大数据驱动下的数字古地理重建：现状与展望

古地理学是一门强数据依赖性学科,古地理重建作为古地理学的核心任务之一,着眼于研究地质历史时期地球表面的地理、生物、气候面貌及其演化规律。随着大数据时代的来临,海量古地理数据的不断积累和计算机技术的高速发展使得标准化、智能化的数字古地理重建成为可能。文章通过介绍国内外与古地理相关的代表数据库及团队,总结其优缺点,提出大数据驱动下的数字古地理重建核心思路:(1)建立标准化的古地理学知识体系;(2)建立开放互动、动态更新的古地理数据库,并利用机器阅读技术等拓展数据来源;(3)建立标准化的古地理学数据质量控制体系;(4)利用机器学习技术建立各类型古地理重建模型,深度挖掘数据;(5)以可实时更新的智能数字地图集或多维动画形式输出成果。     

抚仙湖浮游植物群落时空变化特征及其与环境因子的关系

抚仙湖作为我国第二深水湖泊,是国家战略淡水资源的重要储库之一.随着气候变化及流域开发的增强,抚仙湖生物群落组成近年来发生了明显变化,水体水质和生态系统功能呈现降低的趋势.为了摸清浮游植物的时空分布特征及关键环境因子,本研究于2015年对抚仙湖南、中、北3个位点进行浮游植物群落和环境因子的逐月调查.结果显示,浮游植物群落由绿藻门、甲藻门、金藻门、硅藻门、蓝藻门和隐藻门组成.方差分析和相似性分析表明,环境因子、浮游植物生物量和群落结构存在显著的季节演替模式,而空间差异不明显.浮游植物的优势属种(按生物量) 1月为隐球藻、丝藻、转板藻,2月为克罗脆杆藻、飞燕角甲藻、转板藻,3月为小环藻、转板藻,4—7月为锥囊藻、飞燕角甲藻、转板藻,8月为飞燕角甲藻、转板藻,9月为飞燕角甲藻、锥囊藻、转板藻,10月为飞燕角甲藻,11月为飞燕角甲藻、多甲藻、转板藻,12月为转板藻.Pearson相关分析显示,温度和总磷浓度与浮游植物生物量及群落结构呈显著相关,方差分解分析进一步表明水温和总磷浓度分别单独解释了浮游植物群落结构变化的26.0%和2.6%,共同解释了3.0%.与2002—2003年转板藻全年占优相比,2015年浮游植物群落结构发生了显著变化且生物量明显上升,可能反映了该水体营养水平长期上升的持续影响.     

北京一次突发性降雪的云场结构特征分析

本文对利用三重嵌套的高分辨率中尺度模式对北京一次突发性降雪过程进行了数值模拟。重点分析伴随降雪过程的云各微物理含量构成和云场三维图像的演变特征,初步分析表明：此次降雪过程中云中的主要成份是冰晶粒子,雪其它粒子的含量较少,冰晶粒子含量随时间呈由高空向低空增加的趋势,它在降雪过程中起重要作用;云的三维结构图也清楚地反映云顶有不断降低和向下伸展过程,这与冰晶粒子的增长和沉降有关。     

一次暴雨过程中的湿Q矢量诊断分析

在非地转Q矢量的基础上,考虑大气系统发展的主要热力强迫因子一非绝热加热作用,引入非地转湿Q矢量(Q^ )的概念,并应用这一理论对1999年6月23日至24日的一次暴雨天气过程进行诊断分析。结果表明,Q^ 辐合区是暴雨发生的有利区域;Q^ 的垂直分布反映了次级环流的方向和强弱,暴雨落区位于次级环流的上升支附近。从而说明Q^ 对暴雨天气系统的诊断和预报是一种十分有效的工具;其散度负值区可以作为预报降水落区的重要指标,为暴雨的预报提供了更广阔的思路。     

一次梅雨锋暴雨过程的中尺度对比模拟分析

使用新一代细网格WRF中尺度数值模式和MM5（V3）模式,对2003年7月4～6日发生在江淮流域的一次梅雨锋暴雨过程进行了数值模拟对比分析。结果表明：WRF和MM5都能较好的模拟这次暴雨过程雨带的分布和走向,而WRF能更好的模拟降水中心的位置和雨量;与暴雨过程相联系的低空急流和涡度场等分布特征的模拟,WRF模式亦优于MM5模式。此外,在云贵高原东麓山地,与WRF模式相比,MM5模式在低层模拟出虚假的低压环流,这可能与两模式所采用的垂直坐标差异有关。对WRF的模拟结果分析发现,700hPa湿位涡异常区与暴雨发生区对应很好。     

辽河盆地西部凹陷沙河街组古近系页岩气成藏地质条件研究

在辽河盆地各构造单元中以西部凹陷湖泊沉积持续时间最长,是研究辽河盆地沙河街组页岩气成藏的良好地区.本次在大量的资料收集、整理和分析的基础上,对辽河盆地西部凹陷沙河街组页岩气成藏地质条件进行初步分析,结果表明：本区的暗色泥岩主要发育在半深湖-深湖环境中,暗色泥岩具有厚度大、连续性强、分布广的特点.有机质丰度较高,TOC平均值在2.18%左右.干酪根类型以II型为主,偏向产气.有机质成熟度基本大于0.59%,表明泥页岩已基本进入大量排烃阶段.脆性矿物总量达到43.1%~61.5%,有利于页岩气开采.在页岩气成藏的地质因素分析基础上,综合研究认为,清水洼陷是沙河街组页岩气富集的有利区域.     

全球实施碳税政策对碳减排及世界经济的影响评估

该研究模拟了全球各区域2008-2050年的经济发展和碳排放状况,并将该模拟结果设定为基准情景。在基准情景中全球GDP随时间增长,而全球的碳排放同样表现出增长趋势。为了模拟碳税政策的减排效应及其对经济的影响,本文构建了其他3种碳税政策情景。情景1,将碳税收入作为一般性财政收入,此时全球升温减缓,世界碳排放下降显著,但中国、印度、俄罗斯、马来西亚和印度尼西亚等发展中国家经济发展严重受创,世界经济不均衡加剧。情景2,将各区域的碳税收入汇总之后按照比例统一分配,该情景下,世界碳减排规模较情景1略有下降,但世界各区域的经济较基准情景得到更好的发展。情景3,碳税税率随时间阶段性增长,此时,碳税政策对全球升温的控制更显著;世界各区域,尤其是发展中国家（地区）,经济增长更迅速。另外,碳税收入用来提升区域技术进步,在一定程度上促进了产业的优化升级。碳税政策与技术进步的协同减排政策,考虑了区域经济发展的不均衡性,兼顾了气候治理的公平性,是一种有效、可行的全球气候治理政策。     

贵州瓮福磷矿床含磷岩系沉积层序的划分

应用层序地层学的概念和方法,从沉积特征研究入手,对该区的含磷岩系——洋水组划分出5个沉积层序(旋回),结合层序界面及层序的归纳描述,确定了层序类型,并认为洋水组是一套海进体系域中由一系列低级别退积型沉积层序(旋回)组成的高级层序(Ⅰ级))。     

应用Surfer Automation绘制地质等值线图

阐述了Surfer Automation的自动绘图过程,并结合实例分析了绘图结果。Surfer软件绘制等值线的功能极强,Surfer Automation编程极大的方便了绘图人员,提高了绘图的效率和效果。     

深埋隧洞微震活动区与岩爆的相关性研究

基于锦屏二级水电站深埋引水隧洞和排水洞大量微震监测数据及上百个不同等级岩爆实例,研究了深埋隧洞微震活动区与岩爆之间的关系。研究结果表明：（1）微震活动分布范围主要介于掌子面后方3倍洞径至前方1.5倍洞径之间,而岩爆高发区位于掌子面后方3倍洞径以内,表明岩爆高发区与微震事件主要分布范围相吻合;（2）隧洞工程岩爆潜在风险重点关注区域是掌子面后方3倍洞径已开挖范围,以及掌子面前方1.5倍洞径施工范围;（3）微震事件及岩爆分布呈区域性集结特点,其中一部分岩爆发生于微震事件集结区内部,另一部分岩爆发生于微震事件集结区边缘,这是岩体破坏过程中所固有的现象,与微震事件集结区边缘局部应力集中密切相关。