红外和微波辐射计反演海表面温度的比较

介绍了红外辐射计和微波辐射计测量海表面温度的原理,分析了它们各自在反演海表面温度时的差异。在全球范围的海表面温度的遥感监测中,红外辐射计和微波辐射计的遥感精度受到多种因素影响。传感器本身的噪音、算法反演精度、传感器分辨率、搭载卫星的全球覆盖率等自身因素使辐射计的探测资料产生差别;大气状况、海面风速、测量海洋不同深度海水的表征温度等外界因子也同时影响着红外辐射计和微波辐射计的遥感精度。了解红外波段和微波波段的辐射计在各方面的优劣,有助于发挥各自特长,有效提高卫星监测海表面温度的精度。     

中国蛇绿岩清理——兼论蛇绿岩研究的新思路

中国蛇绿岩研究取得了很大的成绩,也存在许多问题。文中简要评述了日喀则、三江、青海、北秦岭、中亚造山带、东北以及中国南方蛇绿岩的若干问题,指出中国划归入蛇绿岩的地质体（组合）太多了,把许多可能不是蛇绿岩的地质体（组合）也当成了蛇绿岩。当前需要做的是去伪存真,对中国蛇绿岩进行一次认真的清理。文中指出,地幔橄榄岩无疑是蛇绿岩最重要的成员,它来自洋壳下。世界上还有另一类来自陆壳下的地幔岩,被称为“造山橄榄岩”。因此,地幔橄榄岩并非蛇绿岩所独有。此外,有越来越多的数据表明,在许多不同的构造背景下都可以出现类似MORB（大洋中脊玄武岩）地球化学性质的玄武岩,例如洋岛、岛弧、大陆溢流玄武岩、板内玄武岩以及太古宙（拉斑玄武岩和科马提岩）等。因此,不能简单地认为一个地区只要有了地幔橄榄岩和MORB就是蛇绿岩了。文中回顾了蛇绿岩研究的两个发展阶段：前一个阶段以1972年的彭罗斯会议为标志,开启了蛇绿岩研究的新篇章,当时的学术界主要关注蛇绿岩的岩石学和地球化学问题,关心蛇绿岩的岩石组合。新的阶段是从20世纪后期逐渐发展起来的,于近期取得了突出的进展。笔者等强调指出,蛇绿岩（野外出露更多的是蛇绿混杂岩）即蛇绿岩套,它不仅包括一个特定的岩石组合,还包括深海沉积。文中肯定了中外学术界在蛇绿岩构造研究方面获得的许多新发现、新思路和新进展。此外,大数据和地球物理方法也是非常有意义的。蛇绿岩是一个复杂体系,不确定的问题相当多。它们的解决需要构造地质学家、地层学家、古生物学家、岩石学家、地球化学家、年代学家以及地球物理学家的共同努力。     

音频大地电磁约束反演在地层识别中的应用:以哈密盆地为例

覆盖区地质填图是新时期地质填图的重要方向.音频大地电磁法（AMT）是覆盖区地质填图的重要地球物理方法之一,可以为地层和基岩面的刻画提供电性参数的约束.然而,常规的AMT反演无法精确刻画电性异常体的边界,且当缺乏其他地质与地球物理资料约束时,难以进行地质解译.针对此问题,基于数值模拟结果的可行性,利用哈密烟墩戈壁覆盖区的4条实测AMT剖面探讨了AMT约束反演在地层识别中的应用效果.相位张量分析指示研究区浅部（> 1 Hz）电性结构表现为二维特征,深部受三维结构影响;浅部为低阻,深部电阻率逐渐升高.采用不加约束二维反演获得了4条剖面的地下（< 3 km）电性结构.基于研究区的重力异常、地震解译结果、物性和钻孔资料,在二维反演结果上初步划分了渐新统-中新统和侏罗系地层的底界面;进而以这两个界面建立先验模型,并根据物性资料设置电阻率变化范围,进行AMT约束反演,获得了更优化的反演结果以及清晰可靠的渐新统-中新统和侏罗系的底界面.结果显示,研究区渐新统-中新统地层电阻率值略小于10 Ω?m,其底界面平均埋深为120 m;侏罗系电阻率值为10~100Ω?m,其底界面最深可达2 km.基岩面（侏罗系底界面）埋深整体上呈现为东南深、西北浅,这指示哈密烟墩地区中生代以来的沉积中心在东南部;此外,侏罗系地层与下伏的古生界地层存在角度不整合.研究表明,哈密烟墩地区新生代以来可能受到了近南北向应力挤压,在研究区中部形成近东西或北东东向的侏罗系隆凹相间的构造地貌格局.而渐新统-中新统地层底部的不整合面可能反映了后期褶皱构造的影响,这种隆凹作用相伴的褶皱构造可能具有同沉积性质.      

鄱阳湖流域赣江下游水化学特征及人类健康风险评价

人类活动对鄱阳湖赣江流域水质的影响受到广泛关注,厘清流域内污染水体对人类的健康风险状况有利于更好地保护和利用水资源。本研究于赣江下游采集39个地下水和16个地表水样,在分析其水化学特征和影响因素的基础上,对地下水水化学成分演变进行反向模拟,并对地下水水质以及潜在非致癌风险进行评价。结果表明,研究区地下水呈弱酸性-中性(pH=5.47~7.60),以HCO₃-Ca-Mg型水为主,部分为Cl-Ca-Mg型水,硅酸岩风化和矿物溶解-沉淀作用是水化学类型形成的主要控制因素;地表水呈中性-弱碱性(pH=6.94~8.19),主要为HCO₃-Cl-Ca-Na型水,其形成与硅酸岩风化、大气降水和人类活动有关。PHREEQC模拟计算结果表明,地下水中大部分矿物饱和指数(SI)为负数,其中岩盐的SI为-7.80~-9.53,指示该矿物溶解剧烈;白云石、石膏和方解石的SI分别为-1.72~-6.39、-1.65~-3.96、-0.51~-3.09,表明三种矿物呈溶解趋势。反向模拟结果显示,赣江干流地下水化学特征演变过程经历了Ca-蒙脱石、岩盐、白云石溶解和方解石沉淀,同时消耗CO₂;支流中命名为NCGW-3的路径表现为高岭石、方解石、玉髓和白云石溶解,石膏、Ca-蒙脱石、黑云母和斜长石沉淀,同时产生CO₂,可能与人为作用的干扰有关。其余支流地下水反向模拟结果与干流结果相似。熵权水质指数(EWQI)计算结果表明,干流地下水水质优于支流地下水,沿赣江受Mn、N {\mathrm{O}}_3^{-}影响水质降低;地下水非致癌潜在风险主要为对婴儿存在严重风险,其次是儿童,对成年男性和成年女性风险相对较小,支流水质存在的潜在风险相较于干流更为显著。     

敦煌地块敖包山晶质石墨矿集区矿床地质特征、变质岩原岩恢复及形成环境

【研究目的】为解决敦煌地块敖包山晶质石墨矿集区晶质石墨矿床研究程度较低的问题,通过对该区变质岩原岩特征及古构造环境进行深入研究,以期为该区的成矿规律研究提供地质依据。【研究方法】本文运用岩石地球化学方法对该区变质岩进行原岩恢复,探讨其形成时的古构造环境。【研究结果】二云石英片岩、黑云斜长片麻岩和斜长角闪岩均具有轻稀土富集的特征。斜长角闪岩K₂O2O,具有弱的Nb、Ta亏损和强烈的Zr、Hf亏损,LREE/HREE=2.21～6.97,轻重稀土元素分馏程度较弱;黑云斜长片麻岩和二云石英片岩K₂O>Na₂O,富集大离子亲石元素Rb、K等,亏损Ba、Nb、Ta、Zr、Hf、Ti、Sr等元素,具有明显的Eu负异常,LREE/HREE平均值分别为12.44和8.89,轻重稀土元素分异较强烈。【结论】敖包山晶质石墨矿集区变质岩原岩形成于浅水区,水动力环境较弱。斜长角闪岩的原岩为亚碱性基性火山岩,形成于岛弧环境;二云石英片岩和黑云斜长片麻岩的原岩为页岩、黏土岩,构造环境为活动大陆边缘,古沉积环境...     

贵德盆地高氟地下水稀土元素特征及其指示意义

高氟地下水是我国乃至国际社会面临的最严重的环境地质问题之一。尽管众多的研究学者已对高氟地下水形成机理开展了广泛的研究,但高氟地下水中稀土元素的分异特征和迁移规律能否指示地下水中氟的富集过程尚不完全清楚。本研究聚焦高氟地下水广泛分布的贵德盆地,通过野外调查取样、室内测试和综合分析以及水文地球化学模拟相结合的技术手段,探究了含水层中氟和稀土元素的分布特征和迁移规律。研究发现贵德盆地地下水中氟的平均浓度为2.67mg^·L^-1,75%的地下水样品中氟浓度高于1.5mg^·L^-1,且沿地下水流程呈现出上升趋势。_PHREEQC计算结果表明,地下水中氟主要以自由态F^-的形式存在(浓度99.5%。)XRD和SEM-EDS的结果表明含水层沉积物中的主要矿物为石英(含量52.9%～56.5%⁾和斜长石(含量19.8%～21.8%,)且斜长石已发生化学风化作用。贵德盆地地下水中稀土元素浓度较低(0.052～0.26...     

A method for correcting regional bias in SMOS global salinity products

Soil Moisture and Ocean Salinity(SMOS) Level 3(L3) sea surface salinity(SSS) products are provided by the Barcelona Expert Centre(BEC). Strong biases were observed on the SMOS SSS products, thus the data from the Centre Aval de Traitement des Données SMOS(CATDS) were adjusted for biases using a large-scale correction derived from observed differences between the SMOS SSS and World Ocean Atlas(WOA) climatology data. However, this large-scale correction method is not suitable for correcting the large gradient of salinity biases. Here, we present a method for the correction of SSS regional bias of the monthly L3 products. Based on the stable characteristics of the large SSS biases from month to month in some regions, corrected SMOS SSS maps can be obtained from the monthly mean values after removing the regional biases. The accuracy of the SMOS SSS measurements is greatly improved, especially near the coastline, at high latitudes, and in some open ocean regions. The SMOS and ISAS SSS data are also compared with Aquarius SSS to verify the corrected SMOS SSS data. The correction method presented here only corrects annual mean biases. The measurement accuracy of the SSS may be improved by considering the influence of atmospheric and ocean circulation in different seasons and years.     

北极涛动对我国冬季同期极端气温的影响研究

使用1955～2004年1月500 hPa高度场和同期我国107个测站最高和最低气温的逐月资料,计算极端气温与北极涛动指数的相关矩场,并对此相关矩场进行经验正交函数分析来研究我国最高和最低气温对北极涛动响应的年际变化.北极涛动指数定义为1月500 hPa标准化高度场经验正交函数分解所得到的第1时间函数.研究过程中对北极涛动一般年份和异常年份两种情况进行比较分析.研究发现北极涛动指数的正负极端异常年份,对我国冬季同期最高和最低气温有十分明显的影响.我国冬季最高气温响应主要表现地域是长江中下游、华北和河套地区,最低气温的响应主要表现地域是东部沿海和长江黄河上游地区.同时分析了不同年份冬季极端气温对于北极涛动响应的不同形势.     

桂林岩溶湿地沉积物地球化学元素变化的环境影响因子分析

湖泊湿地的环境演变受到多种因素作用的影响。本研究采集桂林岩溶湿地寺湖沉积物,分析了该地区近450年来导致环境变化的影响因子。对岩芯的地球化学元素进行了主成分分析,得出沉积物的化学组成主要受控于流域过程的侵蚀程度、径流与成岩作用强弱、区域背景和人类活动等4个影响因子。其中区域背景和人类活动影响因子所占比重较小,但近年来人类活动影响因子数值迅速增大,表现为磷元素沉积通量迅速增大。地球化学元素含量的变化具有明显的阶段性特征,表明不同的阶段影响因子的作用也不一样。     

风云三号A星微波湿度计主探测通道辐射特性

微波湿度计装载在2008年5月27日发射升空的我国新一代极轨气象卫星风云三号A星上,完成全天候大气湿度信息的被动微波遥感探测。主探测通道中心频点位于183.31 GHz,设置有3个双边带探测通道。为保证风云三号微波湿度计在轨定量应用,研制过程中完成了地面真空试验。该文对风云三号A星微波湿度计正样产品真空试验数据进行了定量分析,数据分析结果表明:风云三号A星微波湿度计正样产品主探测频点183.31 GHz附近的3个探测通道等效噪声温差小于等于0.91 K;定标准确度优于1.05 K;真空试验过程中微波湿度计辐射定标结果稳定。风云三号A星微波湿度计发射前辐射定标特性分析结果,为仪器在轨定量应用奠定了基础。