团聚-分散行为对悬浮液Zeta电位的影响

试验研究了NaCl和CaCl22种电解质加入量对不同粒径玻璃微珠(S1,S2,S3)和蒙脱石(M0)悬浮液Zeta电位的影响,以考察颗粒性质、颗粒粒径和电解质对Zeta电位和悬浮液稳定性(分散或团聚)的影响。试验结果表明,粒径较大的玻璃微珠S1和S2悬浮液Zeta电位随电解质的增加而逐渐增加,与文献中的描述基本一致;但粒径较小的玻璃微珠S3和蒙脱石M0悬浮液的Zeta电位随电解质的增加呈现出一些异常的变化,特别是在零电点附近发生了剧烈波动。分析S3和M0悬浮液Zeta电位出现异常变化的原因,可能是微细颗粒在零电点附近发生了较为明显的分散-团聚-再分散过程,团聚或分散过程又反过来影响到悬浮液的Zeta电位和粒度分布。     

适应性治理与气候变化：内蒙古草原案例分析与对策探讨

适应性治理通过边学边做,针对各地方的社会经济条件、自然生态系统、地方知识文化等基本特征,基于一个动态、自下而上和自组织的过程不断测试和修正制度安排与知识体系,形成一个旨在解决实际问题的循环过程。通过内蒙古3个地区案例的对比分析研究,基于对其气候变化风险和社会脆弱性的评估,发现其在气候变化影响下形成的不同程度的社会脆弱性正是源于不同的草原利用机制和基于此的社会合作机制。正是因为3个案例地的牧民有着不同的社会资本和社会记忆,所以他们面对极端天气导致的自然灾害时,采取了不同的应对方式,有的牧户可以依赖于社会资本移动牲畜来渡过难关,有的牧户则可以在嘎查范围内重启社会记忆,通过合理安排草场利用和移动牲畜提高自身的抗灾能力,而有的牧户则只能通过买草料独立抗灾。这样不同的结果有力证明了适应性治理在提升这些地区气候变化应对能力方面的必要性和可行性。在地区层面引入适应性治理,可以满足各利益相关方的需求,有利于自然、社会及管理的多学科协同,与“未来地球计划”的协同设计、协同实施和协同推广理念不谋而合,是“未来地球”思想在气候变化适应研究中的实践。     

基于模糊综合评判的海洋溢油污染评估模型研究

在分析总结相关研究成果的基础上,利用模糊综合评估方法,对溢油污染程度相关影响因素进行深入分析研究,对溢油污染程度评估指标体系进行改进和完善,提出溢油量和离岸距离两个影响因子新的隶属度函数,构建新的海域敏感区隶属度子集表并计算各指标的权重。最后,应用此模型对2002年渤海绥中36-1油田中心平台溢油事故进行评估,结果显示污染程度评估等级有明显提高,以期为海洋溢油污染评估提供科学依据,并通过提高污染评估等级引起人们对海洋环境的重视。     

质量守恒的订正算法在GRAPES_GFS中的应用

如何在长时间积分的过程中保证模式大气的质量守恒是数值模式动力框架面临的基本问题之一,对于半拉格朗日动力框架来说, 在理论上要满足质量守恒面临着诸多的困难,质量订正方案不失为一种简单可行的选择。中国气象局数值预报中心的GRAPES_GFS (Global-Regional Assimilation and PrEdiction System, Global Forecast System) 在长时间积分过程中质量损失问题较为明显,该研究工作借鉴C-CAM (Climate-Community Atmosphere Model) 中对地面气压进行订正控制模式质量守恒的思路,在GRAPES_GFS中开发了一种对每个网格内的质量按照不同权重系数进行调整、控制模式大气总质量守恒的算法。经过一系列的试验,验证了该方法在GRAPES_GFS中的可行性,在保证模式质量守恒的情况下可有效减小高度场的预报偏差,缓解模式预报结果中天气系统偏弱的问题,在实际业务预报中有一定应用价值。     

高岭土对煤生物产气的影响及微生物群落响应

高岭土是自然界较常见的无机矿物,对微生物的生长代谢有促进作用,煤中赋存大量高岭土,而有关其对煤生物产气影响的报道确较少。为探究高岭土对煤生物产气的影响,以陕西榆林煤为研究对象,以驯化的微生物作为产气菌群,通过在培养基中添加不同质量分数的高岭土进行煤生物模拟产气,利用气相色谱仪、酶标仪、傅里叶红外光谱仪、Illumina高通量测序平台,研究CH₄产量、总挥发性脂肪酸(Volatile Fatty Acids, VFAs)浓度、辅酶F₄₂₀含量、产气前后煤的有机官能团和微生物群落结构的变化。结果表明:高岭土的添加影响生物产气过程,0~8.0%高岭土添加量可明显分为2个区间,0~1.0%和2.0%~8.0%,产甲烷量、累积产甲烷量和F₄₂₀在2个区间内呈先升后降趋势,而乙酸和VFAs浓度变化趋势相反;模拟生物产气50 d后,添加高岭土实验组(0.5%)每克煤累积产甲烷量最高可达216 μmol,较空白组提高55.4%;同时,添加高岭土可以提高辅酶F₄₂₀的含量,最高可达48.93 ng/L,也有助于煤中的醇、酚—OH、—NH—和—NH₂被微生物利用。高岭土对煤生物产气体系中细菌种群结构的影响规律不明显,仅Firmicutes(厚壁菌门)在0~1.0%和2.0%~8.0%添加区间呈现先增后减的变化趋势;相比之下,高岭土的添加对古菌丰度变化影响较明显,体系中的古菌主要是Euryarchaeota(广古菌门),其中,Methanosarcina(甲烷八叠球菌属)和Methanobacterium(甲烷杆菌属)是古菌中丰度最高的种属,Euryarchaeota和Methanosarcina丰度在0~1.0%和2.0%~8.0%区间内与甲烷累积产量变化、F₄₂₀变化趋势一致,Methanobacterium却和VFAs变化趋势一致。由此得出,高岭土的添加会影响榆林煤的生物产气,其产甲烷量、VFAs、F₄₂₀酶活性、微生物群落结构和煤中有机官能团组成均会发生变化,这为后续研究煤中无机矿物对煤的生物产气的影响提供参考。      

基于磷脂脂肪酸的热带西太平洋沉积物生源要素矿化过程探析

甄别生源要素参与的海洋沉积物矿化过程对探析生源要素的生物地球化学循环有重要的作用,矿化作用包括有氧呼吸、硝酸盐还原、铁锰异化还原及硫酸盐还原等多个过程,但如何区分这些过程一直是海洋沉积物矿化研究的难点。本研究采用气相色谱-质谱(GC-MS)联用对热带西太平洋沉积物中的磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acid, PLFA)的组成进行了解析,并分析不同矿化过程中的主要PLFA种类及其影响因素,探究PLFA对沉积物矿化的指示作用。结果表明,PLFA总量在有氧呼吸过程中最高,而在硝酸盐还原过程中最低;且14:0、i14:0、i15:0和i19:0是有氧呼吸过程中微生物PLFA的主要组成,当其含量明显降低时可以指示沉积物矿化从有氧呼吸转变为硝酸盐还原;而10:0、17:0、20:0和22:0含量之和显著增加时则指示了硫酸盐还原过程的发生。在热带西太平洋沉积物中,总有机碳(TOC)和总有机氮(TON)含量以及间隙水NO₃-N含量是PLFA含量的重要影响因素,PLFA总量随着TOC和TON含量的减少而减少,并且TOC和TON的降解能够促进PLFA降解的发生,对PLFA组成有更直接的影响。     

沉积微相-岩石相随机模拟及其控制下的属性建模——以苏里格气田苏49-01加密试验区为例

常规岩相控制建模方法体现不了不同沉积微相的储层非均质性的类型及强度,同时传统的三维沉积微相控建模虽然在一定程度上分相带反映了储层的物性变化,但反映不了同一种微相内部不同岩性所引起的储层非均质性。本文以苏里格气田苏49-01加密试验区块为例,在岩相模型的基础之上,统计各沉积微相建模所需参数,以基于目标的建模方法建立沉积微相三维地质模型。在应用沉积微相-岩石相划分方法精细表征不同成因砂体间岩性、物性差异之后,建立起研究区沉积微相-岩石相的地质知识库。继而在三维沉积微相模型内部模拟沉积微相-岩石相模型,最后以该模型约束建立起高精度属性模型,该属性模型可精细刻画不同沉积微相以及同一沉积微相内部不同岩性所引起的储层非均质性。     

一种Web三维地形表面积测量方法

由于传统地形测量的局限,存在费时、费力、误差较大并且在某些高危险区域无法实地测量.传统的二维WebGIS只是对地形的投影面积进行简单测量,无法真实有效测量三维地形的表面积.随着互联网技术与地理信息技术的快速发展,这里提出了一种Web环境下,借助Cesium内置的方法,采用浏览器内核计算,并基于Cesium的三维地形切片...     

高分辨率遥感影像的全变分分割模型

由于全变分(Total Variation,TV)模型具有较好的去噪、增强和扩散等功能,在过去的几十年中,TV模型在图像去噪、增强和超分辨率重建等方面得到了深入研究与广泛应用。鉴于TV模型的理论与分割理论具有一致性,因此本文主要研究TV模型用于高分辨率遥感影像的分割,并针对地物多尺度特征,提出了自适应的TV(ATV)模型;且与目前流行的面向对象的影像分析软件eCognition中的FNEA分割方法进行了比较。实验采用2幅高分辨率遥感影像,同时采用了面向对象的分割和分类评价,得出各方法各具优缺点的结论。     

南亚热带森林土壤CO2排放的季节动态及其对环境变化的响应

应用静态箱／气象色谱法对南亚热带3种森林土壤地表CO₂排放通量的季节动态及其对环境变化的响应规律进行了2年的连续观测,结果表明:季风常绿阔叶林、针阔叶混交林和马尾松针叶林(S+L)CO₂年排放总量分别为3942．2,3422．36和2163．02 gCO₂．m^-2·a^-1,并且3种林分具有相同的季节性变化特征,排放高峰均出现在6～8月,这期间的土壤CO₂排放量占全年排放总量的35．9％,38．1％和40．2％:不同森林土壤CO₂排放过程对环境变化的响应有明显差异,具体体现在针叶林(PF)对温度变化的响应较阔叶林(BF)和混交林(MF)敏感,Q10值较大,而且CO₂排放通量的季节变化幅度较大,表明结构单一的森林生态系统抗干扰能力较差;3种森林土壤CO₂排放通量与土壤温度(Ts)、土壤含水量(Ms)和空气压力(Pa)均呈显著相关;但多元回归分析表明,空气压力对森林土壤CO₂排放通量的影响并不显著;基于经验模型,以土壤5 cm处温度和土壤含水量两个指标可以分别说明阔叶林、混交林和针叶林土壤CO₂排放通量变异的75．7％,77．8％和86．5％,该模型可以较好地描述受水分胁迫的土壤或干旱或半干旱土壤CO₂的排放过程．