日本琵琶湖表面定振波的计算

利用水动力学方程对口本琵琶湖表面定振波进行了计算和分析,结果表明其主要周期约为69．5min,另外,利用实测水位资料,采用最大熵谱法进行分析,得到了主要周期约为68min,两者吻合很好。     

涡度相关测定中平均周期参数的确定及其影响分析

应用涡度相关技术估算地-气界面的水、热和CO2交换量的研究越来越普遍.为了获得真实可靠的地表通量数据,在实际应用过程中必须根据每个观测点不同的下垫面条件,对观测数据进行相应的订正,并通过对观测数据的分析来确定相关的技术参数.利用禹城、长白山两个观测站的10Hz原始涡度相关数据,以不同的平均周期(从1~720min)对数据进行了重新计算,并将重新计算的结果与30min平均周期的通量值进行了比较,分析选取不同平均周期参数得到的通量值之间的差异.其中重点分析了在禹城小麦地获取的15d连续观测数据.结果表明:(ⅰ)在禹城,当平均周期取值范围在10~60min变化时,相对30min平均周期的通量值改变小于2%;当平均周期作短于10min变化时,通量的计算结果随平均周期的缩短而明显地降低(最大相对误差为?12%);当平均周期作大于120min变化时,通量的计算结果变得不稳定(最大相对误差为±10%以上).(ⅱ)禹城小麦地通量的计算表明,10min平均周期对研究通量日变化比较好,30min平均周期比较适合于通量的长期观测研究.(ⅲ)提出了一种可以确定涡度相关测定中平均周期参数范围的归一化比值方法.通过对农田和森林不同类型下垫面观测数据的对比分析表明:高大的森林下垫面比相对矮小的作物下垫面在一定范围内增加平均周期长度时有增     

用763长周期地震仪台网测定面波震级

根据成层介质中面波的传播理论,考虑到介质的吸收、地球介质与763地震仪所组成的线性滤波器对面波振幅和周期的影响,并假定面波最大振幅对应于Airy相,则可从理论上导出测定面波震级的量规函数为: 763（△）=3.9+0.16（△/TP）+1/3 Ig△+1/2 lg（sin△）+IgTP （1p为Airy相对应的周期。该量规函数在震中距△=20——160范围内,与IASPEI所推荐的量规函数相一致,与实际观测资料在2——178范围內都拟合得很好。 763（△）推广了IASPEI推荐的量规函数使用的震中距和周期范围,这点对我国特别重要,因为发生在中国而又被中国台网记到的地震,震中距大部分在1——20范围内。 用我国763长周期地震仪台网所观测到的垂直向面波最大振幅、周期资料,测定了103个地震的面波震级MS,763,其台网震级误差为0.14,比SK仪台网的（0.20）要小。与NEIS使用世界标准台网测定的真MSZ相比较,发现MS,763与MSZ之间,在统计上无系统差,即△MS=MS,763——MSZ的均值接近于零,而△MS的标准误差为0.21级。      

地壳温压条件下周口店花岗闪长岩的变形破坏

实验条件采用高温高压三轴(固体传压介质)实验装置。实验的最大围压7.5kb,最高温度800℃,轴向应变率为4.4×10-6/sec,最大轴向应变约为10—15％;升温实验时,预热约1—1.5小时。试件直径10mm,高度20mm,矿物颗粒平均粒度约0.72mm;试件自然干燥。测试项目包括轴向应力和应变、围压以及声发射幅度的相对变化。试验后,沿试件纵剖面切片(垂直于主破裂面)作光学显微镜观测     

2020年新疆于田MS6.4地震前地磁谐波振幅比变化特征分析

以2020年6月26日于田M_S6.4地震为例, 采用地磁谐波振幅比法, 选用距震中370 km和360 km范围内的且末台、 狮泉河台所记录到的秒值连续波形数据, 对震前地磁异常进行了提取和回溯性分析, 发现地磁谐波振幅比反映了观测点深部电阻率变化, 2020年于田M_S6.4地震前且末台和狮泉河台地磁谐波振幅比出现了较明显的异常现象。 异常特征有: ① 地磁谐波振幅比Y_ZHx和Y_ZHy主要表现为“下降—转折—恢复”的形态, 地震发生在下降型变化恢复之后上升阶段; ② 震前约2年起, 且末台和狮泉河台谐波振幅比表现长短周期变化不同步或NS向与EW向变化不同步的现象; ③ 且末台Y_ZHx(NS)和狮泉河台Y_ZHy(EW)谐波振幅比异常变化中的转折上升形态具有自较长周期向较短周期的迁移现象; ④ 狮泉河台谐波振幅比趋势性异常起始时间早于且末台, 持续时间平均2年左右, 最大异常幅度达到0.04; ⑤ 且末台Y_ZHx(NS)和狮泉河台Y_ZHy(EW)异常相比对应其他分量更为显著, 这也许震中和台站所在位置有关系; ⑥ 地震前和田大地电场(距震中约265 km)岩体裂隙优势方位角(α)也显示异常变化, 可见该地震前多地球物理探测参量的异常响应, 呈现多地球物理量耦合, 增加了异常可信度。     

连续GPS测定的天山及其邻近地区垂向运动特征

基于中国大陆构造环境监测网络31个GPS连续观测站2011—2018年垂向坐标时间序列结果,顾及地壳垂向周期性运动得到了天山及其邻近地区的地壳垂直运动特征,结果表明:研究区内地壳垂直周期性运动显著,以年周期运动为主;大部分GPS连续站的年周期运动振幅在1.5～3.5 mm;27个测站半年周期通过检验,与年周期运动相比,其振幅较小,多在0.5 mm左右;天山及其邻近地区的地壳垂直线性运动呈山体隆升、盆地下降的趋势,显示该区域的长期地壳垂直运动为继承性,具体而言,塔里木地块的平均垂直运动速率为-0.88 mm/a,天山地块为0.25 mm/a,准噶尔地块为-0.29 mm/a.设计了三种垂向线性速率的求解方案,验证了求解地壳垂直线性运动速率时剔除非构造运动信息的必要性.     

国际上震级测定某些问题及佘山台震级测定情况

把数学引入地震震级研究,仅是1935年由里克特(Richter)创立了里克特近震震级M_L 标度后才揭开序幕的。十年后,由古登堡(B.Gutenberg)用20秒周期的面波定义了面波震级 M_S,公式为:M_S=logA+1.656log△°+1.818+C(20°≤△≤130°)(1)式中 A 定义为:A=(A_N~2+A_E~2)~(1/2),A_N 与 A_E 分别表示两个水平分量的最大振幅,请注意,它常常可以从地震图的不同时刻量得,而不要在同一时刻!当只有一个分量可用时,要将振幅值乘上1.4(即2~(1/2))才行。这与人们后来理解的,如我国国家局71年发的《统一震级标度的暂行办法》和78年的《地震台站观测规范》则规定:“要取同一时刻,或相差在1/8周期之内”,做法是一致的。     

太湖典型植物氨基酸组成特征及其对水环境的影响

在太湖两个不同湖区(东太湖和贡湖)各选择了8种不同类型的典型水生植物和1种陆生植物全株作为研究对象,采用邻苯二甲醛柱前衍生-反相高效液相色谱法对其中15种氨基酸的组成特征进行了分析,并探讨了植物来源氨基酸对湖泊水环境的影响.结果表明东太湖区域植物体中总可水解氨基酸(THAAs)的平均含量为861.6±182.96μmol/g,贡湖区域植物体中THAAs平均含量为700.0±232.3μmol/g;不同类型植物体中THAAs的含量大小依次为:沉水植物、浮叶植物挺水植物陆生植物;其中天冬氨酸、谷氨酸、精氨酸、丙氨酸和赖氨酸是THAAs的主要组成部分,这5种氨基酸的摩尔浓度占氨基酸总量的50%以上;太湖植物中THAAs所含的氮元素对植物总氮的贡献在30.7%~94.7%之间,是植物体氮元素的主要组分,也是内源氮输入的主要来源.东太湖区域采集的植物样品中各氨基酸的浓度比例与东太湖水体氨基酸组成差异较大,但与沉积物氨基酸组成较吻合,表明东太湖植物来源的有机质和氨基酸是沉积物中有机质和氨基酸的重要来源.     

张家口断裂第四纪构造变形与活动性研究

本文根据野外详实资料对张家口断裂的构造变形和活动性进行分析与研究,结果表明:断裂由西、中、东3段组成,各段多由北西向和近东西向2组多条次级断层组成,总体呈北西西走向展布,长达70km,控制着张家口及附近的第四纪构造演化和地貌发育;北西向断层构成断裂的主体,为高角度的逆(或正)走滑断层,近东西向断层较短,表现为正倾滑,第四纪期间2组断层持续活动,以脆性变形为特征;断裂端部段落与北东向断裂交汇,活动性较弱,构造表现不甚清楚,中部段落活动强烈,晚更新世以来单条断层的平均垂直活动速率大于0.07—0.30mm/a,总的垂直活动速率可能达到1.33mm/a。     

中国板内大地震短周期(1—10秒)源谱

本文利用世界数字化台网(GDSN)的记录资料,分析计算了1981年1月23日道孚、1985年8月23日新疆以及1981年1月18日日本本州等七个发生在不同构造区的大地震在1—10秒周期下的源谱(ω);汇集了本文作者用相同方法计算得到的发生在消减带、活动板块边界及板块内部不同地区大震的另外31个矩震级M_W≥6.4的源谱(ω)及由P波最大振幅求出的体波震级。将新疆及道孚地震与消减带相同矩震级地震的平均源谱相比,其M(ω)值在10秒周期下与其差别不大,而在1—2秒周期下前二者的(ω)值则高出2—3倍。这一结果相当于应力降高3—5倍。 本文计算出了上述消减带和板内地震在0.1到1Hz的频率范围内的log(ω)-longω的斜率平均值分别为-1.69和-1.26。由此值及10秒周期下的(ω)平均值,可估算出消减带及板内地震在上述频率内不同矩震级M_W下的源谱振幅值(ω)。 通过对25个倾滑型地震在周期T=1.43秒下的源谱振幅和体波震级进行最小二乘回归计算得出:log=0.91m_b+11.60,式中的单位为N·m。对走滑型地震m_b的修订后,得出中国板内走滑型地震的经验公式为log=0.91+11.87。     

太湖的降水效应

本文分析了太湖湖区降水的时空分布特征;估算和讨论了太湖的降水效应;揭示了太湖的降水效应不太显著;太湖湖区降水量的变化是该湖水位变化的决定性因素之一。     

用稳定同位素方法估算大型浅水湖泊蒸发量——以太湖为例

湖泊蒸发量的准确估算对于水文学、气象学和湖泊学等研究有重要的意义.基于2013-2015年太湖水量收支资料、气象观测数据和稳定同位素观测资料,采用稳定同位素质量守恒模型、水量平衡法和Priestley-Taylor模型估算太湖蒸发量,分析太湖蒸发量的季节变化和年际变化特征,并以Priestley-Taylor模型结果为参考值,评价水量平衡法和同位素质量守恒方程的计算精度.结果表明:5-9月太湖蒸发量较高,冬季最低.2013-2015年太湖年总蒸发量分别为1069、894和935 mm,蒸发量的年际变化受到天气条件的影响.2013年12月2014年11月期间,用Priestley-Taylor模型计算的湖泊蒸发量为885 mm;同位素质量守恒模型的估算结果较一致,为893 mm;而水量平衡方程的估算结果明显偏高,为1247 mm.     

Study on the simulation of transparency of Lake Taihu under different hydrodynamic conditions

It was indicated in this study that there were negative relations between the concentrations of suspended solid (SS) and transparency according to the analysis of measured data of Lake Taihu. Their relations in pervious studies were reviewed, which showed that the changes of transparency in Lake Taihu could be reflected by simulating suspended solid concentration (SSC). Measured data showed that the changes of SSC with wind speed were similar at different water depths. SSC increased with the increasing of wind speed. Both wave and lake current of Lake Taihu had positive relations with SSC. However, wave was the main factor affecting sediment suspension, while flow took the second place. In this study, a numerical model coupling lake current, wave and SSC of Lake Taihu was developed. In the SS model, the combined effects of wave and current were included. The amounts of suspended and deposited sediments near the lake bed surface layer were treated separately. The stochastic characteristics of turbulent flow pulsation near lake beds were also considered, and the start-up conditions of sediment suspension were introduced to the model. The model elucidated the mutual exchange processes between sediment particles in SS and active sediments within and on the bed surface layer. Simulated results showed that lake current had relatively significant effects on the SSC at littoral areas of Lake Taihu, while SSC at the central area of the lake was mainly influenced by wave. The changes of transparency with SSC were simulated for Lake Taihu using this model. Calculated results were validated by measured data with good fitness, which indicated that the model is basically suitable for the simulation and prediction of transparency of Lake Taihu.     

1958—2017年太湖蒸发量年际变化趋势及主控因子

湖泊蒸发对气候变化非常敏感, 是水文循环响应气候变化的指示因子, 因此研究湖泊蒸发的控制因素, 对于理解区域水文循环有重要意义. 本文利用太湖中尺度涡度通量网避风港站观测数据校正JRA-55再分析资料, 驱动CLM4.0-LISSS模型, 并利用2012—2017年涡度相关通量数据和湖表面温度数据检验模型模拟蒸发结果, 验证了该模型在太湖的适用性; 估算了1958—2017年间太湖的湖面蒸发量, 并利用Manner-Kendall趋势检验分析了湖面蒸发的变化趋势, 寻找太湖实际蒸发的年际变化的主控因子. 结果如下: 校正后的JRA-55再分析资料模拟的太湖蒸发与观测值之间存在季节偏差, 但是季节偏差在年尺度上相互抵消, 再分析资料可用于年际尺度太湖蒸发变化的模拟; 1958—2017年间太湖蒸发量以1977年为界, 先下降(-3.6 mm/a), 后增加(2.3 mm/a); 多元逐步回归结果表明, 向下的短波辐射是太湖1958—2017年间太湖蒸发变化的主控因子, 向下的长波辐射、气温、比湿也对湖泊蒸发年际变化有一定影响, 但是风速对蒸发量的年际变化影响不大.     

太湖鱼类产量、组成的变动规律及与环境的关系

湖泊生态系统健康包含两个方面的内涵:满足人类社会合理要求的能力和湖泊生态系统自我维持与更新的能力.获知湖泊生态系统健康状况及其区域分异特征,对于湖泊管理具有重要意义.本文基于对太湖的野外调查,计算了表征湖泊生态系统健康的系统能、系统能结构、生态缓冲容量和湖泊营养状态指数.聚类分析结果表明,太湖不同湖区生态系统健康状况存在一定差异,东部湖区较好,西部湖区较差,呈现由东南部湖区向西北部湖区递减的趋势.该结果对进一步研究湖泊生态系统健康评价指标阈值具有重要的参考意义.     

Study on the simulation of transparency of Lake Taihu under different hydrodynamic conditions

It was indicated in this study that there were negative relations between the concentrations of suspended solid (SS) and transparency according to the analysis of measured data of Lake Taihu. Their relations in pervious studies were reviewed, which showed that the changes of transparency in Lake Taihu could be reflected by simulating suspended solid concentration (SSC). Measured data showed that the changes of SSC with wind speed were similar at different water depths. SSC increased with the increasing of wind speed. Both wave and lake current of Lake Taihu had positive relations with SSC. However, wave was the main factor affecting sediment suspension, while flow took the second place. In this study, a numerical model coupling lake current, wave and SSC of Lake Taihu was developed. In the SS model, the combined effects of wave and current were included. The amounts of suspended and deposited sediments near the lake bed surface layer were treated separately. The stochastic characteristics of turbulent flow pulsation near lake beds were also considered, and the start-up conditions of sediment suspension were introduced to the model. The model elucidated the mutual exchange processes between sediment particles in SS and active sediments within and on the bed surface layer. Simulated results showed that lake current had relatively significant effects on the SSC at littoral areas of Lake Taihu, while SSC at the central area of the lake was mainly influenced by wave. The changes of transparency with SSC were simulated for Lake Taihu using this model. Calculated results were validated by measured data with good fitness, which indicated that the model is basically suitable for the simulation and prediction of transparency of Lake Taihu.     

“引江济太”对2016年后太湖总磷反弹的直接影响分析

针对“引江济太”工程将总磷浓度偏高的长江水引入太湖后对2016年后太湖总磷反弹的影响,本文实测并收集整理了2016年前后“引江济太”调水入湖水量、磷通量及全太湖入湖水量、磷通量与太湖磷存量等数据,对2016年前后“引江济太”调水入湖水量、磷通量、磷形态与其他入湖河道水量、磷通量、磷形态以及全太湖的水质、受水区贡湖的水质进行了分析.结果表明：2016年前后,“引江济太”年均入湖磷通量为97.56 t,年均入湖水量为8.16亿m³,从调水量、入湖磷通量、调水后短期磷响应及各湖区磷增量来看,“引江济太”与2016年后太湖总磷反弹相关性不强.“引江济太”调水累计入湖磷通量为877.97 t,占太湖总入湖磷通量的4.58%,累计入湖水量占太湖累计入湖水量的7.36%,单位水量携带的磷通量仅为其他来水的一半左右,占比相对有限.与太湖主要入湖河流相比,“引江济太”调水属于优质来水,湖泊的入湖河流总磷浓度一般都高于湖泊本身的总磷浓度,“引江济太”调水总磷浓度偏高属于正常范围.目前“引江济太”工程在保证供水安全、缓解水华危机的同时对处于严重富营养化状态的太湖具有一定的改善效果,但未来引水量增加的情况下,必须继续关注引水带来的磷通量与太湖磷循环系统的关系,确保“引江济太”对太湖继续产生良性的影响.     

太湖沉积物的磁性特征及其环境意义

本文以太湖沉积物为研究对象,试图在磁性测量的基础上,对太湖湖区四个样芯进行分层,建立芯间层位对应联系,并结合孢粉,粒度,地球化学和有机质含量等分析测定,从沉积物样芯的磁参数曲线变化中提取该地区的环境变化信息,研究结果表明,由于该方法具快速简便,经济易行,无破坏等优点,从而可能对样芯作连续测量,以提取分辨率的环境变化信息,在湖泊沉积物的研究中有着独的作用,可作为地球化学,孢粉,微体古生物,粒度等分析     

2007年以来太湖总磷污染负荷质量平衡计算与分析

磷是太湖富营养化的关键性指标,为了解太湖总磷内、外源变化趋势及特征,从总磷污染负荷动态平衡角度分析太湖总磷主要来源与总磷浓度高位波动的原因,本研究基于2007年以来长时序水量水质监测资料和调查数据,开展了太湖进出各途径的总磷负荷质量平衡估算及分析。结果表明,2007—2020年入湖河道输入总磷负荷为1835～2799 t,占太湖总磷负荷的55%～73%,是外源输入最主要的途径;大气干湿沉降输入353～1380 t,占太湖总磷负荷量的12%～38%,是太湖总磷外源输入的第二大途径;太湖水体中总磷负荷量约占8%～15%。出湖河道输出总磷负荷量为516～906 t,占太湖总磷负荷量的13%～30%;水生动植物捕捞总磷负荷量为115～312 t,占太湖总磷负荷量的4%～12%,水厂输出占2%～3%左右;约41%～74%的总磷负荷量滞留于太湖湖体中,成为影响太湖总磷浓度的重要内源。同时,太湖地区气温升高、太湖水体流动速度加快一定程度上又加速了内源污染释放,使其成为总磷改善的限制性因素。     

Hydrodynamics of Lake Lugano

The hydrodynamic processes in the Lake of Lugano (Lago di Lugano) have been the object of three major measuring campaigns. The first during summer 1979 in the North Basin, the second in the autumn of 1984 in the South Basin and the last in 1989 again in the North Basin. It is expected that analysis of the collected data in conjunction with theoretical concepts will yield conclusive findings on the driving forces and hydrodynamics of the lake. Numerical models have been applied to the lake and the results have been compared to the measurements. Some models calculate the periods and distributions of amplitude, as well as surface velocities and internal seiches. Other models calculate wind-induced water circulation. Evidence is given to the peculiarities of the North Basin and the difficulties related with the depth-width ratio and with its deep chemical stratification.