不同方法评价喀斯特煤矿区农田土壤重金属生态风险比较

采用TCLP法、内梅罗综合污染指数、嵌入Igeo综合污染指数法等方法对贵州织金县某煤矿区周边农田土壤重金属进行评价。土壤中Cd、Cr、Cu、Ni、Hg和Zn的含量范围分别为0.79～2.08 mg·kg-1、144.20～464.40 mg·kg-1、91.63～187.50 mg·kg-1、48.13～104.47 mg·kg-1、0.14～2.33 mg·kg-1、144.35～265.89 mg·kg-1,所有土壤样点的Cd、Cr、Cu和Ni含量均已超过国家土壤环境质量二级标准,部分土壤样点的Hg和Zn含量超过二级标准。TCLP法评价结果所有土壤样点均未受到重金属污染;内梅罗综合污染指数法评价结果为农田土壤重金属生态风险处于安全水平;嵌入Igeo综合污染指数法评价结果表明,90%的土壤达到中度污染以上,其中65%的土壤处于中度污染,25%的土壤受到中度至重度污染;潜在生态危害指数法评价表明,所有土壤样点重金属均处于轻微生态风险水平。针对不同评价方法得出的结果存在差异的情况,在评价土壤重金属污染状况时,应根据评价目标的差异选择合适的评价方法。      

单斜构造区岩溶倾斜洞穴发育趋势与岩层产状相关性识别

通过构建岩溶倾斜洞穴发育趋势面和岩层倾向面,探讨在单斜构造区岩溶倾斜洞发育趋势与岩层产状的相关性。首先,根据洞穴探测导线长度、方向、倾角等要素,以测量初始点为原点建立空间直角坐标系,将测量空间方位角转换为平面直角坐标系中的方向角,将测量数据投影在平面直角坐标系上,运用向量加法原理求出各测点平面向量及坐标,结合各测点的相对高差,运用趋势面分析方法进行一次拟合,构建洞道空间展布平面方程;其次,根据岩层产状信息在空间坐标系中构建平面方程;最后,通过计算两平面法向量的夹角,来判断洞穴空间展布平面和岩层产状平面的重合度,同时求出两平面与同一水平面的交线所成角来判断洞穴空间展布趋势面与岩层面的倾向关系。通过实例证明,该方法用于探讨单斜构造区岩层产状对倾斜洞穴发育趋势的影响识别具有一定的实用性。      

高密度电阻率法在莱芜市泉河地区岩溶地质勘查中的应用

岩溶不仅会导致基岩面起伏很大,而且会产生较多的溶蚀带、溶洞、土洞等岩溶地质特征,灰岩分布区发生的地面塌陷等地质灾害,对建筑物安全及社会经济发展造成了严重的危害,高密度电阻率法是岩溶地质调查的重要物探手段。文章根据高密度电阻率法的基本原理及特点,对莱芜市泉河地区进行了岩溶地质勘查,通过对视电阻率二维成像图异常形态、高低阻等的反演分析,推断了该地区岩溶分布范围、大小和埋深。经钻探验证,推断结果与钻探资料吻合,为该地区岩溶塌陷地质灾害防治提供参考价值。      

北京市地面沉降分布及典型灾害类型初探

地面沉降为北京主要次生地质灾害之一,近年来呈现快速发展趋势,对城市规划发展和经济建设的影响日趋明显。目前对于北京地面沉降灾害类型及特征认识较为局限,缺乏全面、系统认识。本文通过区域水准测量监测数据及以往调查资料的搜集整理,结合现场调查,阐明了北京地面沉降分布特征,总结归纳了地面沉降灾害类型及特征,发现区域性地面沉降形成的以井管抬升为代表的点状破坏现象,该类灾害以点为中心呈辐射状分布,影响范围较小。局部差异沉降形成包括墙体开裂、地表开裂及桥梁开裂等具有线状破坏形式的灾害,该类灾害多呈线性沿固定方向延伸,影响范围较大。     

羌塘地块西南缘上侏罗统-下白垩统海相地层的发现

通过1∶5万区域地质调查,在青藏高原羌塘地块西南缘鸡夯地区原划上三叠统日干配错群中新识别出一套上侏罗统—下白垩统地层。本文根据该套地层的岩石组合以及古生物面貌特征,初步探讨了该套地层的沉积环境和沉积相特征,对其中发育的玄武岩夹层采用锆石U-Pb(LA-ICP-MS)同位素测年方法,获得其年龄为118.3±2.1Ma。在发育的生物碎屑灰岩夹层中采集了珊瑚、双壳类、腕足、腹足类化石,化石资料显示该套地层形成于晚侏罗世—早白垩世。这是首次在南羌塘地块发现该时期海相地层,这一发现证明南羌塘地块在晚侏罗世—早白垩世时期海水并未完全退出,而是局部发育海相三角洲。     

滇西双江县勐库地区临沧花岗岩中暗色包体锆石U-Pb年代学及其地质意义

位于三江南段双江勐库地区的临沧花岗岩,主体岩性为黑云母二长花岗岩,其次为黑云母花岗闪长岩和碱长花岗岩。通过野外地质调查,在勐库热水塘附近黑云二长花岗岩中发现了与其紧密共生的暗色镁铁质微粒包体(MME)—闪长岩。本文对暗色闪长岩包体进行了岩相学观察、LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和全岩主量元素分析。暗色闪长岩包体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为230.9±1.2Ma,与中细粒黑云二长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄(229.2±0.8Ma)基本一致。岩石地球化学特征表明,黑云二长花岗岩富K2O和Na2O,Na2OK2O,富Al2O3,铝饱和指数A/CNK平均为1.17;闪长岩K2O和Na2O含量中等,Na2OK2O,富Al2O3和Mg O,铝饱和指数A/CNK平均为0.77。二者稀土配分曲线为右倾的轻稀土富集型,二者均富集大离子亲石元素而亏损高场强元素Nb、Ta等,均具有相对较高的Mg#(黑云二长花岗岩30.50~61.41;闪长岩58.58~67.34)。中细粒黑云二长花岗岩Cr、Ni含量(平均值分别为46.96×10-6和11.21×10-6)小于闪长岩Cr、Ni含量(平均值分别为197.62×10-6和75.68×10-6)。综合研究表明,该地区花岗质岩浆的形成很可能与地幔流体作用引发的地壳部分熔融与壳幔岩浆混合作用密切相关,形成于陆陆碰撞-后碰撞的构造背景,暗示保山地块与思茅地块在230Ma已经进入了陆陆碰撞-后碰撞的地质时期。     

基于均一化资料的广州近百年气温变化特征研究

利用RHtest软件结合台站元数据对广州1908—2019年平均气温进行非均一性检验和订正,结果显示在1912、1928、1942、1988、1995、2004和2010年有7个显著的非均一间断点,订正后升温速率为1.39℃/(100 a),较订正前显著增加,具有准50 a和准3 a的显著周期。运用DB16正交小波分析其多时间尺度变化特征,结果显示方差贡献最大的是趋势分量,其次是准3 a和准6 a周期分量。趋势分量从20世纪40年代开始呈现持续的升温趋势;20世纪80年代中期至20世纪末的快速增暖是准50 a和准20 a周期分量的上升期叠加于趋势分量的结果;1998—2014年增暖停滞特征是准50 a、准20 a和准10 a这3个年代际周期分量的降温位相叠加在趋势分量上引起的。     

基于邻域最优概率的GRAPES快速更新循环同化预报系统逐时降水订正方法

针对高分辨率数值天气预报的时空不确定性, 利用邻域最优概率方法对华南区域GRAPES快速更新循环同化预报系统的24 h预报进行逐时降水订正和检验评估。结果表明: (1)邻域法能改善模式降水预报的空间不确定性, 最优邻域半径随降水等级增加而减小, 强降水的最优邻域半径约为60 km; (2)通过引入时间滞后因子, 可进一步改善模式不同时间起报的不确定性, 结合Brier评分确定了时间滞后窗为4 h; (3)提出基于邻域最优概率阈值的降雨进行分级订正方法, 有效提升了降水客观预报能力, 晴雨预报较模式全部为正技巧, TS评分达到0.89以上, 总体提升幅度约5.3%;强降水预报同样均为正技巧, TS评分呈先降后升趋势, 在12 h时效前后预报效果最优, 进一步提升了GRAPES快速更新循环同化预报系统的业务预报水平。      

观测分析El Ni?o衰减早晚对南亚与青藏高原夏季降水和气温的影响

El Ni?o（厄尔尼诺）事件对东亚和南亚次年夏季降水影响及其机理已经得到充分研究,但其对夏季青藏高原降水是否有显著影响还不清楚。本研究根据1950年后El Ni?o事件次年衰减期演变速度,对比分析衰减早型与晚型El Ni?o事件对南亚季风区与青藏高原夏季（6～9月）季节平均和月平均气候影响差异。结果显示在衰减早型次年夏季热带太平洋海温转为La Ni?a（拉尼娜）型且持续发展,引起Walker环流上升支西移,印度洋和南亚季风区上升运动加强,同时激发异常西北太平洋反气旋（NWPAC）,阿拉伯海异常气旋和伊朗高原异常反气旋性环流响应,增加7～9月对流层偏南气流和印度洋水汽输送,导致南亚和高原西南侧降水偏多。衰减晚型次年6～8月热带太平洋El Ni?o型海温仍维持,印度洋暖异常海温显著,对应的印度洋和南亚季风区上升运动较弱,NWPAC西伸控制南亚季风区,阿拉伯海和中西亚分别呈现异常反气旋和气旋性环流,导致青藏高原西风加强,水汽输送减少,南亚北部和高原降水一致偏少。结果表明:（1）El Ni?o显著影响次年青藏高原西南部夏季季节和月平均降水与温度,是印度和高原西南部夏季降水显著相关的重要原因;（2）El Ni?o衰减快慢速度对南亚和青藏高原西南部夏季季节内降水的影响有着重要差异。     

结合Ka和X波段双偏振雷达对北京一次锋面降雪过程雪带的观测分析

本文设计了中国科学院大气物理研究所位于同一观测站内的一部单发双收Ka波段双偏振雷达和一部双发双收X波段双偏振雷达高效结合观测的方法,并首次将Ka和X波段双偏振雷达结合应用在降雪过程的观测中,对2019年2月14日锋面气旋系统在北京地区降雪过程中雪带的形成、发展、消亡过程的宏微观结构进行了分析。结果表明,雪带的垂直结构符合以往对层状云垂直分层的物理认识,类似但不同于雨带由凝结增长层、丛集层、淞附层、融化层组成的四层结构,雪带只包含由上层“播种”至下层的冰晶形成的凝结增长层、丛集层和淞附层三层。由于各层水平风速不同,雪带的三层结构并非垂直排列。多个雪带不断生成发展维持降雪,直至冰晶凝结生长层变空,云从冰晶凝结生长层分裂为多层云后各自消散。证明了Ka和X波段双偏振雷达结合的必要性和高效性,丰富了对锋面气旋系统雪带的认识,补充了Ka波段和X波段雷达对降雪的观测研究。