梅雨期暴雨个例模拟及其中小尺度结构特征分析研究

利用中尺度数值模式MM5和多普勒雷达观测资料，对2002年7月22~23日发生在长江中游一次梅雨暴雨过程进行模拟和分析。模拟结果与观测资料相比基本吻合。主要研究内容包括暴雨过程α中尺度到γ中尺度的回波结构以及动力特征和云降水粒子的分布。研究结果表明:在长江中游地区存在一条东北西南走向低空切变线，切变线北侧偏东气流中回波较弱，而南侧西南气流中不断出现强对流云团发生发展、合并分裂现象，形成沿着切变线分布的α中尺度对流带。对流带中有多个东北西南向的β中尺度波列，这些波列由从西南向东北方向移动的γ中尺度回波所构成。新回波大多产生在老回波的后部。γ中尺度回波具有相应尺度的气流辐合辐散结构。各种云降水粒子与动力场相互配合，上升运动位置和强弱决定云水的位置和强弱。云发展初期降雨首先产生于低层，以暖雨过程为主，成熟期云中冰相粒子对降水非常重要。强回波区的降水会在近地面产生出流。在西南气流中，远离切变线的回波移速大于靠近切变线的回波，容易产生回波合并；强回波由于降水而产生下沉和辐散气流，易导致回波分裂。     

水生入侵植物对常见水华的抑藻效应及其影响机理

为促使水生入侵植物的资源化利用以减少其对环境的危害,本文选取我国3种常见水生入侵植物,即水浮莲(Pistia stratiotes)、凤眼莲(Eichhornia crassipes)、空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)作为研究对象,研究不同的植物化感作用方式(植物种植水抑藻、植物粗提物抑藻)对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)、梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)、铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)这3种常见水华微藻生长的抑制作用差异及其影响机理。结果表明,3种植物的种植水和粗提物均对不同微藻表现出选择性抑制作用,且种植水的抑藻效果总体强于粗提物。其中以空心莲子草种植水对铜绿微囊藻的抑制作用最强,共培养第7天藻细胞光密度OD750值下降78.19%,叶绿素a(chl a)含量下降96.61%。铜绿微囊藻在空心莲子草种植水影响下,藻细胞的呼吸速率先升高后降低,光合速率逐渐降低,超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)等抗氧化酶的活性,以及蛋白质和膜脂过氧化产物丙二醛(malondialdehyde,MDA)的含量均呈现先升高后降低的趋势,由此可知铜绿微囊藻在共培养过程中受到了明显的胁迫和伤害。而在共培养第11天,实验组的胞外藻毒素含量较对照组仅增加8.69%,差异不显著(P0.05),说明空心莲子草种植水在有效抑制铜绿微囊藻生长的同时不会促进藻毒素的释放,具有较好的生态安全性。     

攀西地区重力场特征及地壳密度结构

攀西地区位于峨眉山大火成岩省中西部,构造和岩浆特征显著,地震活动强烈.通过对野外重力测量得到的云县—会东和普洱—七甸两条剖面的高精度重力观测数据进行处理和分析,构建了沿剖面的二维地壳密度结构,其中普洱—七甸剖面与孟连—马龙宽角地震剖面部分位置重合.同时结合区域重力异常特征及下地壳视密度填图结果,得到如下初步认识:红河断裂带是南北地震带南段地区重要的构造分界线,断裂带南北向密度结构和莫霍面分布形态存在较大差异,沿走向构造变化.云县—会东剖面上大姚—会东段下地壳底部存在密度较高的壳幔过渡层,结合研究区下地壳底部壳幔过渡层的密度分布特征,认为该过渡层不是攀西裂谷下的"裂谷垫",而是由岩浆底侵作用造成的.     

基于静动法的大直径超长桩承载力实测分析

大直径超长桩在海洋工程和桥梁工程中应用广泛,但目前常用的测试方法均有各自的局限性。针对普通静载费时费力,自平衡测试方法研究不够完善等不足,基于马来西亚槟城二桥工程,采用现场实测方法对砂土地层中大直径超长嵌岩桩的静动法测试进行研究。通过对同一根桩上的自平衡法测试结果进行对比,分析静动法测试大直径超长桩承载力的适用性。通过对比发现,静动法测试结果用传统卸荷点法和分段卸荷点法处理得到的等效静承载力比自平衡法大30%左右;且由于土动摩阻和孔隙水压力影响,静动法测得的桩身摩阻力也大于自平衡测试结果,需要进行修正。     

艺术地形图及其编制方法探讨

传统地形图专业化太强、抽象程度高,适用范围小,已成为地理信息技术广泛应用的障碍。为此,本文提出并研究了艺术地形图的概念和编制方法,探讨了通过细化和美化编制艺术化地形图的方法,并以制作大比例尺艺术地形图为例进行了实验说明。结果证明：艺术地形图既保持了普通地形图的精度,又具有效果图的艺术性;它不仅形象美观,而且信息更丰富,具有更好的实用性,在智慧城市建设中可发挥独特的作用,可有力地推动地理信息技术的广泛应用。     

输水隧道地震响应的多物质ALE数值分析

为研究浅埋输水隧道内部流体对隧道地震响应的影响,考虑黏弹性人工边界、土壤的非线性、隧道结构刚度有效率及流-固耦合作用,建立了双线隧道-土体-流体相互耦合作用的力学模型。通过刚度折减试验得到衬砌环环向、径向、轴向刚度,进而引入正交各向异性连续材料作为衬砌材料模型。采用基于任意拉格朗日-欧拉（ALE）描述法的流-固耦合方法,对上海某大直径双线输水隧道在流体作用下的地震响应进行了分析。通过与等效密度法对比,验证耦合模型对于处理输水隧道多物质非线性耦合抗震问题的可行性。计算结果表明,在水平方向地震激励下,无论一致激励或是非一致激励流体对隧道地震变形和内力都有较大影响,但对位移影响较小;对于不同隧道内水量,隧道弯矩均集中于衬砌隧道45°交叉斜线位置;相比于一致激励,非一致激励增强隧道地震位移和变形响应是明显的。     

1980-2010年西藏波密地区典型冰川变化特征及其对气候变化的响应

运用遥感(RS)与地理信息系统(GIS)技术, 结合波密县1960-2010年气象数据, 分析了西藏波密地区冰川的主要分布特征和典型大冰川1980-2010年的时空变化. 结果显示: 波密县共有冰川数量2 040条, 总面积为4 382.5 km², 其中, 分布在海拔4 000~6 000 m的高山冰川总面积达4 086 km², 占冰川总面积的93.2%; 南坡分布冰川1 504条, 面积3 180.04 km², 分别占波密冰川总量的73.73%和72.56%, 而北坡占还不到三分之一. 提取1980、 1990、 2000和2010年4期面积大于20 km²的24条大冰川面积进行对比分析, 1980-2010年间波密县大冰川面积总体呈减小趋势, 由1980年的1 592.78 km²退缩至2010年1 567.04 km², 共退缩了25.74 km²; 其中, 1980-1990年冰川变化贡献最大, 冰川面积退缩了16.62 km², 占冰川总面积退缩量的64.6%. 波密县气象站数据显示, 50 a来冰川退缩主要受温度持续上升的影响, 降水量变化对冰川变化影响不大.     

CGE模型在地理学综合研究中的应用

地理学研究以综合性和区域性为特色。提高地表过程研究中人文与自然要素综合分析的深度与广度,寻找学科交叉的综合途径是地理学中具有挑战性的课题。可计算一般均衡模型(Computable General Equilibrium,CGE) 是环境与经济系统之间互动影响关系模拟的有力工具,在地理学综合研究中得到广泛应用。本文概括了CGE模型在资源环境的可持续性、气候变化与资源税、灾害与综合风险管理、污染物的区域环境过程等多个方面的应用,从模拟主体、模型约束、模拟方法以及过程与结果表达4 个角度,总结了CGE模型与地理学综合研究之间的契合点,并指出与地理学其他模型的耦合以及情景模拟的地理学依据是CGE模型下一步的发展方向。     

2014年新疆于田M_S7.3地震的地壳构造变形背景

利用2011~2013年的流动GNSS观测资料及处理结果,获得了2014年于田MS7.3地震区域水平形变场。结果显示:(1)于田MS7.3地震发生在构造活动较强烈的阿尔金断裂带西端,其两侧的形变差异运动为8~9 mm/a,左旋运动是差异运动的主要成份;(2)发震区域的主应变是全区最突出的区域,张压大小相对均等,主张方向为南东东—北西西;(3)该地震发生在左旋形变的高梯度带上,其北部的塔里木盆地为较弱的右旋形变,其南部约150 km以外几乎无旋形变;(4)地震发生的部位为面应变性质转变的过渡带,其西为面膨胀区,其东为面收缩区。     

赣南岐山岩体深熔-幕式岩浆活动:来自锆石U Pb精细年代学研究

武夷山地区加里东期深熔混合岩化-岩浆作用普遍,且两者时代一致或相近,但是加里东期深熔作用的启动时间尚不明确。赣南寻乌县岐山岩体位于武夷山构造带南部,该岩体形成时代缺乏精确的年代学依据。基于锆石LA-ICP-MS U-Pb测年手段,在该岩体中发现两期锆石,早期锆石为深熔成因,晚期为岩浆成因。本次研究获得的晚期锆石形成时代为445~440Ma,具有从外向内年龄渐新的规律,表明该岩体形成于晚奥陶世晚期-早志留世,可能是从源区上升的不同批次岩浆就位的结果,即该岩体为加里东期深熔-幕式、多期次岩浆活动的结果。边缘部位与岩体中心部位分别获得早期深熔锆石加权平均年龄值(458±4Ma)与岩浆锆石加权平均年龄值(460±4Ma),两者在误差范围内一致。表明武夷山地区在加里东早期,大约460Ma左右发生了一期深熔-岩浆活动,为武夷山构造带加里东运动深熔作用的启动时代提供了制约。