改进型迎风有限差分法计算三维地震波走时

走时计算在速度分析、基准面校正、层析反演及射线类偏移等领域有广泛的应用。为了提高走时计算的精度和稳健性,在常规有限差分算法的基础上,进一步推出基于局部平面波前近似的程函方程求解方法,即改进型迎风有限差分法,用来计算出三维初至走时。改进型迎风有限差分法对散射波和首波做了适当处理,不存在常规有限差分算法的阴影区、焦散区等问题。从模型试算的效果可以看出,该方法灵活性好,适用于强变速的情况,对于盐丘模型,即使不做平滑处理也能稳健地进行走时计算。改进型迎风有限差分法计算三维地震波走时适用于复杂地质构造地区的走时计算,具有广阔的应用前景。

石羊河下游7种沙生灌木的构型比较

为了明确比较相同环境下不同灌木的构型特征,揭示其防风固沙机理,也为仿真模拟研究提供基础数据,该研究对石羊河下游的相同环境下,高度相似的梭梭(Haloxylon ammodendron)、油蒿(Artemisia ordosica)、沙蒿(A.arenaria)、花棒(Hedisarum scoparium)、沙拐枣(Calligonum mongolicum)、白刺(Nitraria tangutorum)、红砂(Reaumuria kaschgarica)7种灌木的分枝角度、枝长和分枝数等构型指标进行测量分析。结果表明:(1)7种灌木中有6种的平均分枝角度自冠层内部向外逐渐变大,枝序级可分为四级,除油蒿外,其余灌木的冠层外枝均较长。(2)分枝分维数以红砂最大,其次为梭梭和白刺,沙拐枣和花棒最小;除梭梭外,其余灌木的总体分枝率都小于1。(3)除沙拐枣外,其余灌木的侧影面积随高度增加而增加,达到最大值后又逐渐减少。研究认为,生长在相似环境的灌木形成了不同构型,红砂、白刺、油蒿和花棒可归为密生枝型灌木,梭梭、沙拐枣和沙蒿则可定为疏生枝型灌木。

植被覆盖对风蚀地表保护作用研究的某些新进展

植被覆盖在风蚀过程中可通过多种途径保护地表土壤 ,减少风蚀输沙 ,对此人们早已有所认识。然而 ,在植被覆盖防护效应的定量研究方面 ,却长期存在着严重不足。近年来 ,国外学术界在植被覆盖保护作用的机理和定量研究等多个方面取得了突破性进展 ,国内却仍处于起步阶段。在大量总结国内外最新文献基础上 ,从理论研究、观测实验和定量模型 3个方面 ,就植被覆盖对风蚀地表保护作用研究的新进展进行了系统介绍和评述 ,并结合当前国内的研究状况和现实需要 ,提出了

重庆一次暴雨天气过程诊断

利用雷达资料、每小时实况降水资料、TBB资料以及NCEP格点再分析资料对2011年7月26日发生在重庆东北部的大暴雨过程进行了诊断分析。结果表明:(1)此次降水主要是低层切变线激发重庆中尺度对流系统的发生发展从而带来强降水,并且低层切变线与此次MCS的发生有着很好的对应关系。垂直风切变最大时,强降水的区域辐合达到最大,垂直上升运动最强;(2)低层来自南海的水汽沿西太平洋副热带高压的西南侧经过云贵高原进入重庆,并在重庆东北部强烈辐合上升,为重庆强降水的发生提供充足的水汽;(3)TBB资料分析显示,强降水发生时重庆上空存在2个中尺度对流云团,其中一个中尺度对流系统由中γ尺度逐渐发展到中β尺度,另一个中尺度对流云团则在移动过程中分裂发展;(4)从雷达资料来看,暴雨发生过程中各仰角上有逆风区出现,说明了垂直环流的强度较强,有利于低层水汽向上输送。同时,中气旋的生成也有利于低层暖湿空气不断向上输送,促进暴雨的发展。

重庆一次暴雨过程的雷达产品特征分析

利用重庆万州CINRAD／SB雷达产品对2010年7月8—10日发生在重庆东北部的暴雨过程进行了分析。结果表明：（1）此次过程主要以局地的对流性降水为主，降水回波在原地发展滞留时间较长，造成单点降水强度较大。回波相互合并，意味着能量的集中和辐合上升运动的增强，所以回波单体合并会导致单体呈现增强趋势；（2）降水过程中逆风区与邻近风场构成了强烈的辐合上升运动，影响水平辐合辐散的强弱和分布，有利于低层水汽的向上传输和降水粒子的降落；（3）从风暴移动情况来看，风暴均具有稳定少动、强度较强的特点，且消亡与生成时间相衔接，同一时间内无2个风暴并存现象。另外，风暴跟踪信息产品（STI）对风暴生成和消亡时的路径预测准确率不高，而成熟阶段的预报与实况吻合度相对较高。

济南岩溶区地下水水质模型及其数值解法研究

本文建立了济南岩溶区地下水SO_4^(2-)及总硬度的双重介质地下水水质运移模型,并提出了一种Galerkin有限元法与广义迎风格式及多单元均衡格式相结合的数值方法。该法克服了数值弥散与数值解的振动现象,结果很好。

青岛市一次局地大暴雨天气成因和逆风区特征分析

利用地面和探空气象观测数据、雷达探测资料以及ECMWF(ERA5)0.25°×0.25°全球再分析数据,分析了2016年8月19日青岛市环胶州湾一次局地大暴雨过程的环流形势、环境条件及逆风区演变特征。结果表明:副热带高压边缘的地面冷锋进入倒槽,冷空气向地面辐合线的暖区渗透触发对流天气是此次过程的形成机制。此次大暴雨过程与地形关系紧密,主要分布在低层暖湿气流和山脉抬升作用形成的迎风坡前位涡大值区,该区域中低空垂直上升运动和相对湿度配合较好。大暴雨区站点的强降水时段与垂直上升运动时段吻合,小时最大雨量出现在垂直上升运动强度的跃增阶段。过程降水开始前,0℃层高度和近地面层比湿变化不大,CAPE值、K指数以及垂直风切变等各项不稳定指数均较08时明显增强。雷达产品分析显示,造成大暴雨的对流单体呈暖区对流特征,强降水前20~30min垂直风切变增强。此次降水过程产生的4处逆风区均出现在对流单体生成之后,为对流单体下沉气流产生的与环境风相反方向的辐散气流。其中2处低层相对湿度大值区的逆风区能得到发展增强,而逆风区的发展则进一步促进了对流增强,此演变特征对本次大暴雨过程的临近预报预警有较好的指示作用。

一次强对流天气的闪电雷达特征分析

利用常规资料及闪电定位资料、多普勒雷达资料,分析了2008年8月13日开封市雷电强对流天气过程,结果表明:这次强对流天气发生在高空低槽东移、开封受584 dgpm线控制的有利天气背景下,闪电发生在切变线和中β辐合线附近,闪电与逆风区、强回波及回波顶高有很好的对应关系。

一维双曲系统的网格自适应算法

文章基于一类Godunov型的中心-迎风算法构造了根据解的局部性质调整网格疏密程度的自适应算法;提出了一个新的光滑探测器用以检测光滑区域和间断区域;该探测器简单实用,数值实验证明光滑探测器能很好地捕获间断区域;同时,分析了自适应算法的误差以及提供了该算法相关步骤的理论证明,理论分析表明,对于阶数r≥2的算法,网格自适应算法能减小误差。

环境风作用下航空煤油池火上风区热辐射研究

为更好地开展航空煤油火灾的消防救援工作,研究环境风作用下上风区航空煤油池火的热辐射分布,探讨航空煤油燃烧速率随风速和油池直径的变化关系;分析上风区热辐射通量随风速和距离的变化趋势;判定不同风速和水平距离下上风区热辐射安全范围。结果表明:上风区热辐射通量随风速先减小后增加,增加的幅度随水平距离逐渐降低;在距油池中心大于3倍油池直径的远场辐射中,上风区热辐射通量随高度先增加后减小,并在距油池液面1倍油池直径的高度处出现最大值。

保康县一次局地极端短时强降水天气成因分析

利用中国气象局MICAPS常规资料、多普勒雷达产品以及区域自动站降水观测资料,对2019年7月21日保康县歇马镇东坪村一次突发性极端短时强降水天气成因进行分析。结果表明:此次局地短时强降水发生在比较有利的大尺度环流背景下,西太平洋副热带高压西北侧西南暖湿气流为强降水提供了较好的水汽条件;物理量场显示,当日08:00 K指数较大,热力不稳定条件较好,水汽较为充沛;对流有效位能CAPE值较小,SI指数在0℃附近,对流不稳定能量一般,雷电活动较弱,显示能量与层结的配置不利于产生雷暴大风、冰雹和大范围的强降水,而有利于局地短时强降水天气的发生;多普勒雷达产品显示,东坪强降水期间径向速度场上出现明显的逆风区,且逆风区尺度大,伸展厚度厚,对应回波强度强,并且逆风区的位置刚好和灾害性天气发生区域完全对应,时间也非常吻合,逆风区标志着暴雨过程的存在是一个很好的暴雨判据;又因保康县山区地形特殊,在暴雨预报中,地形作用也是必须考虑的一个重要因素,在强对流天气的酝酿、发生、发展与传播过程中,常起到激发强对流、加大降水的作用。

荒漠灌木侧影面积的数字化测定及应用

植株侧影面积是评价其防风固沙效能的重要指标,同时在植被粗糙元密集度计算中,如何得到更准确的侧影面积是急需解决的问题。为了尝试采用数字图像法对3种荒漠灌木进行了测量,重点探讨影响测定结果的因素,比较了数字图像法与其他2种方法的优劣,并初步分析了侧影面积、冠幅与疏透度三者之间的关系。结果表明:与其他2种方法相比,数字图像法操作相对复杂,测定结果稳定性相对较差,但避免了枝叶间的大量孔隙,测得的侧影面积更接近真实值;参照物面积与相机焦距对测定结果影响不显著,而参照物位置、拍摄角度与容差则相反,背景干扰是影响测定结果的一个重要因素;3种荒漠灌木的冠幅与其侧影面积呈显著正相关关系,而植株疏透度与冠幅和侧影面积相关性不显著。