青藏高原东南部-川西地区夏季小时极端降水事件特征研究

利用2005-2020年6-8月109个测站的小时降水资料,分析了高原东南部-川西地区(28°N-33°N、90°E-105°E)夏季小时极端降水事件的年降水量、发生次数、降水强度和持续时间等指标的时空分布,并进一步探讨了高原东南部-川西地区夏季小时极端降水事件的降水量、降水强度和降水频率的日变化特征。结果表明:高原东南部-川西地区夏季小时极端降水事件的小时极端降水阈值、年降水量、降水强度和持续时间均具有高原东南部地区小、川西地区大的特点,但发生次数反之。高原东南部地区夏季小时极端降水事件的年降水量、发生次数和持续时间整体均呈随时间增加的趋势,但川西地区夏季小时极端降水事件年降水量、发生次数也呈增加的趋势,而持续时间在川西地区的变化并不显著。高原东南部-川西地区夏季小时极端降水事件降水量、降水强度和降水频率的峰值时间呈现自西向东延迟的分布,川西地区的峰值时间比高原东南部地区分别延迟了3h、4h和2h,这种延迟特征在6月降水强度方面最为明显,川西地区比高原东南部地区延迟了11h。然而,高原东南部地区和川西地区小时极端降水事件降水量、降水强度和降水频率的峰值时间均未表现出显著的年际变化。

青藏高原东南部地区瑞雷波相速度层析成像

本研究收集了＂中国地震科学探测台阵-南北地震带南段＂项目325个流动宽频带台站于2011年8月至2012年9月记录的远震垂直向资料,利用双台法测得了3594条独立路径上的瑞雷波相速度频散曲线,反演得到了青藏高原东南部地区周期10~60s瑞雷波的相速度分布图像.空间分辨尺度图表明,在台站覆盖范围内的绝大部分地区横向分辨率达到50km.2D相速度分布图显示,青藏高原东南部地区地壳上地幔S波速度结构存在较明显的横向非均匀性.短周期（如10s）的相速度分布主要受地表沉积层厚度的影响.绝大多数地震发生在周期15s相速度图上的低速区或高低速的陡变梯度带附近,充分说明该区的强震活动与中上地壳速度结构的变化有直接关系.中等周期（如20~30s）的相速度分布主要与中下地壳速度结构、地壳厚度密切相关,小江断裂、松潘—甘孜块体呈现最显著的低速,可能暗示这两处的中、下地壳存在低速层.较长周期（如40~60s）的相速度分布与上地幔顶部热状态和构造活动（如岩浆作用）有关.滇西南地区表现为大范围的显著低速,可能暗示滇西南地区上地幔顶部物质存在部分熔融.不同构造块体下方的频散曲线,具有不同的相速度特征.腾冲火山下方的频散曲线在10~60s一直为较低的速度,尤其是到40s以后,相速度随周期的变大增速明显放缓,至60s比其他任何块体速度都低,暗示腾冲火山区下方的低速至少来自上地幔顶部（约100km）.

青藏高原东南部18ka以来气候与水文变化

青藏高原东南部众多封闭小湖的湖相沉积记录着重要的地理信息 ,是恢复当地晚更新世以来古环境演变的理想材料。西藏海登湖和仁错高分辨率的花粉组合 ,AMS1 4 C测年及磁化率和有机质含量测定 ,揭示了研究区与印度季风密切相关的古植被 ,古气候和古水文变化历史。高分辨率的花粉记录反映 ,在 1 6 ka B.P.以前花粉组合以藜科 (Chenopodiaceae)和蒿属 (Artemisia)为主 ,花粉浓度很低 ,应为荒漠草原植被。当时气候寒冷干燥 ,1月、7月和年均温分别低于现在当地 7- 1 0℃ ,0 .5- 1 .5℃和 4- 6℃。年降水量仅 2 50 mm是现今当地年降水量的 40 % ,湖面较低 ;1 4 - 1 2 .5ka B.P.西南季风较弱 ,为低湖面期 ,气候仍寒冷较干 ,发育草原植被。 1 2 .5ka B.P.气温和降水明显增高 ,以后气温和降水逐渐增加 ,出现木本植物花粉 ,桦属 (Betula)和松属 (Pi-nus)等 ,在 9.2 - 5 ka B.P.发育森林或森林草甸 ;8- 5 ka B.P.是研究区气候最适宜期 ,1月、7月气温均高于现在 2 - 3℃ ,年降水量比现在当地高 1 0 0 mm左右 ;5ka B.P.以后气温和降水呈非线性下降 ,主要发育草原植被 ,直至现在。

1998年夏季青藏高原东南部降水30～60d低频振荡特征

根据地面观测站的逐日降水资料及NCEP/NCAR逐日再分析资料,分析了1998年夏季青藏高原东南部地区的低频降水特征,并重点讨论了30～60 d低频降水正、负位相期间相关要素场低频分量的异常分布及传播特征。结果表明:(1)1998年高原东南部降水存在10～20、20～30以及30～60 d周期的低频振荡,其中30～60 d振荡的正(负)位相基本对应着降水的盛(间歇)期。(2)在降水正(负)位相期间,高原南侧存在一个低频气旋(反气旋),而日本海上空维持着一个异常低频反气旋(气旋),受高原南侧低频气旋(反气旋)东北侧的偏南(北)气流以及日本海上空低频反气旋(气旋)西南侧的偏南(北)气流的共同影响,高原东南部为明显的低频水汽辐合(散)区。(3)在低频降水正位相期间,高原地区经孟加拉湾至中南半岛到南海均为低频热源区;负位相,热源、汇低频分量的分布与正位相基本相反。(4)1998年夏季存在从西太平洋经长江中下游西传至高原地区的30～60 d整层积分水汽通量辐合(散)和100 hPa低频辐散(合),且西传至高原东南部时基本与高原东南部30～60 d低频降水的正(负)位相对应。

黄土高原东南部旱作农田一年二熟种植模式水分效应初探--以杨凌为例

为了揭示"一年二熟"种植模式的农田土壤水分动态及耗水规律,试验设置了4个不同的"一年二熟"种植模式,测定分析了不同种植模式的土壤水分动态变化、水分满足率、作物耗水强度及作物产量等指标。结果显示:在黄土高原东南部年降雨量达640 mm左右的旱作农田,发展"一年二熟"种植能较好地利用夏闲期的水热资源,不同程度地提高了全年的生物产量、经济产量、水分利用效率,加强了农田物质循环。"冬小麦—大豆"、"冬小麦—玉米"两个种植模式的平均耗水强度仅比"冬小麦—夏闲"(对照)处理高0.07、0.1 mm/d,而"冬小麦—谷子"的耗水量等同于对照。经济效益以"冬小麦—玉米"为最好,土壤水分资源的持续利用性以"冬小麦—谷子"最好,一年二熟在取得显著经济效益的前提下具有可持续性;综合考虑该区的自然资状况,在旱作农田下最优的"一年两熟"种植模式为"冬小麦—玉米","冬小麦—大豆"。

基于宇宙成因核素^(10)Be的青藏高原东南部地区末次间冰期以来地表岩石剥蚀速率研究

地表剥蚀速率是衡量地貌演变的一个重要因子。本研究利用原地生成宇宙成因核素10Be对青藏高原东南部地区地表岩石剥蚀速率进行了首次测定。结果显示,自末次间冰期以来,青藏高原东南部地区的地表岩石剥蚀速率不超过60mm/ka,平均剥蚀速率值约为27.1±10.2mm/ka,这一结果与其他高海拔地区基岩剥蚀速率值一致。高原东南部地区地表岩石剥蚀率同时受构造活动和气候尤其降水量等因素的制约。与高原内部干旱、半干旱地区相比,青藏高原东南部地区的剥蚀速率偏大,但均在同一个数量级范围内。高原东南部地区较高原内部干旱区剥蚀速率大的原因主要是由于降水量的差异所致。

夏季青藏高原东南部水汽收支气候特征及其影响

采用1961—2005年NCEP/NCAR再分析资料,研究了夏季青藏高原东南部水汽收支的气候特征及其影响效应。结果表明:夏季青藏高原东南部总体上是一个水汽汇区,平均总收入为39.9×106kg/s。东亚夏季风的建立、推进对青藏高原东南部的水汽输入有重要影响,而青藏高原东南部的水汽输出则与夏季我国东部雨带的推进过程密切相关。该区对周边地区的水汽收支有重要影响,是向我国西北地区东部、长江中下游地区输送水汽的重要通道,青藏高原东南部的水汽"转运站"效应是长江中下游流域洪涝和北方夏季干旱异常的关键因子之一。青藏高原东南部东、北边界夏季水汽收支均具有准两年周期振荡特征,并分别与长江中下游、西北地区东部夏季降水的准两年振荡特征具有一定的联系。

青藏高原东南部寒武纪花岗岩类:岩石学和锆石Hf同位素研究

青藏高原南部广泛分布的冈底斯岩基,记录了其强烈的中、新生代造山作用;而古生代以前岩浆作用的报道却屈指可数,限制了我们对青藏高原起源及构造演化的研究。本文研究报道了位于青藏高原东南部南拉萨地体和高喜马拉雅带的寒武纪花岗质岩石,岩石类型包括闪长岩、花岗闪长岩和花岗岩。锆石U-Pb年代学表明其结晶年龄为503～490Ma。南拉萨地体中的寒武纪花岗岩具有高的铝饱和指数和刚玉分子数,矿物化学成分区别出岩浆成因的过铝质矿物白云母和石榴石,结合岩石中锆石的内部结构和微量元素特征表明其为S型花岗岩。岩石中锆石的Hf同位素具有近一致的负εHf（t）值,地壳Hf模式年龄集中在1.8～1.6Ga,说明寒武纪花岗岩可能来源于元古代物质的部分熔融。因此,南拉萨地体存在古老的结晶基底,而并不是一个年轻的岛弧地体。高喜马拉雅带中近同期的花岗质片麻岩具有较负的εHf（t）值和老的地壳Hf模式年龄（2.3～1.5Ga）,说明其可能为元古代的地壳物质部分熔融的产物。结合同期的火山和变质作用以及区域性的不整合,本文认为青藏高原南部经历了广泛的古生代早期原特提斯洋俯冲导致的安第斯型造山作用。

青藏高原东南部MCC的地域特点分析

青藏高原东南部是一个对流天气频繁发生的地区.在该地区生成发展的MCC不仅给当地造成大范围的雷电和强降水天气,还对长江中下游地区的天气产生明显的影响.文中通过对2001～2002年6～9月发生在该地区的16个MCC个例的分析,得出其具有明显的地域特点:(1) MCC最易发生在100°E附近的横断山脉地区和105°E附近的成都平原地区,且后者多于前者;(2) 它们都具有生命史短,水平尺度较小和生消变化快的特点,但东部型生消时间晚,降水量大;西部型生消时间早,降水量小;(3) 东部型和西部型MCC发生前的环流背景和成熟阶段的垂直结构也有明显不同.东部型MCC在形成前中低层有明显的水汽输送,在成熟阶段中低层有较强的正涡度环流,有较弱的垂直风切变,具有较为典型的MCC特征;而西部型MCC在形成前中低层水汽输送不明显,成熟阶段的正涡度环流不强,处于较强高空急流的正下方,具有与强风暴相类似的一些特征.

云贵高原东南部地壳各向异性初步研究

云贵高原东南部地区位于贵州西南部及广西西北部。我们选用中国地震科学台阵一期在广西、贵州区域内的50个流动台站记录的2011年6月至2013年3月的地震波形资料,运用剪切波分裂系统分析方法(SAM),得到了可用于分析的10个台站地震资料,获得剪切波分裂参数即快剪切波偏振方向和慢剪切波时间延迟。结果表明,云贵高原东南部地区的地壳各向异性呈现南北分区的特点。广西西北部地区的快剪切波优势偏振方向为NW—SE,与华南地块主压应力方向一致。贵州西南地区位于扬子板块和华南褶皱系右江褶皱带的过渡带,其快剪切波优势偏振方向近NE—SW,与华南地块主压应力方向近似垂直,反映出区域内复杂的构造背景及应力环境。将云贵高原东南部慢剪切波时间延迟与川滇地块以及华夏地块东南部对比可知,云贵高原东南部地壳介质各向异性程度更接近于华南地块。

青藏高原东南部自然带垂直分布的数学模型及生态学研究

采用三维数学模型研究了青藏高原东南部自然带垂直分布规律，影响垂直带分布的主要因子是热量条件。常绿阔叶林带、针阔叶混交林带、山地暗针叶林带和高山灌丛草甸带上限的温暖指数、寒冷指数分别为６５℃·月、４３℃·月、１６℃·月和１０℃·月及－１０℃·月、－２４℃·月、－５５℃·月和－７５℃·月；其可能蒸散值分别为６２０ｍｍ、５００ｍｍ、４１０ｍｍ和３００ｍｍ。

1979—2008年夏季青藏高原东南部降水的低频振荡统计特征

利用青藏高原1979—2008年地面逐日降水资料及NCEP/NCAR逐日再分析资料,对高原东南部夏季降水的低频振荡特征进行统计分析,并讨论了该地区典型旱、涝年夏季降水的低频振荡特征以及低频环流的传播特征。结果表明：（1）青藏高原东南部作为高原夏季降水大值区,其低频振荡主要表现为10~20 d准双周振荡（QBWO）和30~60 d季节内振荡（ISO）,其中QBWO最显著;（2）该地区旱、涝年夏季降水的低频振荡存在差异。其中,旱年夏季降水以QBWO为主,而涝年夏季降水的ISO和QBWO均很重要,且QBWO的方差贡献在旱年更显著,而ISO的方差贡献在涝年相对更重要;（3）青藏高原高空100 h Pa散度的ISO和QBWO普遍以驻波为主,其次是从高原向东部传播,但也存在少数由东部向西传播进入高原的低频振荡,表明夏季青藏高原主要是低频振荡的源地,有时也受外来影响。

鄂尔多斯高原东南部清代蝗灾研究

通过对历史资料的搜集、整理和分析,对鄂尔多斯高原东南部榆林地区清代(1644-1911年)蝗灾的变化规律、蝗灾等级、发生条件及其预测进行了研究。结果表明,在清代的268a里,鄂尔多斯高原东南部地区共发生蝗灾16次,平均每16.8 a发生1次。该区清代中期是蝗灾较少发生期,早期和晚期为蝗灾较多发生期。在晚期阶段1850-1879年间的30a里,平均4.3a发生1次,且蝗灾规模大而严重,为蝗灾大爆发期。该区的蝗灾主要是由当地生长的蝗虫造成的,少数规模较大的蝗灾是省外蝗虫迁移至该区造成的。研究地区夏蝗和秋蝗发生较多,并且夏蝗发生次数略高于秋蝗。该区清代发生最多的是中度蝗灾,其次为轻度蝗灾,重度蝗灾发生最少。降水量与蝗灾发生频次的相关系数较气温的大,降水偏少年易于发生蝗灾,轻度和中度旱灾是蝗虫猖獗的最佳条件,大旱和特大干旱并不利于蝗灾发生。根据鄂尔多斯高原东南部地区清代蝗灾发生的自然条件预测,在该区降水偏少年,特别是夏季出现轻度、中度旱灾的年份容易发生蝗灾,这时要加强蝗灾的预防。

青藏高原东南部楚雄盆地构造-热演化史及其与油气关系

青藏高原东南部是构造最为活跃、变形最强烈的地区之一.楚雄盆地作为青藏高原东南部重要的中生代含油气叠合盆地,其演化历史复杂,后期改造强烈,热演化史研究薄弱.恢复楚雄盆地构造-热演化史对系统评价盆地油气资源和深入认识青藏高原东南部的构造变形过程有重要意义.本文研究在楚雄盆地全盆地系统采集了裂变径迹样品,分析确定了盆地的抬升过程,结合大量镜质体反射率(RO)、包裹体测温等古温标,系统恢复了楚雄盆地构造-热演化史.裂变径迹研究结果表明楚雄断裂以西靠近哀牢山—红河断裂带地区的冷却年龄在41.9~72.7 Ma之间,主要为始新世41.9~55.5 Ma;楚雄断裂以东冷却年龄在20.0~38.4 Ma之间,主要为渐新世-早中新世.楚雄盆地抬升过程总体具有西早东晚的特征,主体部位20~38.4 Ma以来有一次快速抬升冷却过程.楚雄盆地三叠系热演化程度高,RO异常高值与火成岩活动密切相关.热演化史研究表明三叠系最大古地温在上新世之前达到,最高古地温梯度可达30℃·km^(-1).三叠系烃源岩在侏罗纪开始生烃,白垩纪为主要生烃期,古新世-始新世主要为过成熟生干气阶段.渐新世以来盆地整体抬升,地层温度降低,生烃作用减弱.楚雄盆地构造-热演化史除了受火成岩影响外,还与印度和欧亚板块的碰撞及哀牢山—红河断裂带的活动密切相关.

原生态画卷:青藏高原东南部的民族文化——评“艽野东南的民族”丛书

＂艽野＂是青藏高原的古称,指今青藏高原东部,即今川、青、滇、藏四个省（自治区）相交界的区域。艽野东南素有＂民族摇篮＂之称。在这里,各氏族部落迁徙、定居、联姻、繁衍,发生贸易、战争和宗教行为,经过千百年的基因采借与文化交汇,演变出藏族、门巴族、珞巴族、纳西族等境内外民族。这是一片神秘的土地,引起了众多研究者的兴趣。

全球地壳模型CRUST1.0在青藏高原东南部的重力检核

利用全球地壳模型CRUST1.0提供的地壳密度、厚度等分层信息,计算青藏高原东南部地壳各分层引起的重力异常,并累加获取总体布格重力异常,最后与利用全球重力场模型EGM2008获得的布格重力异常进行对比。结果表明,两种模型在大部分区域基本一致,布格重力异常变化在-600～20mGal之间,少数地区存在较大的差距,说明CRUST1.0模型的精度还有待提高。

青藏高原东南部海洋型冰川物质平衡研究进展

青藏东南部海洋型冰川具有独特的气候敏感性,普遍呈现加速退缩趋势,这不仅影响区域水资源安全,而且伴生了相应的冰川灾害,是当前青藏高原冰冻圈变化研究的热点区域之一。本文对海洋型冰川物质平衡时空变化特征进行了综述,2000年以来冰川总体处于物质亏损状态,其平均物质平衡介于-0.66~-0.61m w.e.·a^(-1)之间;同时总结了海洋型冰川物质加速变化的驱动因素以及新特征。当前海洋型冰川物质平衡变化研究受观测数据缺乏和模型模拟不确定性等问题限制,尤其现有模型对冰面裂隙增多与扩张、冰崖-冰面湖-表碛相互作用、冰内冰下过程、冰崩、末端冰湖水-冰相互作用等过程的描述过于简化或基本缺失,其机理及影响仍存在较大的不确定性。未来需加强海洋型冰川物质平衡的综合监测,基于多数据和多方法的集成研究提高模型对冰川物质平衡多物理过程的耦合与模拟能力,为开展海洋型冰川物质变化的区域水资源效应和致灾效应研究奠定基础。

利用接收函数方法研究青藏高原东南部地壳结构

青藏高原东南部作为板块碰撞的前缘地带一直是地球科学研究的热点,为了揭示碰撞前缘地带地壳结构特征,作者利用布设在中国青藏高原东南部的38个宽频带流动台站记录的2487条远震P波接收函数,采用接收函数CCP叠加(共转换点叠加)和H-κ叠加两种方法获得了研究区域详细的地壳厚度图像和泊松比值。研究结果显示:两种方法获得的地壳厚度特征具有较好的一致性;青藏高原东南部地壳厚度存在明显的东西差异和南北差异;喜马拉雅构造区内莫霍面深度变化较大,介于65～80 km之间;拉萨地体内莫霍面深度介于72～80 km之间;雅鲁藏布缝合带两侧地壳厚度突变,缝合带北侧和南侧地壳厚度相差约8 km。研究区域平均泊松比值较小,为0.24,和大多数造山带泊松比偏低的特征类似。研究区域中下地壳广泛存在强转换界面,该界面可能对应中下地壳高速层的上界面,埋深40～70 km,表明壳内发生深熔或部分熔融作用,导致壳内发生重力分异,在中下地壳形成了高速薄层。

青藏高原东南部径流特征的空间规律及控制因子研究

采用青藏高原东南部的水文气象资料,对比分析了该地区23个(区间)流域的年径流深、集中度与集中期、基流系数、退水系数等径流特征及其空间分布规律,并进一步研究了这些径流特征的控制因子。结果表明:该地区径流特征的空间分布规律为年径流深从东南(700~1300 mm)向西北(<400 mm)递减,而集中度则呈相反的空间格局(从<0.44增加到>0.59);退水系数及基流系数,在低海拔地区随高程增大而增大(分别为0.55~0.69、0.51~0.73),但在高海拔地区则随高程增大而减小(0.74~0.42、0.79~0.63)。本研究发现,青藏东南径流特征空间规律的控制因子,具有显著的区域分异:在低海拔流域(平均高程<3000 m),降水是径流特征的主要影响因子;而在高海拔流域(平均高程>3000 m),仅径流深和集中度受降水控制,其他特征则主要受温度、冻土、地形等条件的共同影响。可见,由于青藏高原东南部降水和冻土对气候变化敏感,该地区水资源时空分布格局将面临很大的不确定性,对此应予以充分重视。

青藏高原东南部地震b值时空演化及其对区域应力场特征的启示

区域应力分布特征是地震危险性评价的重要指标之一。采用青藏高原东南部1970—2019年的地震目录数据,使用最大似然法对该区进行地震b值时空扫描,得到该区b值时空分布特征;利用地震b值与应力的负相关关系,分析青藏高原东南部主要断裂带上的应力分布及变化。研究结果显示:1)在鲜水河—小江断裂系统的中部,大凉山断裂带附近区域的b值比安宁河—则木河断裂带附近区域低,推测大凉山断裂带承担较多的应力,可能是未来地震风险较高的断裂带;2)研究区浅层(0~20 km)比深层(20~40 km)的b值高,这是与浅层区域围压低、岩石倾向脆性破裂,而深层区域围压高、岩石倾向韧性变形的特征相一致的;3)汶川地震发生前后,震源及周边区域的b值经历了降低—升高—降低的过程,揭示了区域内应力的累积—释放—累积过程;地震震级越大,震前b值降低趋势持续越久,该地震的发生对b值的影响范围越大、b值波动越明显,距震中越近的区域的b值在地震前后的波动越明显;4)龙门山断裂带及其附近地区b值较低,推测该区域应力较大。