基于卫星资料同化和LAPS-WRF模式系统的云天太阳辐射数值模拟改进方法

太阳能光伏发电已成为仅次于水电和风能的第三大可再生能源,光伏发电受云量时空变化的影响较大,因此准确模拟云天太阳辐射的时空变化对电网安全运行至关重要。围绕如何减小中尺度气象模式的云初始场误差,进而改进云天的太阳辐射模拟这一关键科学问题,本文通过研究基于卫星资料同化的LAPS（Local Analysis Prediction System）多时间层三维云分析同化方法,改进三维云结构,并将LAPS模式输出结果作为WRF（Weather Research and Forecasting）模式的初始场,模拟了2008年1月及夏季（6～8月）北京地区的总云量和总辐射的时空分布,重点分析了多云和有降水天气过程总辐射的模拟改进效果及其原因。结果表明,同化前后的总云量模拟值与观测值的时间变化趋势基本一致,但大部分时次总云量的模拟值低于观测值;大部分多云及降水时段同化后总云量模拟值较接近于实测值。1月晴天、多云天以及夏季晴天同化前后总辐射模拟值与实测值的时间变化趋势较一致,但同化前后两者的相关性差异不明显;晴天条件下同化前后总辐射模拟值均低于实测值,1月多云条件下多数时段同化后总辐射模拟误差减小不明显,与总云量的改进效果不显著有关。夏季多云、有降水及6月典型降水三种天气条件下同化前后总辐射模拟值与观测值的相关性稍差,同化后两者的相关性较同化前有所改进,尤其是6月典型降水过程改进效果较明显;同化前总辐射模拟误差较大,而同化后误差显著减小,尤其是6月典型降水过程同化后均方根误差和平均相对误差较同化前分别减小了102.6 W m-2和355.9%,最大相对误差减小更显著;同化后总辐射模拟误差小于同化前的比例高达75%,即大部分时刻同化后模拟误差小于同化前。多云和有降水天气过程总辐射模拟效果的显著改进与总云量的改进密切相关,即同化后总云量模拟值增加,云的反射和散射作用增强,导致模拟总辐射减小,即更接近于实测总辐射值。研究结果对于多云和降水天气条件下太阳辐射的模拟效果改进、太阳能资源客观评估以及光伏电站的发电量预测具有一定的科学和实际应用价值。     

正长石矿物与氯化钠离子交换反应实验研究

将正长石与氯化钠进行混合,在810℃的温度条件下进行反应。对反应前后的样品进行XRF的定量成分分析。2 g长石与20 g NaCl反应时间分别为12、24、36、48、72 h,反应后Na₂O含量从3.35%分别达到了9.05%、9.33%、10.1%、10.5%和10.8%;与40 g NaCl混合后长石中的Na₂O含量则分别变为9.98%、10.3%、10.5%、10.9%和11.9%。反应12 h后正长石的离子交换速度减缓,离子交换量缓慢增加。计算离子交换反应的Na⁺分配系数,可以看出高浓度的NaCl熔盐相对于低浓度的熔盐,离子交换反应的分配系数值更高,反应进行的更加充分。正长石在高温条件下显示部分离子筛效应,可以成为良好的离子交换剂材料。     

城郊地区面向对象的多传感器影像分类

城郊地区地物类型较为复杂,利用单一传感器图像进行分类精度有限,而多传感器数据结合起来则可以"优势互补",有利于遥感影像的解译和分析。本文以武汉城郊某地块为实验对象,结合ALOS卫星三种传感器数据(包括全色、多光谱以及SAR影像)的信息,采用向对象的方法进行分类,以获取更高的分类精度。实验结果表明适当运用sar影像与光学影像结合起来进行分类,可以较好地区分出水体与阴影、水体与农作物等,对于道路、居民地等地物类型的分类也有所帮助。     

甘肃阳坝铜多金属矿床流体包裹体及S、Pb同位素组成特征

甘肃省阳坝铜多金属矿床位于碧口地体的东北部,矿体呈层状、似层状赋存于碧口群阳坝组细碧凝灰岩和凝灰质千枚岩的过渡部位,根据矿床地质特征,将成矿期划分为海底火山喷流沉积期和变质热液叠加改造期。基于对阳坝矿床详细的野外观察和矿相学的研究,通过对矿床流体包裹体和S、Pb同位素的研究,总结矿床的成矿流体性质和成矿物质来源,探讨成矿机制。研究表明,阳坝矿床海底火山喷流沉积期流体包裹体类型主要为水溶液包裹体,成矿流体均一温度为135～336℃,盐度w(NaCl_(eq))为0.70%～10.61%,密度为0.58～0.97g/cm~3;包裹体气相成分以H_2O为主,含少量的CO_2和N_2,属于中低温、低盐度的H_2O-NaCl流体体系,与典型VMS型矿床成矿流体特征相似;变质热液叠加改造期流体包裹体类型主要为水溶液包裹体、CO_2-H_2O包裹体和纯CO_2包裹体,成矿流体均一温度为179～384℃,盐度w(NaCl_(eq))为3.39%～14.78%,密度为0.61～0.99 g/cm~3,包裹体气相成分富含CO_2及少量N_2,属于中高温、低盐度的H_2O-CO_2-NaCl±N_2流体体系,与区域上造山型金矿成矿流体特征一致,均为来自深部的变质流体。喷流沉积期矿石硫化物的δ~(34)S为-7.5‰～3.4‰,均值为-0.46‰,成矿热液δ~(34)S_(∑S)值≈3.73‰,变质热液叠加改造期硫化物的δ~(34)S为-6.7‰～3.3‰,均值-0.575‰,均显示幔源硫的特征。喷流沉积期(~(206)Pb/~(204)Pb=17.505～18.008、~(207)Pb/~(204)Pb=15.521～15.558、~(208)Pb/~(204)Pb=37.494～37.851)与变质热液叠加改造期(~(206)Pb/~(204)Pb=17.293～17.947、~(207)Pb/~(204)Pb=15.498～15.542、~(208)Pb/~(204)Pb=37.388～37.640)的矿石硫化物的Pb同位素组成相近,认为2期矿石铅具有相同来源。通过与阳坝组火山岩、阳坝岩体的Pb同位素组成对比,并结合Pb同位素源区特征值、构造模式图解和△β-△γ成因分类图解分析,认为矿石铅来自上地壳和地幔的混合。阳坝铜多金属矿床属于海底火山喷流沉积-变质热液叠加改造型矿床。     

海洋生态环境承载能力评价方法验证及建议——以浙江省近岸海域为例

为推动海洋资源的合理开发和有效保护,文章采用《资源环境承载能力监测预警技术方法(试行)》(《技术方法》)开展浙江省近岸海域海洋生态环境承载能力评价试点研究,验证指标体系和评价方法的适用性并提出建议。研究结果表明:《技术方法》的海洋环境承载状况评价结果更多代表氮磷水平,不足以客观反映海洋环境承载状况,而适应性验证方法的评价结果总体略好;海洋生态承载状况评价的适应性验证方法增加浮游植物参数,并以区域5年均值为基准,所得结果更为合理。针对《技术方法》的适用性问题以及业务化应用和管理的需求,建议:评价指标和具体参数的设置应考虑区位特点和自然属性,在海洋生态承载状况评价参数中增加浮游植物,并加长区域基准值的时间跨度;在集成评价时对指标设置较为合理的权重系数;加强中小尺度海洋生态环境承载能力研究;强化海洋生态环境承载能力评价与监测预警的结合应用。该研究成果可为进一步完善国家海洋生态环境承载能力监测预警工作提供技术支撑。     

2009年11月10—12日陕西特大暴雪诊断分析

利用常规观测资料、NCEP再分析资料、FY-2C卫星资料,对2009年11月9—12日陕西大范围特大暴雪过程进行了诊断分析,结果表明:500 hPa短波槽、700、850 hPa切变线是这次暴雪的主要影响系统,中尺度对流云团是造成此次暴雪的直接原因。尺度分离的流场能清晰地分辨中尺度天气系统,强降水中心与中尺度对流云团和云顶亮温的冷中心有较好的对应。暴雪区发生在ζMPV1为正值中心的东侧,ζMPV2的负值区。湿斜压性的增强主要是由于抬升的暖气流偏南风与低空冷气流偏北风之间形成较强的风向垂直切变,同时暴雪区附近存在较大的▽θse所致。强降雪过程中垂直螺旋度正值区长轴始终与低层切变线走向一致,且位于切变线的东侧。     

Prophet模型在GNSS坐标时间序列中的插值分析

针对GNSS坐标时间序列中存在数据缺失的问题,提出将Prophet模型应用于GNSS坐标时间序列的插值中。设计不同的数据随机缺失比例和连续缺失长度,使用Prophet模型、拉格朗日法和三次样条法进行对比实验。结果表明,Prophet模型在GNSS坐标时间序列中具有更高的插值精度并能够保持较好的稳定性,且对于连续缺失的数据插值有着明显的优势。     

赤潮影响下的滨海旅游环境价值损失评估

浙江海域是全国赤潮的高发区域之一,赤潮多次影响海水养殖区、滨海旅游区等近岸敏感海域。赤潮发生时,不但海水变色影响景观美感,还会产生大量泡沫和腥臭气,严重影响滨海旅游区的休闲娱乐功能。文章运用条件价值评估法(CVM),通过调查问卷的方式获得象山松兰山海滨浴场及周边区域的游客对赤潮灾害治理的支付意愿(WTP),间接估算出,2017年象山海域受赤潮影响滨海旅游环境价值损失为9 662.4万元,占象山县全年旅游总收入的0.4%。在此基础上,通过多元线性回归分析及显著性检验得到,影响游客支付意愿的因素主要为赤潮对滨海景观的影响程度和游客对赤潮的认知度。本次调查评估客观反映了象山县滨海游客对赤潮治理支付意愿的大致程度,量化评估了赤潮对滨海旅游业造成的价值损失,研究结果可作为评估赤潮灾害对滨海旅游业造成经济损失的依据。     

高密度油基钻井液在阳101H3-6井长水平段的应用

阳101H3-6井是位于四川泸州区块一口页岩气水平井。针对阳101H3-6井长水平段井壁稳定性差、摩阻扭矩高的钻进技术难点,提出了高密度油基钻井液技术对策,引入新型主乳化剂Ⅰ型,通过正交试验,优选确定了密度为2.2 g/cm³的高密度油基钻井液配方为：2%主乳化剂+3%辅乳化剂+3%润湿剂+4%降滤失剂+1%有机土+3%CaO,油水比为80∶20（柴油∶25%CaCl₂水溶液）。性能评价结果表明,该高密度油基钻井液抑制性强,抗污染能力良好,性能稳定。现场实际应用表明,该高密度油基钻井液流变性好,破乳电压高,高温高压滤失量低,满足阳101H3-6井长水平段施工需求。阳101H3-6井水平段钻进过程中钻井液性能稳定,井壁稳定,井下安全,顺利完钻。     

含矿构造岩相带的地质-地球物理信息组合预测花岗岩外接触带型钨矿床——以内蒙古额济纳旗某探矿区为例

我国钨矿资源丰富,类型多样（盛继福等,2015）。从找矿历史来看,钨矿床主要是依靠地质露头和化探方法发现的,很少采用物探方法。本文研究的探矿区位于内蒙古额济纳旗某花岗岩基的东侧,处于荒漠戈壁覆盖区。地勘单位通过大比例尺土壤化探扫面,圈出了几个钨元素异常,施工的探槽在石英脉中发现了钨矿化。但针对含矿石英脉的多个钻探和槽探工程却找不到矿化体,导致普查工作陷入困境。