江西省北部地区汛期一次短时强降水过程成因

利用NCEP1×1°再分析资料,结合地面高空观测资料、FY-2D卫星TBB资料和雷达探测资料,对2015年6月2日21时—3日09时发生在江西省北部地区的暴雨天气过程进行了分析。结果表明:1)500 hPa高空槽和低层切变线直接导致了此次降水天气过程,低空急流带来的充沛水汽和不稳定能量与冷锋的抬升作用加剧了降水的强度,降水发生期间的高空槽和西太平洋副热带高压的少动有利于雨带的维持。2)在江西省西北部初生的β-MCS东移过程中逐渐发展成熟,多个成熟并具有高降水效率的β-MCS依次并持续影响江西省北部地区。假相当位温的垂直分布和低空急流的相互配合,导致江西省北部地区具有极强的不稳定层结和较大的能量输送。垂直上升速度对积云发展的作用证明了降水是由积云处于成熟阶段时产生的,与TBB的分析结果相互印证。3)此次暴雨天气过程从单纯的对流降水逐步过渡到混合云降水,混合云中低层急流核始终处于江西省东北部地区,混合云中对流作用较强单体的依次经过是导致该地区持续出现降水强度大于20 mm/h、12 h降水量大于200 mm的重要原因。东西向冷锋触发的对流、东西向的低层切变和偏西风的中高层引导气流导致了此次过程的雨带自西向东移动,表现出明显的"列车效应"。     

南昌市空气质量预报产品检验分析及统计订正试验

利用南昌市环境空气质量监测数据,对比分析了WRF-Chem模式和国家级空气质量预报指导产品对6种污染物浓度的预报效果,并采用时序法、时刻法和标准化法3种训练样本构建方案,利用BP神经网络法对WRF-Chem模式和国家级空气质量预报指导产品6种污染物浓度的预报结果进行订正试验。结果表明:1)WRF-Chem模式预报的6种污染物浓度的预报误差整体比国家级空气质量预报指导产品的预报误差要小,即WRF-Chem模式的预报效果优于国家级空气质量预报指导产品。2)WRF-Chem模式6种污染物浓度预报值与观测值的均方根误差的日变化均呈波动形式,除了O3在10时开始升高到18时达到峰值以外,其余的污染物均是从10时开始下降到16时或18时达到谷值。国家级指导产品6种污染物浓度预报值与观测值的均方根误差日变化则略有不同,除了NO2和O3分别在08时和20时达到谷值以外,其他4种污染物均是在14时达到谷值。3)采用标准化法对CO、SO2、PM10、PM2.5集合订正后的误差比WRF-Chem模式的要小;时刻法、时序法对NO2、SO2、PM2.5集合订正后的误差比WRF-Chem模式的要小,预报效果对单一模式预报结果有一定改进作用。     

三峡库区“阶跃”型滑坡变形机理与预警模型

自2003年蓄水以来,三峡库区已查明的滑坡或潜在滑坡高达5000余处,这些灾害对三峡水库的持续运营、大坝、航道及库区居民的安全造成了严重的威胁。通过研究滑坡的变形特征、诱发因素及失稳机制,有助于开展滑坡的稳定性评价,并构建预警预报模型。以三峡库区八字门滑坡为研究对象,综合分析降雨、库水位、人工和自动GNSS监测等数据,结合勘查资料及野外宏观巡查,研究了滑坡的变形特征及失稳机理,并确定合理的预警判据及阈值。研究表明:①八字门滑坡整体变形明显,处于蠕动变形阶段,滑坡变形主要集中于每年5—9月,滑坡累积曲线呈现典型的“阶跃”状变形特性。②滑坡的变形受斜坡结构、岩性等因素的控制,水库水位下降是滑坡变形的主要驱动因素,并与库水下降速率正相关。另外,特大暴雨和持续降雨在水位下降阶段、水库低水位运行期及水位上升期会促进滑坡变形,是滑坡的次要驱动因素。③通过精细化数据分析以及改进切线角法获取的八字门滑坡出现“阶跃”变形的位移速率阈值为4.6 mm/d,7 d累积降雨量阈值为60 mm,库水位阈值为159 m,库水位下降速率阈值0.4 m/d。     

首钢秘鲁铁矿马尔科纳矿区9-10号矿体地质特征及成矿模式

秘鲁马尔科纳铁矿位于南美安第斯山金属成矿带中。9-10号矿体赋存在志留-泥盆系马尔科纳组角岩中,MINA9、MINA10两个矿体实为同一矿体,只是被后期安山玢岩脉切割分成为两段。矿体呈层状、似层状产出,走向上连续,由一个主矿体组成,地表出露主矿体长1 450m,平均宽度100m。西部矿体走向近EW,倾向NW,倾角较缓;东部矿体走向NEE,倾角中等,围岩为角岩。矿体沿走向厚度稳定,9号矿体沿倾向矿体变薄,10号矿体沿倾向矿体增厚;由于后期氧化作用,铁矿体具有明显的垂直分带特点,由上到下分为氧化带、过渡带和原生带。综合矿物学和Ar同位素地质年代学研究结果,铁矿床主要形成于侏罗纪—早白垩世,成矿分为7个成矿阶段,中-晚侏罗世(171~156 Ma)的磁铁矿阶段、磁铁矿-硫化物阶段和多金属硫化物阶段是马尔科纳铁矿的主要成矿期;早白垩世(110~101 Ma)出现脉状铁-铜-硫化物叠加矿化阶段。马尔科纳铁矿的成矿模式:板块的碰撞-俯冲,造成强烈的幔源岩浆活动,形成大规模火山喷发和高钾钙碱性岩的侵位,火山(岩浆)期后的含矿流体沿NEE向断裂侵位,磁铁矿聚集矿化,形成马尔科纳铁矿的主矿体;主成矿期后又弱的叠加矿化,与中基性岩脉和断裂一起改造、破坏了先期阶段的矿体。     

南麂列岛海域蟹类群落结构及其与环境因子的关系

根据2013年11月、2014年2月、5月、9月在南麂列岛国家海洋自然保护区海域进行生物资源调查所获得的资料,分析了南麂列岛海域蟹类种类组成、优势种、生物多样性等群落结构特征,并定量分析了群落结构与水文环境因子之间的关系。结果表明,周年4个季度月调查共鉴定出蟹类21种,隶属7科、12属,其中优势种为三疣梭子蟹（Portunus trituberculatus）、日本蟳（Charybdis bimaculata）和双斑蟳（Charybdis bimaculata）3种。不同季节的蟹类种类组成差异较大,而优势种类组成变化较少,其中,以秋季的蟹类种类数最多,冬季最少。从不同水深区域的渔获种类分布趋势来看,蟹类种类以20~30 m水深带较多,30~40 m水深带较少。夏季多样性指数低于其他季节,以水深来看,多样性指数在10~20 m水深带较高,30~40 m水深带较低,蟹类多样性指数与水深呈反比。根据冗余分析认为,水深、水温和盐度是影响调查海域蟹类种类组成和群落结构特征的主要环境因子。     

山东莱芜垂阳矽卡岩型铁矿尾矿中关键金属钴综合利用评价探讨

钴是高温合金、电池材料、防腐材料、磁性材料等重要原料,广泛应用于航空航天、电子电器、机械制造、汽车、化工农业、陶瓷等领域,在国民经济和社会发展中具有特殊的意义。特别是从移动电子设备,到新能源汽车的动力电池,再到电网储能,钴作为锂电池正极材料——钴酸锂的重要组成,都是不可或缺。因此,钴被世界上众多国家列为21世纪重要的关键战略资源(Gulley et al., 2018)。现今我国是世界上最大的钴资源进口国(95%依靠进口)和消费国(US Geological Survey, 2018),而且钴资源紧缺,保障程度低(蒋少涌等,2019;许德如等,2019)。因此,在复杂的国际政治和经济形势下,摸清我国钴资源的家底,增强我国钴矿资源供应保障程度,对我国国民经济发展和国家安全保障具有重要的战略意义。我国钴矿床类型多样,包括岩浆铜镍硫化物型、红土风化型、沉积砂岩型、热液型(如沉积喷流型、矽卡岩型、斑岩型、IOCG型等)(王辉等,2019;许德如等,2019;卢宜冠等,2020)。然而,与世界上钴矿资源相比,我国钴矿规模小、品位低,大部分钴矿为伴生矿,钴多作为副产品回收利用,主要伴生铜、镍金属产出,其次伴生铜铁矿床。其中,矽卡岩型矿床是我国伴生钴矿的一种重要类型,富钴矽卡岩矿床主要发育在东昆仑地区、长江中下游和冈底斯地区。目前,关键金属元素在自然界的矿物和岩石中赋存状态研究已广泛开展,但在矿山尾矿中的赋存状态和可回收利用性研究则相对薄弱。基于山东省新一轮找矿突破战略行动及鲁西地区矽卡岩型铁矿尾矿综合利用程度低等背景,为有效发挥尾矿二次资源的作用,摸清尾矿中伴生的矿产资源的可利用性,本次选取山东省莱芜垂阳铁矿床开展了尾矿中伴生矿产资源的综合利用评价工作,大致查明垂阳铁矿尾矿中可利用伴生资源类型、赋存状态及推荐选矿工艺。通过铁矿尾矿中伴生矿产资源综合利用评价工作,对提高山东矽卡岩型铁矿床中矿产资源综合利用水平,提升战略性矿产资源安全保障能力,助力山东省新一轮找矿突破战略行动具有重要意义。     

琼北玄武岩建造区域岩石—土壤体系化学元素垂向分布规律

土壤由岩石风化而来,岩石—土壤是一个密切联系的体系,是地球系统科学中与人类关系最为密切的一部分。为调查研究地质建造单元岩石—土壤体系（简称：岩土体系）中的物质组成演化特征,我们必须选择原地风化的残积物出露区域来完成土壤垂向剖面采样。本文以海南岛区域生态地质背景调查项目的资料数据为基础,科学阐述了残积物剖面的确定方法,并依据琼北玄武岩垂向剖面地球化学数据,总结出如下结论：垂向剖面SiO2含量呈现出土壤表层A层和岩石的高,土壤B、C层含量低的“凹”字型特征,与Al2O3含量变化趋势相反（“凸”字型）,两个代表性组分存在明显的负相关性,其他组分根据其亲和性,与该两种组分协同变化,部分受表层活动影响较大的元素,例如有机质、I等部分微量元素,则不具有该规律,土壤表层（A、B层）与深层（C层）、岩石中差别通常较大。     

高黎贡山复杂地形下局地环流的数值模拟研究

本文利用中尺度模式WRF（weather research and forecasting）模拟了2016年干季和湿季高黎贡山南段（腾冲—保山地区）山谷风环流,分析YSU、MYJ、MYNN3、ACM2和BouLac五种边界层参数化方案在高黎贡山复杂下垫面的适用性。研究结果表明YSU方案对温度模拟的效果最好;ACM2模拟的风速平均绝对误差最小;MYNN3方案模拟的风向绝对误差最小,YSU方案和MYJ方案模拟的风向日变化趋势与观测更加一致。高黎贡山南段地区上午09时（北京时,下同）出现谷风环流,夜间19时转为山风环流。白天多为偏南风,夜间为偏北风和偏西风。白天山顶气流辐合而山谷气流辐散,夜间相反。白天风速大于夜间。干季西风风力较弱,有利于低层局地环流的发展;而湿季受较强的偏东背景风影响时,局地环流的发展受到抑制,边界层高度也就低于干季。干季西风遇到高黎贡山,在西坡下沉并形成涡旋,西侧湍流混合充分,边界层高度高;湿季偏东风使高黎贡山西侧谷风减弱,腾冲与保山的边界层高度相差不大。     

Protophyllocladoxylon jingyuanense sp.nov.,a Gymnospermous Wood of the Serpukhovian (Late Mississippian) from Gansu,Northwest China

<正>A new species of gymnospermous fossil wood,Protophyllocladoxylon jingyuanense sp.nov., is described from the lower part of the Tsingyuan Formation(Serpukhovian/Late Mississippian),near the coal mine of Ciyao,Gansu,northwestern China.The specimen is preserved only in silicified secondary xylem,while growth rings are absent.Pits in radial tracheidal walls are araucaroid in type, uniseriate,occasionally biseriate.Xylem rays are homogeneous,uniseriate,occasionally biseriate. Cross-field pits are simple,large,one to two in number.Axial parenchyma is absent.The anatomical characters and geographic distribution of Protophyllocladoxylon woods through geological ages are documented.Those species with axial parenchyma and without growth rings live in warm climate, whereas the species without axial parenchyma and with growth rings are present either in warm or cool climate.The ideal living climate for Protophyllocladoxylon woods is warm and wet.Our new species,as a fossil wood of Early Carboniferous,is likely the earliest known species of Protophyllocladoxylon.     

中国大风集中程度及气候趋势研究

利用1961—2010年中国553个地面气象站大风资料,并且定义和采用大风集中度和大风集中期的方法,讨论了大风日数年内分布形态的时空特征。结果表明:中国大风日数呈现出西多东少的空间分布特点。近50 a来全国范围内,大风日数都具有减少的变化趋势,其中青藏高原地区减少趋势最显著。在大风天气的年内分布形态上,青藏高原地区出现的大风天气较为集中;而内蒙古地区的大风天气较为分散。青藏高原地区大风集中期最早;而东南沿海地区大风集中期最晚。近50 a来中国大风集中度均有增加的趋势,其中东南沿海地区增加最显著;内蒙古地区和华北地区的大风集中期有显著增加的趋势。同时,西太平洋副热带高压强度、北半球极涡强度和欧亚经向环流型与中国大风集中度的变化关系密切。