智慧冬奥2022天气预报示范计划的实施与评估

主要介绍了“智慧冬奥2022天气预报示范计划”(简称FDP)的运行与评估结果。此次FDP是在我国首次针对中纬度山区0~10 d冬季天气预报展开的示范计划,国内气象部门内外共22家单位、近40个数值模式或客观预报系统参与了该计划。FDP实现了实时运行所需的多种源数据和多源数据产品的高效传输分发、监控、实时处理、综合集成显示。首次开展了次百米级客观预报、人工智能释用订正预报等新型技术在冬奥复杂山地赛场的实时示范应用,为冬奥气象中心和3个赛区预报团队提供了丰富多样和稳定可靠的高精度客观产品,有力支撑了高标准的冬奥气象服务保障。针对参与FDP产品的系统性检验评估发现,与模式系统原始预报相比,释用后的专项站点预报对平均风、阵风、温度、相对湿度等要素的预报误差明显减小。但是对于冬季复杂山地的降水、能见度预报,客观预报技术还有待进一步改进,而且站点解释应用效果不明显。此次FDP对风、温度、降水、能见度、相对湿度的最优预报检验指标(最小误差值),总体体现了目前国内在中纬度山区冬季天气客观预报的大致水平和现实能力,对于认识复杂山地冬季天气预报存在困难、提升高精度天气预报水平等具有极为重要的价值。

山东省微山县郗山稀土矿床成矿年代学新进展

山东省微山县郗山稀土矿床位于华北板块东南缘,是一个以轻稀土为主的岩浆热液型稀土矿床,目前为我国第三大轻稀土矿床,对其成矿年龄还存在争议。为此,以郗山稀土矿最新勘探钻孔矿石样品为研究对象,通过野外调查、矿物学和年代学研究,采用氟碳铈矿Th-Pb同位素定年精确厘定了郗山稀土矿的成矿年代。5件氟碳铈矿Th-Pb同位素定年结果表明,郗山稀土矿床成矿时代可分为2期:早期为(125.5±0.5)~(122.2±0.5)Ma,晚期为(112.3±0.6)Ma,其中早期年龄与前人得出的矿床成矿年龄基本一致,而晚期成矿年龄则是首次报道,表明郗山稀土矿床可能存在2期成矿活动,值得关注并开展进一步工作。

脑小血管病影像学标志物与认知功能障碍相关性研究进展

脑小血管疾病(cerebral small vessel disease,CSVD)的部分患者会出现认知功能下降并可能进展为痴呆,严重降低患者的生活质量。目前关于CSVD影像学标志物与认知功能障碍的相关性研究表明,脑白质高信号、血管周围间隙扩大、脑微出血、腔隙性脑梗死的分布位置、严重程度对各认知域产生不同影响,CSVD导致的认知功能障碍可能与炎症因子间接影响和脑组织纤维束破坏等机制相关。但CSVD影像学标志物与认知功能的关系及其相关机制还需要更进一步研究加以验证。

一次华北极端降雪天气过程的中尺度涡旋特征

利用ERA5逐小时再分析数据和实况观测资料,对2020年2月13—14日华北极端雨雪天气过程中的中尺度涡旋进行特征分析,并采用相对涡度的环流积分变化方程对中尺度涡旋的发展机制进行诊断。结果表明:中尺度涡旋活动区域(简称涡旋区)的平均涡度垂直廓线呈“S”型分布,正负涡度极值分别位于800 hPa及400 hPa。涡旋区内800 hPa正涡度强度与上升运动大值区一致。900~700 hPa平均涡度强度与平原地区降水强度同相位变化,涡旋强度的峰值较降水强度峰值早约2 h,二者相关系数为0.76,说明低层涡度强度对降雪预报具有指示性。从涡旋发展的动力机制来看,涡旋区800 hPa以下正涡度主要源自水平风辐合;800~700 hPa上升运动与风随高度顺转对涡度的贡献更大。对比无中尺度涡旋的降雪过程(2019年2月14日),涡旋区内垂直方向涡度无“S”型结构,且中低层涡度较弱,北京降雪量明显偏小。涡旋区是否存在中尺度涡旋发展,对北京冬季降雪量级和极端性的预报有指示意义。

鲁西地区稀土矿床成矿系列划分与找矿新突破

鲁西地区是我国重要的稀土基地,目前已发现并评价了4个稀土矿(床)点:微山县郗山特大型稀土矿、枣庄薛城关帝庙稀土矿点、兰陵龙宝山中型稀土矿、淄博—莱芜地区稀土矿点。根据近年来的研究成果,厘定出与燕山晚期岩浆有关的与构造-岩浆作用有关的稀土矿床成矿系列。根据稀土矿形成依存的构造-岩浆条件,该矿床系列形成于整个中生代,贯穿于燕山晚期,初步分为一个稀土矿成矿亚系列:与构造-岩浆及岩浆热液有关的成矿亚系列,成矿年龄110~(134.9±1.8)Ma。通过选取郗山稀土矿和胡家庄稀土矿进行同位素研究,郗山稀土矿方解石及矿体中δ^(18)O_(V-SMOW)为8.2‰~9.1‰,δ^(13)C_(V-PDB)为–7.5‰~–7.1‰,成矿物质与碱性岩浆最初可能来源于上地幔;胡家庄含稀土碳酸岩C同位素显示有幔源特征,O同位素落入海相碳酸岩和幔源碳酸岩之间,显示有海相碳酸岩特征,因此推测,方解石矿物经历过后期改造成为次生矿物,为成矿热液与围岩进行水岩反应混合后的结果,二者成矿物质来源具有幔源特征,成矿物质来源相似。根据成矿系列理论,在郗山稀土矿开展系统找矿工作,以寻找中生代郗山碱性杂岩体为找矿目标,提交特大型稀土矿床1处,取得了重大找矿突破,证实了鲁西地区具有较好的找矿前景。

山东省微山县郗山稀土矿同位素年代学、岩石地球化学及其成因

山东省微山县郗山稀土矿床位于鲁西隆起区的西南部,属硬岩型超大型轻稀土矿床。前人研究发现稀土成矿与郗山碱性杂岩体关系密切,岩体成因、侵位时间以及矿床形成时代仍是需要关注的科学问题。本文对郗山碱性杂岩体进行了岩石学、年代学、主微量元素及同位素地球化学研究,岩体中石英正长岩的锆石U-Pb年龄为119.9±0.9 Ma,辉钼矿Re-Os同位素年龄为120.0±1.8 Ma,表明成岩成矿均为早白垩世岩浆作用产物。郗山碱性杂岩体具有富碱、贫镁的特征,为碱性岩系列;稀土元素总量较高,整体呈轻稀土强烈富集右倾模式;微量元素以富集Ba、Th、U和Nd,亏损Nb、Ta、Zr和Hf为特征;全岩(^(87)Sr/^(86)Sr)i值为0.70636-0.71168,ε_(Nd)(t)值为-8.82--9.70,锆石ε_(Hf)(t)值为-6.75--12.22,显示其岩浆源区具有EMⅠ富集地幔特征。综上,郗山稀土矿成岩成矿作用可能形成于伸展型构造背景,与早白垩世华北克拉通岩石圈破坏与减薄导致的富集地幔上涌关系密切。

北京地区雷暴阵风锋触发对流新生的环境场特征分析

为了加强对雷暴阵风锋触发对流新生环境场特征的认识,利用北京地区常规探空观测资料、地面加密自动站、 S波段多普勒天气雷达及多种新型探测资料对北京地区雷暴阵风锋触发对流新生的两种典型个例的环境场特征进行分析。结果表明:(1)Ⅰ型为多条阵风锋相遇或阵风锋与其他边界层辐合线相遇,在高对流有效位能CAPE和高湿区域触发对流(即碰撞型触发)。此类型中,两条阵风锋相遇时产生了比单条阵风锋大得多的垂直速度,强烈的上升运动为对流触发提供了良好的抬升条件。(2)Ⅱ型为阵风锋移动至高CAPE区域触发对流(即非碰撞型触发)。此类型阵风锋在移动方向上与环境风有强辐合,同时,垂直于阵风锋剖面内的风分布有利于触发对流的上升气流倾向于竖直。(3)阵风锋触发对流新生的环境场中,用CAPE表示的深厚湿对流潜势普遍较未触发对流的个例高,对流抑制能量CIN低;大部分个例高层有干冷平流、低层有暖湿平流,垂直方向上的静力不稳定较强;大部分新生的对流出现在低层风向切变或风速辐合以及高CAPE地区。(4)未触发对流的个例中,环境场在垂直方向上的分布不利于对流的新生和发展,阵风锋经过的地区为辐散区或低CAPE高CIN的地区,动力和热力条件配合不理想,不利于对流触发。

重磁放综合物探方法在鲁西微山稀土矿勘查中的应用

鲁西微山县郗山稀土矿周边多为第四系覆盖,在该地区使用单一的物探找矿方法寻找稀土效果不佳。为了建立适用于该地区深部稀土找矿的地质—地球物理找矿模型,在已知地质剖面开展多种物探技术实验,选出适用于该区稀土矿深部勘查的技术方法组合。通过重力测量和高精度磁测大致确定了地下中生代郗山碱性杂岩体的分布范围,通过地面伽马能谱测量在地表圈定出矿体露头,采用钻探工作对矿体的深部特征予以揭露。由此探索出一套“重磁联合圈定岩体+放射性定位矿体露头+深部钻探”的勘查技术方法组合。通过运用该勘查模型,在该区发现特大型稀土矿床1处,为周边地区的稀土矿勘查提供了借鉴。

基于CMA-BJ的北京地区短时强降水预报试验

基于2019—2021年4—9月北京快速更新数值预报系统(CMA-BJ)产品以及北京地区地面气象站逐时降水实况,从表征水汽条件、热力和能量条件以及动力条件的多个物理量中筛选出在有无降水、是否强降水情形中有显著差异的物理量作为因子,采用配料法和模糊逻辑算法构建北京地区0~12 h时效逐小时短时强降水概率预报模型。以2019—2021年4—9月最优TS评分和偏差评分的概率值和组合反射率因子为确定性预报的概率阈值和消空处理阈值,运用该预报模型对2022年4—9月每日4次0~12 h预报时效北京地区短时强降水产品进行预报和检验。结果表明:北京地区短时强降水TS评分和偏差评分分别为0.104和1.341,预报效果明显优于CMA-BJ预报产品。概率预报模型能够有效提升强降水高发地区,即山前及平原地区的短时强降水预报技巧,获得较为平衡的命中率和空报率,但对山区预报技巧的提升有限。

鲁西郗山稀土矿石英正长岩元素地球化学特征及其指示意义

郗山矿床是山东最重要的稀土矿床,也是除内蒙古白云鄂博和四川牦牛坪以外的第三大稀土矿床。本文对控制该矿床稀土矿化的石英正长岩的元素地球化学特征进行了详细研究,限定了该岩石的源区特征和形成的构造背景;并通过与四川牦牛坪稀土矿床石英正长岩的对比,探讨了该矿床的成矿潜力。研究结果显示,郗山稀土矿床石英正长岩是典型的橄榄粗安岩系岩石,它与牦牛坪石英正长岩具有相似的地幔源区特征,但其地幔源区流体作用的强度/规模不如后者,这可能是造成郗山稀土矿化规模较小的原因之一。元素地球化学特征还显示,与超大型牦牛坪稀土矿床的石英正长岩一样,郗山石英正长岩的地幔源区受到碳酸盐化的影响,同样具有形成超大型碳酸岩型稀土矿矿床的潜力。

急性椎-基底动脉系统脑梗死致Ondine′s curse综合征一例

Ondine′s curse综合征指随意呼吸保留而自主呼吸丧失导致的通气不足,患者清醒时呼吸及血氧饱和度无明显异常且多夜间出现,易延误诊断及治疗,发生不良后果。急性椎-基底动脉闭塞性脑梗死患者的常见症状为构音障碍、饮水呛咳等,其导致的Ondine′s curse综合征较为少见。作者报道1例首发呼吸暂停为日间的急性椎-基底动脉系统脑梗死致Ondine′s curse综合征患者,并结合相关文献探讨其发病机制及临床特点,以助于临床医生对Ondine′s curse综合征的早期诊断及干预。

数字化、承接产业转移与东盟参与全球生产网络——兼论中国的应对策略

受贸易保护主义、逆全球化浪潮兴起和乌克兰危机等持续的影响,全球产业链与供应链潜藏的各种风险不断显现,基于产品内分工的全球生产网络正发生着深刻的调整与变革。与此同时,数字经济的迅猛发展与数字服务贸易的逆势增长,为全球生产网络演进注入了新动能。东盟国家中,新加坡、马来西亚和菲律宾的数字化水平相对较高,泰国、印度尼西亚和越南的相对较低。东盟承接全球产业转移增长态势明显,且逐渐由加工组装环节向简单的半成品和复杂零部件生产环节升级,虽然参与全球生产网络分工程度较高,但参与分工模式仍以后向嵌入为主,分工地位呈大幅下降趋势,有被低端锁定的风险。2008年全球金融危机和之后的发达国家再工业化政策及全球新冠疫情对东盟承接产业转移和参与全球生产网络的影响日渐式微,而数字化成为影响参与全球生产网络的长期因素。随着数字化水平的不断提升,高数字化水平国家承接中间需求驱动型和出口需求驱动型产业转移规模与分工地位均不断提升,而数字化水平相对较低的国家承接产业转移、分工地位均与数字化基本呈反方向变动趋势。中国的数字化水平低于新加坡、马来西亚和菲律宾,但承接全球产业转移规模更大,且与东盟双向产业转移格局明显。中国制造业全球生产网络参与度低于东盟6国,但参与分工模式已由后向嵌入升级到前向嵌入,分工地位不断提升,已跳出低端锁定困局。未来中国应促进与东盟各国的数字战略协同,推动数字赋能,促进中高端产业承接规模扩大,助推参与分工模式升级与分工地位进一步提升,并积极利用RCEP全面生效实施、中国—东盟自贸区3.0版谈判及“一带一路”迈向金色十年等契机,促进中国—东盟区域内价值链合作,助力全球价值链数字化与绿色化双转型,为加快构建更为紧密的中国—东盟命运共同体奠定坚实基础。

鲁西微山稀土矿床同位素特征及成矿物质来源指示

近年来,鲁西微山稀土矿找矿取得重要进展,特别是在钻孔岩心中发现新的矿石类型-细脉浸染状矿石。该类型矿石赋存于碱性杂岩体中,不同于以往的脉状碳酸盐-硫酸盐矿石。此类矿石的成因机制,特别是物质来源,尚不明确。为解决上述问题,本次研究对钻孔岩心中的细脉浸染状矿石开展了详细的方解石C-O同位素、硫化物和硫酸盐S同位素以及辉钼矿Re-Os同位素分析。分析结果显示,方解石的δ13CV-PDB值为-6.4‰~-7.6‰,δ18OV-PDB值为-19.6‰~-20.1‰(转换为δ18OV-SMOW值为10.1‰~10.7‰),硫化物的δ34SV-CDT值为-5.2‰~-7.0‰,硫酸盐的δ34SV-CDT值为δ34SV-CDT为4.1‰~7.3‰,均具有幔源特征。辉钼矿中Re含量为28.86×10-6,Os含量为0.03×10-9,显示壳幔混合特点。上述同位素特征表明成矿过程中具有幔源物质参与,且与矿区碱性杂岩体物质来源一致,暗示成矿流体可能来自幔源碱性岩浆分异。

2018年北京“7.16”暖区特大暴雨特征及形成机制研究

利用京津冀区域加密自动气象站、SA多普勒天气雷达、L波段风廓线雷达、NCEP 0.25°再分析资料及0.03°高分辨率地形资料研究了北京2018年7月15-16日暖区特大暴雨特征和形成机制.结果表明:(1)这次暖区特大暴雨发生在副热带高压边缘的暖气团(θse高能区)中,无明显冷空气强迫,斜压性弱,有丰沛的水汽,850 hPa以下出现强水汽辐合.(2)暴雨的中尺度对流系统发展有3个过程:带状对流建立和局地强雨团影响、北京北部"列车效应"南部雷暴冷池出流造成对流加强和移动、平原地区线状对流重建.(3)暴雨发生前,低层西南风出现风速脉动,低空急流建立.首先在2500-3500 m高度形成低空急流,2 h后2500 m以下风速显著增大,5 h后急流厚度由边界层伸展到700 hPa.急流出口区降压,低层出现气旋性风场或切变,有利于垂直上升运动发展,触发和加强对流.(4)西南低空急流暖湿输送导致高温、高湿、高能的对流不稳定层结反复重建,这是对流发展加强的重要原因.(5)地面辐合线是对流触发并逐渐组织成带状对流系统的关键影响因素.地面辐合线方向、低空急流轴、回波移动方向三者几乎重叠是造成对流后向传播和"列车效应"的有利条件.(6)太行山和燕山地形对对流触发和暴雨增幅有重要影响.北京最大雨强≥40 mm/h站点中的77.4%位于西南部和东北部200-600 m海拔高度处.偏东风在华北西部太行山局地迎风坡触发对流,西南低空急流在北京北部迎风坡和喇叭口地形处辐合和抬升更为显著,造成局地特大暴雨.

北京地区4月一次罕见暴雪的形成机制分析

利用雨滴谱仪、多普勒天气雷达、微波辐射计、地面加密自动站、EC再分析资料及气候整编资料等多源观测资料,分析了2018年4月4—5日,北京地区罕见暴雪过程的极端性及形成机制。结果表明:(1)此次过程是北京地区4月首次出现纯雪日,降雪量和积雪深度均突破历史同期记录,1000~850 hPa温度标准化异常SD值均小于-3,日降雪量排在整个冷季的前5%,是一次极端天气过程。(2)低层强冷空气入侵形成冷垫,700 hPa强西南低空急流输送充沛水汽,使北京地区上空800~500 hPa产生条件性对称不稳定,暖空气在锋区以上的强上升运动触发不稳定能量,产生高架对流,局地雷达回波具有夏季对流单体的倾斜结构特征,有利于暴雪增幅。(3)降雪过程先后受到两次冷空气叠加影响,前期强冷空气持续剧烈降温导致低层温度偏低,使得温度达到降雪阈值,是此次极端降雪过程产生的主要原因。(4)微波辐射计监测显示,降雪的起止时间与逆温具有良好的对应关系,降水相态主要取决于1 km以下的温度变化。

2016年1月京津冀地区连续性寒潮事件对比分析

2016年1月京津冀地区在相隔较短的时间内连续出现2次寒潮天气,利用NCEP/NCAR再分析资料、常规观测资料和卫星云图,综合对比2次寒潮过程中的环流形势、前期回暖、冷平流、海平面气压及下沉运动等。结果表明:(1)寒潮Ⅰ主要影响京津冀北部及河北中部和南部的部分地区,以降温为主;寒潮Ⅱ的影响范围更广、强度更大,京津冀大部分地区出现明显降温和大风天气。(2)前期回暖、横槽转竖南压是2次寒潮天气的共同点,但寒潮Ⅱ的影响程度更大,主要原因为:①冷空气南下过程中有南支槽接应时,气流的经向度加大、偏北分量增强,能够快速引导冷空气主体大举向南爆发;②地面强冷高压形成较强的气压梯度和温度梯度,造成明显的梯度风;③下沉气流核所到达的高度越接近地面、持续时间越长,造成大风和降温的程度越剧烈。(3)寒潮天气过程中,气温变化若仅受单一冷平流作用的影响,最高气温和最低气温的降幅区域会比较接近;当云覆盖的影响增强时,会出现最高气温和最低气温降幅区域差异较大的情况。

北京“8·11”崩塌地质灾害气象成因分析

利用气象监测数据,分析2018年8月11日北京市房山区较大规模崩塌地质灾害事件(简称“8·11”事件)的气象成因。结果表明,西太平洋副热带高压异常偏强、偏西且偏北,导致北京地区降雨和高温日数比常年同期明显偏多,二者的累积效应为崩塌事件的发生孕育了非常有利的气象条件。持续性强降雨引发的长期渗透作用使得深层土壤含水量增加并稳定维持;高温天气的“烘焙”效应对崩塌灾害的作用也不容忽视。干湿循环的剧烈变化引起的热胀冷缩作用使得地表层斜坡的稳定性发生变化,从而影响岩土体的稳定性。

改进最优集合预报方法对北京极端气温和风速预报的检验

联系当前极端天气预报服务的需求,在最优集合预报(Analog Ensemble, AnEn)的基础上,结合模式输出统计(Model Output Statistics, MOS)方法,设计了2种基于欧洲中期天气预报中心全球确定性预报模式(EC模式)的预报改进方案(方案I、方案II),首先以2016—2018年EC模式预报及其相应的观测值为训练集,对方案I、方案II和AnEn对2019年1月1日—12月31日北京地区364个观测站的极端气温和风速预报的总体效果进行了检验评估,结果显示无论对极端气温(T)还是极端风速(VM),方案I和方案II的预报准确率相比AnEn均有提升,方案II的提升效果更好。然后,按第2、第98百分位数,定义北京地区各站极端低温(Tm)和极端高温(TM)的阈值分别为-22.3℃和38.8℃,方案I和方案II对该地区T的总体预报效果表明,两种方案在AnEn基础上均有明显改进,其平均绝对误差(EMA)分别降低11.90%和21.43%;同理,按第98百分位数,定义北京地区各站VM阈值为20.3 m·s^(-1),方案I、方案II对VM预报的EMA相比AnEn分别降低23.08%和26.52%。最后,对北京地区逐站Tm、TM和VM的预报效果的检验表明,方案I和方案II在AnEn的基础上对T、VM的预报效果均有所改进,94%以上的站点显示方案II对T和VM预报的改进效果更好。另外,T和VM预报准确率空间分布表明,2种改进方案对山区T和VM预报的改进效果优于平原地区。

山东省稀有金属矿产资源特征及找矿方向浅析

稀有金属在现代高新技术和国防建设中具有重要用途,属于国家战略性矿产。山东省已发现多个稀有金属矿床(点),主要分布在威海、青岛、泰安、枣庄等地区。山东省内稀有金属矿床按其成因主要分为滨海沉积型、花岗伟晶岩型以及滨海澙湖沉积型3种稀有金属矿床。本文总结了山东省稀有金属矿产勘查及开发利用现状和供需形势,论述了3种成因类型典型稀有矿床的地质特征,划分了找矿远景区并提出了相应工作手段,为今后稀有金属矿产勘查提供参考。

分布式光纤测温系统在LNG储罐承台温度监控的应用

以国内首次应用项目为案例,介绍分布式光纤测温系统(DTS)在LNG储罐承台温度监控应用的总体设计方案,包括一整套工程设计与施工方案,并开发了一套LNG储罐承台温度监控软件。最后分析了本方案的经济效益和社会效益。