地理数据库模型在河口海岸地理信息系统数据库设计中的应用分析

针对河口海岸数据特点,本文将第三代地理数据库模型Geodata Base引入到河口海岸地理信息系统数据库建设中,在建立河口海岸地理数据模型的基础上,实现河口海岸环境数据重要特征的表达与融合。     

杭州湾邻近海域浮游植物吸收特性的冬、夏季变化特征

通过2012年3月和7月在杭州湾邻近海域两个航次实测数据的对比,分析了冬、夏季节叶绿素a浓度(Chla)、浮游植物吸收系数aph(λ)和浮游植物比吸收系数aph*(λ)的时空变化特征.总体看,Chla冬季明显低于夏季,空间上呈条带状分布,最高值分布在123°E附近,向东西两侧递减.aph(λ)的时空变化与Chla相似,而aph*(λ)冬季较夏季高,与冬季辅助色素影响和夏季打包效应有关,空间分布特征与Chla基本相反.研究了两个季节674 nm处aph(λ)与Chla的线性关系,两者的皮尔逊相关系数为0.938,使用2009年8月长江口邻近海域的独立数据对模型进行验证,反演的均方根误差为1.599mg/m3,结果理想.     

线状MCSs强降水特征及形成条件

基于2010—2019年国家气象站观测资料和多普勒雷达资料,以及美国国家环境预报中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)再分析资料和欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)第5代全球大气再分析产品——ERA5,对冀中廊坊线状MCSs强降水雷达回波、气候特征,以及降水过程中物理量变化进行定性和定量分析。结果表明:(1)线状MCSs强降水的雷达反射率因子回波形态有3类,即层状云后置(trailing stratiform,TS)型,层状云前置(leading stratiform,LS)型和层状云平行(parallel stratiform,PS)型,其中TS型出现频率最高,LS型和PS型出现频率相对较少,线状MCSs强降水发生具有明显的月际变化和日变化特征,高发于一年中的7月和一日中的前半夜;(2)线状MCSs强降水形成于4种天气尺度环流形势下,即低槽型、横槽型、低涡型和西风环流型,以低槽型最为普遍;(3)700 hPa偏西方向来的相对干冷空气与低空西南气流共同作用,加剧了大气的层结不稳定性,提高了降水效率,850 hPa偏南水汽分量越大,越有利于形成雨区相对较小、但雨强较大的强降雨天气,925 hPa东南风的配合明显扩大了强降雨落区;(4)线状MCSs生成于强的热力环境背景下,对流有效位能(convective available potential energy,CAPE)在316.7~1545.7 J·kg^(-1),垂直能量螺旋度(vertical energy helicity,VEH)为正值且明显大于2×10^(-4)J·m·kg^(-1)·s^(-2)是其形成的有利能量条件。PS型MCSs强降水过程中,高空水平辐散加强了抽吸作用,使大的上升速率得以维持,优越的动力条件是强降雨持续时间更长的重要原因之一。     

德州市德城区砂岩热储地热资源开采对地面沉降的影响

德城区是鲁西北砂岩热储地热资源开采的主要地区,地热水开采是否对地面沉降造成影响尚未开展研究,这将直接影响地方政府对地热资源开发的决策及规范管理。根据土体固结理论,在相同固结条件下,同等水位降幅,热储层有效应力增量占该层自重应力的比值远低于深层地下水开采层有效应力增量占该层自重应力的比值。结合钻孔资料,认为该区热储层为泥质胶结,属半成岩状态,其可压缩性远低于深层地下水开采层。结合该区地热资源开采政策,通过分析已有的分层标监测数据,发现在现状开采条件下,该区砂岩热储地热水开采对地面沉降的影响不显著。     

太阳高能粒子(SEP)传播数值模拟中的太阳风背景场研究

太阳高能粒子(SEP)事件是一类重要的空间天气灾害性事件,如能准确预报SEP事件,人们便可以采取必要的防护措施,保障卫星、星载设备以及航天员的安全,尽可能地降低经济损失.因此,其数值预报研究在空间天气预报研究中占有很重要的地位.SEP事件中的高能粒子在不同的时间尺度内被耀斑过程或者CME驱动的激波加速,并且在被扰动后的行星际太阳风中传输,这些过程都紧紧依赖于太阳风背景场.因此获取更加接近物理真实的太阳风背景场是模拟SEP事件的重要部分,也是提高SEP物理模式的关键因素之一.我们目前的工作基于张明等发展的SEP在行星际空间传播的模型,尝试将Parker太阳风速度解及WIND飞船观测的磁场实时数据融入模型中,研究不同的太阳风速度以及真实磁场分布对SEP在行星际空间中传播的影响.通过求解聚焦传输方程,我们的模拟结果表明:(1)快太阳风条件下,绝热冷却效应项发挥了更大的作用,使粒子能量衰减的更快,而慢太阳风对粒子的通量变化没有显著影响;(2)加入观测的磁场数据时,粒子的全向通量剖面发生了比较明显的变化,具体表现在:通量峰值推迟到达、出现多峰结构、各向异性也发生一些改变.分析表明真实磁场的极性对粒子在行星际空间中传播有着重要的影响.     

地理信息系统与地质环境评价

地质灾害的频繁发生,给人类生命财产带来严重损失。因此,地质环境评价与地质灾害预测尤为重要。回顾国内外地理信息系统（ＧＩＳ）技术在地质环境评价与地质灾害预测中的研究现状,讨论ＧＩＳ在地质环境领域应用中的可行性及技术路线。试图基于ＧＩＳ空间分析法,结合地质环境评价模型,探索出一条地质环境评价ＧＩＳ系统的新途径。     

京津冀强对流天气的环境场条件及触发机制

利用MICAPS、自动气象站、FY2气象卫星和美国NCEP 1°×1°再分析等资料,对2019年7月29日出现在京津冀的一次区域性强对流天气过程进行综合分析,探讨了其发生的大尺度天气背景以及环境场和触发机制。结果表明：高空西风槽与副热带高压、低空切变线和地面冷锋是此次暖区强对流天气形成的主要影响系统,地面辐合线的生成对强天气的爆发起到了触发作用;副高外围的暖湿气流在850 hPa形成西南低空急流,配合低空切变线的作用使得水汽在京津冀地区强烈辐合,当850 hPa水汽通量散度降至-4×10-8 g/(cm2·hPa·s)以下时,预示着强降雨的出现,而700 hPa大气的辐合、500 hPa以上的强辐散加强了大气的垂直上升运动,对雨强产生明显的增幅作用;冀南地区中高层的干空气侵入使大气的层结不稳定增强,引发了雷暴大风,北京的深厚湿层则更利于产生高强度的降水,即雷暴大风的生成需要更强的大气层结不稳定性。     

山东省德州市德城区地热采灌工程合理井距与热突破时间推算

山东省德州市砂岩热储开发时间早,供暖工程数量较多,但受社区面积和布局的影响,采灌井距远近不一,过近的采灌井距,势必会加速热突破的发生。为指导今后区内地热工程建设,利用《砂岩热储地热尾水回灌技术规程》(DZ/T0330—2019)中合理井距公式,代入德城区地热地质参数,推导出该区合理井距经验公式。随着地热工程开采量增加,合理井距亦随之增加,当开采量为60m³/h时,合理井距不应低于181m。根据计算,德城区51组采灌对井中,21组采灌对井将会发生热突破,且有8组采灌对井热突破时间不足10年,占比达到了19.6%。为保障采灌工程可持续运行,采灌井应及时调整布局。     

河口海岸GIS时空过程可视化表达

河口海岸带中一些随时间变化的三维海洋现象(如涡漩、锋面、水团等)的时空建模与可视化表达是海洋地理信息系统(MGIS)发展的一大难题。基于流体建模与可视化AVIZO Green技术,针对海洋连续场中的三维海洋现象,提出了基于特征的时空三域动态识别技术,设计并实现了面向主题应用的时空四维GIS可视化框架,能够有效表达三维海洋现象。以长江口海岸带涡漩、冲淡水、羽状锋和盐跃层为例进行三维动态可视模拟,直观再现了object-like型和field-like型海洋现象的时空演绎过程,为海洋现象仿真研究,尤其是多维、动态、边界模糊的复杂海洋现象的有效表达提供了一种新思路和方法。     

坦桑尼亚穆索马—马拉绿岩带塔拉尼金矿床地质特征及找矿潜力分析

坦桑尼亚塔拉尼（Tarani）金矿床位于穆索马-马拉绿岩带内,矿体受近EW和NW向韧性剪切带控制。围岩为尼安萨超群绿泥千枚岩。矿石类型主要为石英脉型,矿石构造以细脉状、块状和蜂窝状为主,有用矿石矿物为自然金。矿化蚀变的主要类型有：硅化、硫化、绢云母化等。成矿阶段分为早期（S1）、中期（S2）和晚期（S3）3个阶段。矿床类型为剪切带石英脉型金矿床。金矿严格受地层和构造控制,尼安萨超群铁镁质火山-沉积建造是含矿地层,近EW和NW向韧性剪切构造带为赋矿构造。矿区内近EW和NW向韧性剪切带中变形强烈地段为矿区找矿有利地段。激电中梯和测深资料显示,在M1金矿脉两侧延伸方向和深部具有巨大的找矿潜力。