹状灰岩脉、白云岩脉、微晶灰岩脉及藻灰岩脉等,新识别出早石炭世海百合茎灰岩脉(内部结构呈高密度颗粒流状新类型),同时观察到同沉积断层及同生角砾岩、层内断错及原地震裂岩等,为沉积碳酸盐岩脉的成因提供新的证据,同时表明在乐业台地边缘,至少有两次同沉积正断层的活动,一次发生在晚泥盆世,诱发了脉及围岩均为晚泥盆世融县期的沉积碳酸盐岩脉、层内断错及原地震裂岩;一次发生在早石炭世,诱发的脉为早石炭世尧云岭期,围岩为上泥盆统融县组的沉积灰岩脉及伴生角砾岩。展示了在广西右江盆地发生张裂背景下,乐业台地边缘同沉积正断层活动,诱发地震事件,同时伴生张裂隙,即沉积灰岩脉的构造-沉积过程,是广西右江盆地在晚古生代伸展过程的历史记录。  相似文献   

酸溶-电感耦合等离子发射光谱法测定密西西比型铅锌矿床矿石中的铅   总被引：1，自引：1，他引：0  

卢彦  冯勇  李刚  刘卫 《岩矿测试》2015,34(4):442-447

密西西比型(MVT)铅锌矿床的主要矿物有方铅石、闪锌矿,常伴生有重晶石、萤石等矿物,使得MVT型矿石在酸处理过程中易生成不溶于水和酸的硫酸铅钡复盐,故而检测矿样中铅的含量偏低。本文建立了采用盐酸-硝酸-氢氟酸体系酸溶分解MVT型矿石,电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定铅含量的分析方法。实验比较了盐酸-硝酸-氢氟酸、盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸、盐酸-硝酸-硫酸三种酸溶体系的溶样效果,并通过X射线衍射论证了方法的可行性。结果表明,盐酸-硝酸-氢氟酸体系克服了复盐硫酸铅钡和硫酸铅沉淀的生成,适量的氢氟酸促进了Pb SO4的溶解,X射线衍射表征也表明此种酸溶体系的沉淀中不含有Pb SO4,可更彻底地分解MVT型矿石。本方法精密度(RSD)为0.3%~0.6%,实际样品的加标回收率为96.0%~99.2%,铅的最佳检测范围为0.01%~20.0%。  相似文献   

阿拉善宗乃山岩体东南缘花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄与地球化学特征   总被引：2，自引：0，他引：2  

谢奋全  王黎栋  李琦  石朝霞  陈学兵  韦岸 《岩矿测试》2015,34(3):375-382

阿拉善宗乃山岩体东南缘分布多种类型的花岗岩,本文主要采用岩相学、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)锆石U-Pb定年、岩石地球化学等技术手段,对宗乃山岩体东南缘岩石类型、年代学、源岩特征以及构造背景进行了研究。结果表明:岩石类型主要为碱性-钙碱性准铝质花岗岩和闪长岩;单颗粒锆石分析获得黑云母斜长花岗岩年龄为236.8±1.9 Ma~249.7±2.6 Ma,片麻状花岗岩年龄为268.1±1.1 Ma,岩体成岩时期主要为华力西晚期和印支期早期,具有多期侵入的特征。该岩体岩石源岩为I型花岗岩,源于地壳火山弧区和同碰撞区,表明由于洋壳俯冲作用,在宗乃山东南缘形成了岛弧花岗岩侵入体。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年技术为洋壳俯冲提供了年代学约束,确定了研究区碰撞时间为早于236.8±1.9 Ma。  相似文献   

新疆青河县库布苏破碎蚀变岩型金矿元素迁移特征与规律研究     

郑海平 《地质与勘探》2015,51(2):332-344

本文以新疆库布苏金矿北矿带为研究对象,讨论了库布苏金矿床北矿带元素活动特征,成矿及伴生元素、主量元素、微量元素、稀土元素的质量迁移规律;根据稀土元素的质量迁移、地球化学特征,初步探讨了成矿流体的环境条件和来源问题;并依据元素迁移地球化学图研究了库布苏北矿带105勘探线剖面的元素质量迁移程度和范围。研究结果表明,赋矿闪长玢岩脉及围岩的元素发生明显的带入带出作用,元素迁移活动规律明显,成矿阶段发生明显带入有Au、As、Bi、Ag、Sb、K2O、Si O2,说明引起闪长玢岩脉和接触带围岩蚀变的流体中富含Au、As、K2O、Si O2等,导致这些带入元素向矿体迁移富集;发生明显带出的有Ba、Sr、Cu、Mg O、Na2O、Fe2O3、Ca O,说明Ba、Sr、Mg O、Na2O等受热液蚀变作用随流体迁出。矿区岩脉的稀土元素质量变化显著,发生明显的带入带出,岩脉交代蚀变前后的轻重稀土分馏均明显,蚀变后的岩脉轻重稀土分馏程度有减小趋势。赋矿闪长玢岩脉稀土元素配分曲线右倾,轻稀土富集,轻重稀土分馏明显,Eu强烈负异常,Ce弱负异常,说明库布苏金矿成矿流体条件应为较高温度和还原环境。从围岩与脉岩中元素的迁移程度和迁移范围可见,带入的成矿指示元素有As、W、Sb、Bi,带出的成矿指示元素有Mg、Na。  相似文献