平流层全球重力波活动的COSMIC观测研究

本文利用从2007年1月到2013年2月的COSMIC（Constellation Observation system for Meteorology,Ionosphere and Climate)温度数据,分析了平流层（20-35 km）的全球重力波活动及其随纬度、高度和季节的变化特征,揭示了平流层不同纬度重力波活动的中期变化规律。以及重力波振荡周期随纬度的变化。赤道地区重力波全年活动很强,且存在明显的准两年振荡(quasi-biennial oscillation,简称QBO)。在 〖20〗^° S-〖20〗^° N 的重力波势能极大值区与强对流区域保持一致。中高纬地区重力波都主要表现为冬季强夏季弱。中纬地区,两个半球冬季陆地上重力波活动强于海洋,且南美洲南部安第斯山每年除夏季外都有较明显的重力波活动。高纬地区,南半球冬季重力波分布保持稳定,而北半球则在某些区域增强,某些区域较弱,这一现象可能是与SSW（Stratospheric Sudden Warming）相关。通过LS谱图分析,我们发现QBO主要出现在平流层低纬地区,AO（annual oscillation,简称AO）和SAO（semiannual oscillation,简称SAO）则主要出现在平流层中高纬地区。     

利用GPS掩星数据分析青藏高原对流层顶结构变化

应用GPS无线电掩星数据研究青藏高原上空对流层顶变化.首先，对CHAMP和SAC-C掩星温度廓线一致性进行对比分析，进一步与匹配的无线电探空数据对比，验证高原地区掩星温度廓线的准确性.选用2001年5月至2004年12月CHAMP及SAC-C数据，分析了75°-105°E，25°-40°W青藏高原及105°-135°E，25°-40°W对比区域，对流层顶高度及温度随时间及空间的变化.分别根据最冷点及递减率对流层顶定义，分析了区域内季节变化特征.     

热带下平流层重力波的季节和年际变化特征

利用位于热带太平洋中的Truk岛（7.4°N，151.8°E）长达7年的（1998—2004年）高垂直分辨率探空观测资料分析了热带地区下平流层（18—25km）重力波活动的气候特征.分析结果显示，在该高度范围内，重力波活动表现出明显的季节变化，总能量在一月份达到最大，6月份最小；这种变化与北半球西风带向南扩张从而加强当地对流活动的气候特征是一致的.研究结果还表明，重力波活动还有显著的与赤道QBO周期一致的年际变化.赤道QBO的东风位相向西风位相转变的时段，重力波能量总是达到异常的最大，此地区重力波活动的年际变化与QBO密切相关.此外还介绍了重力波的其他参数，如固有频率，垂直波长和传播方向.     

平流层大气中HCl分布特征及其与臭氧分布的关系

根据卤素掩星试验(HALOE)提供的卫星数据，论文研究了平流层微量气体HCl的分布特征及其与臭氧分布的关系，得到如下结果：HCl混合比垂直方向随高度增加，并在平流层稳定在10^-9的量级；在10hPa以下的气层中，在同一等压面上，高纬地区的HCl混合比明显大于低纬地区，且南北半球相对赤道近似对称分布；而HCl在10hPa以上的分布就比较均匀．此外HCl的分布还随季节变化，相对于赤道有南北回归的移动．HCl混合比的年际变化分为两个阶段：在1992-1996年间，是整个大气中HCl含量增长相对较快的阶段；在1997～2001年间，大气中HCl相对稳定并保持着较高的含量．此外，平流层HCl混合比分布与其臭氧混合比分布也有很好的相关性．     

基于FUNWAVE-TVD模型的岸礁次重力波数值模拟

为了研究不规则波条件下岸礁上次重力波的传播规律,采用完全非线性的Boussinesq数值模型FUNWAVE TVD对波浪水槽的物理模型试验进行了数值模拟。在对短波、次重力波有效波高与时均水位模拟结果验证的基础上,采用互相关分析与小波二阶谱研究了次重力波的生成、传播过程及相关的非线性能量传递。结果表明：礁前次重力波从谱峰频段获得能量;礁前斜坡上水深变浅时,非线性作用加剧,更多波能从谱峰频段传至高频段与低频段并伴随着约束波的成长;礁坪上次重力波主要由破碎点移动产生,礁坪末端能量传递主要发生在低频段之间。     

基于COSMIC数据开展全球电离层foF2建模及变化特征研究

电离层foF2是短波通信、天波超视距雷达系统所需的关键环境参数,使用2006—2014年COMSIC(constellation observing system for meteorology, ionosphere, and climate)掩星电离层数据和多项式方法,自主构建了高精度全球电离层foF2经验模型,并使用2015—2019年观测数据进行独立检验。本模型结果与建模及独立检验时段电离层foF2观测数据的相关系数分别为0.948和0.937,平均偏差分别为2.38%和3.08%,相对误差分别为11.72%和12.69%。利用该模型研究了电离层foF2时空变化特征,结果表明电离层foF2日夜变化幅度随纬度增加而变大,春秋分季期间南半球日夜变化幅度显著高于北半球,而夏季半球则远低于冬季半球。电离层foF2季节变化幅度随纬度增加而变大,夜间电离层foF2的季节变化以年特征为主,白天则包含了显著的年、半年特征,夜间季节变化幅度明显高于白天,南半球显著高于北半球。电离层foF2中纬槽现象主要出现在春秋分季夜间,经度方向四波结构主要出现在太阳活动低年和春秋分季期间。     

青藏高原转经朝圣习俗的群体行为特征

很久以来青藏高原的民众便以转经的传统习俗建立既定模式下的社会关系和表达情感。转经习俗也藉由个体之间的群体性联合得到了极大的巩固。尽管从表象上看转经似乎侧重个体具有差异性的单独朝圣行为,但并不意味着转经群体是无序的集合,相反,借助宗教教义和人际纽带,转经大军在貌似纷乱之下井然有序。宗教与生俱来的整合功效不仅强化了群体中的个人行为模式,还重塑了转经人的某些心理状态。     

青藏高原的地质特征与形成演化

 青藏高原由于在全球所处的特殊地位,一直是各国科学家关注和竞争研究的热点地区,但仍有众多科学问题尚未达成一致。结合最新的研究进展,着重分析讨论青藏高原形成演化中的隆升过程及其地质学证据和动力学问题。青藏高原是一个独特的地质单元,有着条块相间的构造格局,地壳厚度巨大,其隆升已是不争的事实,在古生物学、沉积学、古地貌学、岩溶学和古地磁学等方面仍在积累大量证据,但对隆升过程的具体细节仍有不同认识。目前在探测地壳的精细结构方面取得了长足进展,对青藏高原下方俯冲的前沿位置、几何形态和运动方向等取得了相对统一的认识。     

重力波与不同背景风场之间的非线性相互作用

采用二维可压缩大气中重力波非线性传播的数值模式和线性重力理论，研究了重力波在反向和同向(是指风场方向与重力波水平相速度方向相反和相同)背景风场中的传播过程. 结果表明：反向背景风场将拉伸重力波的垂直波长，加速重力波的上传，这一效应导致重力波在较短的时间内上传到较高的高度上并发生不稳定，引起背景风场产生反向射流. 反向射流经过非线性波流相互作用导致重力波的垂直波长逐渐变短. 重力波在同向背景风场中传播时，其垂直波长和群速度都减小，推迟了重力波发生不稳定的时间. 虽然大部分重力波被限制在同向风场中的不稳定区域内，但在不稳定区域上方仍有部分重力波继续稳定地向上传播. 对重力波在反向和同向背景风场中的非线性传播情况的模拟发现，与重力波在同向背景风场中的传播情况相比，重力波与反向背景风场之间的非线性相互作用也非常强烈，而不像经典线性理论预测的那样可以自由传播，并且重力波在反向背景风场中传播时的垂直波长与线性理论预测的结果差别很大.     

基于年代数据的青藏高原东北部全新世风沙活动研究

本文对青藏高原东北部全新世风成沉积剖面的年代数据应用概率密度方法结合年代数据分布情况重建了该区全新世风沙活动历史.结果表明:青藏高原东北部早全新世风沙活动强烈,但也存在不同尺度的空间差异,表现在共和盆地、柴达木盆地及青海湖盆地风成砂都广泛发育,但青海湖盆地同期还有古土壤发育,冬给措纳湖流域在这一时期也有少量的风成砂层出现;中全新世古土壤广泛发育,风沙活动较弱,整个东北部具有较好的一致性;晚全新世以来,柴达木盆地和冬给措纳湖流域风成砂发育较好,而共和盆地古土壤广泛发育,同时青海湖盆地风成砂和古土壤均有出现,说明风沙活动强度的区域差异较大,这可能是由于局部地区受到了人为活动强烈干扰的影响.风沙活动强度与区域有效湿度密切相关,区域有效湿度较高时,风沙活动较弱;反之,风沙活动较强.另外,大面积湖泊的存在使得青海湖盆地和冬给措纳湖流域全新世风沙活动的特点与柴达木盆地和共和盆地不尽相同,湖泊水位与湖泊增湿降温效应的相互关系以及物源供给特点可能是造成这一现象的原因.年代数据的概率密度方法相对于频率统计直方图具有一定的优势,充分利用了单个年代数据符合正态分布的特点,能够反映年代数据的范围和精度.     

北半球仲春平流层行星波活动对臭氧总量分布的影响

采用NCEP/NCAR再分析资料和TOMS臭氧总量资料,分析了1979～2003年4月份平流层行星波1波和2波的变化,及其对北半球中高纬臭氧总量分布的影响.结果表明,在通常情况下,4月份平流层中下层行星波1波强于2波,对应的位势高度场在欧亚大陆北部为一低压涡旋,而北美北部为一高压区.此时,从东北亚到北加拿大为臭氧总量的高值区,而北欧至格陵兰一带为臭氧的低值区.但在有些年份,2波比较强时,相应的位势高度场在极地为一明显的低压涡旋,此时在极地附近会出现臭氧低值区.个别年份如1997年,1波在25年中最强,2波也很强,强低涡中心比常年更靠近北极点,在与之位置相同的地方出现了25年中最明显的臭氧洞.还有一些年份,北极地区主要由高压控制,臭氧总量的高值区基本上出现在北极及其附近.     

台风内中尺度混合波的动力学特征

用模拟台风的高分辨率模式输出资料反演的雷达回波和扰动物理量进行诊断,揭示了台风内中尺度螺旋雨带及嵌在其中的深对流带的结构和传播特征;根据台风不同区域物理量特征尺度的差异,分析了眼壁区低层的超梯度流非平衡现象;在此基础上,用柱坐标下中尺度斜压模型的波动频散关系证明扰动具有混合涡旋Rossby-重力惯性波的性质,并指出切向基流的涡度梯度是混和型扰动的发展因子.     

湍流和分子扩散对大气重力波翻转时间影响的模拟研究

重力波翻转意味着对流不稳定并伴随有非线性的波流相互作用,这是重力波改变背景大气结构的重要途径之一.利用自主建立的模拟重力波非线性传播过程的二维数值模式,研究了重力波的翻转时间(重力波发生对流不稳定时的持续时间)对湍流和分子扩散的依赖关系.模拟结果表明,翻转时间随着湍流扩散系数的增加而减小.通过与三维数值模式模拟的重力波翻转时间进行比较,适当调整湍流扩散系数,使得从二维模式得到的翻转时间与从三维模型得到的翻转时间具有可比性,从而得到湍流扩散系数的最优值.分子扩散从低热层开始,以指数形式增大,从而能够有效地耗散掉小尺度波动并使得重力波能够更快地恢复到稳定状态.     

基于特征线法的车隧压缩波演化数值分析

为研究压缩波沿隧道传播演化的影响规律,采用考虑压缩波惯性效应和壁面摩擦效应的一维特征线法,建立了压缩波沿隧道传播演化的数值模型,通过一维平面波方程与实车测试两种方法共同验证了该模型的准确性。针对波前形状、车身波等、压力幅值关键因素,研究了初始压缩波沿隧道传播时,最大压力梯度的变化规律。在此基础上,进一步探讨分析了摩擦与气室阵列共同作用对压缩波波前演化的影响以及壁面摩擦的作用机理。结果表明：初始压缩波波形相同时,压缩波最大压力梯度随波前幅值的增大而增大;不同波形的初始压缩波沿隧道的演化规律不完全相同,但列车车身进入隧道所产生的车身波并不会影响压缩波波前的最大压力梯度;考虑壁面摩擦后,气室阵列对压缩波最大压力梯度的缓解效果有了进一步提高,壁面摩擦越大,缓解效果越显著。     

三维多层流动过孤立山脉产生的山脉重力波的数值试验

利用中尺度数值模式ARPS研究了分层流动大气中的非线性山脉重力波。分层流动过孤立山脉所产生的山脉重力波的数值模拟表明,具有两层模式结构的气流过孤立山脉产生一个发散模态的拦截背风波,同线性理论模式计算结果具有基本相同的流动特征。但是具有三层模式结构的气流过孤立山脉所产生的非线性山脉重力波和大气船波表现出同两层模式结构的气流完全不同的流动特征,因非线性相互作用在山脉背风面产生了2个发散波模态的拦截背风波向山脉下游传播,具有同两层模式和线性理论模式相比更加复杂的波动特征。     

随机介质模型波场的有效统计特征

通过弹性波方程的交错网格有限差分正演,模拟了平面地震波在单层矩形介质模型中的传播及其自激自收时间记录.将理论记录剖面(垂直和水平分量)分割成5个不同的时间区段.在5个不同的时间区段上,分别计算剖面的统计特征:横向中心波数、纵向中心频率和波场能量相对值.这样,对应每一个弹性随机介质模型,均可计算得到15个不同的波场特征量.进一步引入了相对标准差的概念,并由此得到了若干有效波场特征量.通过正演模拟,依次研究了当介质的自相关长度变化、介质的自相关长度和粗糙度因子变化及介质的自相关长度和扰动标准差变化时的波场特征.讨论了介质模型发生变化时,对应的波场特征量的变化特点.     

青藏高原东南缘存在连通的下地壳流吗?

利用国家数字地震台网的137个固定台站以及332个ChinArray流动台站的数据,基于背景噪声和远震面波成像方法,共同约束瑞利面波相速度,并通过非线性方法(马尔科夫链蒙特卡洛方法)反演青藏高原东南缘的地壳三维剪切波速度结构。反演结果表明,青藏高原东南缘存在大范围连通的下地壳流,表现为下地壳存在连通的波速小于3.55km/s的近水平的剪切波低速区,且与地表地形有很好的对应关系。推断青藏高原东南缘存在3支连通的地壳流,第一支位于攀枝花一带以西,第二支位于攀枝花一带以东,第三支位于攀枝花一带的下地壳。来自青藏高原的下地壳流受到四川块体坚硬下地壳的阻挡而转向,通过峨眉山一带向南流动,与第三支通过峨眉山大火成岩省(ELIP)内带(攀枝花一带)向南流动的下地壳流一起,改造了峨眉山大火成岩省中带南部的下地壳,并使地壳增厚。推断青藏高原东南缘连通的下地壳流的南端目前大约在北纬24°附近,并将随着时间的推移向南迁移,即通过下地壳流导致该地区地壳增厚的范围也随时间的推移向南扩展。     

现代编辑活动的信息化特征

信息化社会的编辑活动具有其独特的信息化特点。现代编辑活动一方面有别于社会其他个体的信息活动,当今信息时代又赋予编辑活动以信息化特征。现代编辑活动的信息化特征归纳为数字化特征、资源化特征、可策划性特征、前沿时效性特征。     

现代编辑活动的信息化特征

信息化社会的编辑活动具有其独特的信息化特点.现代编辑活动一方面有别于社会其他个体的信息活动,当今信息时代又赋予编辑活动以信息化特征.现代编辑活动的信息化特征归纳为数字化特征、资源化特征、可策划性特征、前沿时效性特征.     

现代编辑活动的信息化特征

信息化社会的编辑活动具有其独特的信息化特点.现代编辑活动一方面有别于社会其他个体的信息活动,当今信息时代又赋予编辑活动以信息化特征.现代编辑活动的信息化特征归纳为数字化特征、资源化特征、可策划性特征、前沿时效性特征.