黄土高原半干旱地区大气可降水量研究

利用AERONET观测网SACOL站点2006年7月-2012年7月Level 2.0可降水量资料及与其对应的地面观测资料, 研究了黄土高原半干旱地区大气可降水量及其与地面水汽压之间的关系. 结果表明: 可降水量与降水量二者变化趋势基本相同, 8月最大. 月降水转化率呈现出"两峰两谷"型变化, 5月和9月出现峰值, 7月和12月出现谷值; 四季降水转化率均小于13%, 冬季仅为3.21%, 具有一定的增水潜力. 黄土高原半干旱地区大气可降水量与地面水汽压之间存在二次多项关系W=0.0018e²+0.0933e+0.0354, 在没有直接途径测量大气可降水量值的情况下具有一定应用价值.     

西北干旱半干旱区一次层状云系微物理特征分析

利用西北干旱半干旱区一次飞机探测资料、卫星资料，分析了层状云微物理结构以及作业前后云微物理变化，结果表明：（1） 此次层状云系垂直结构配置为冷暖两层，云层发展厚实。云的垂直和水平分布极不均匀。相对层积云，高层云小云粒子浓度低，大云粒子浓度高，液态含水量高。小云粒子浓度尤其是峰值区域与平均直径呈明显反相关。大于60个·cm^-3和35个·L^-1的小云、大云粒子浓度分别主要由3.5~10 μm、50~200 μm粒径段决定。（2） 不同高度云粒子谱为单峰或双峰分布，总体呈单调递减趋势，但云形成和增长条件存在差异。强可播、不可播和可播性冷云粒子谱基本符合负幂指数的单调递减规律，云粒子浓度差异较大，自然冰晶浓度不可播云较高，可播云次之，强可播云较低。（3） 作业后小云粒子浓度明显降低，在6.5~20 μm粒径段降低了2个量级左右，大云粒子浓度明显增加，谱宽增大，尤其在大于150 μm粒径段。     

重力异常AlexNet深度神经网络反演

针对传统反演方法存在的初始模型依赖、计算时间较长等问题,提出了一种新的基于AlexNet深度神经网络的重力异常反演方法。该方法首先借鉴经典的深度神经网络AlexNet设计了一种用于重力异常反演的Alex反演网络(AlexInvNet),接着设计大量密度异常体模型并通过正演计算得到带标签的数据集,然后用该数据集训练AlexInvNet网络,最后将重力异常数据输入训练好的AlexInvNet网络直接得到反演结果。理论模型反演结果表明,该方法相较于全连接网络深度学习反演方法,能够更好地反演出异常体的位置和密度,具有较好的泛化能力和抗噪声能力。实测数据反演结果表明,该方法能有效解决重力异常反演问题。     

大涡模式水平分辨率对边界层夹卷过程及示踪物垂直传输的影响

利用敦煌干旱区野外加密观测资料,结合大涡模式模拟研究模式水平分辨率对边界层对流、夹卷过程及示踪物垂直传输的影响。结果表明:模式水平分辨率越高,模拟的边界层对流泡个数越多,尺度越小,且对流强度越强;提高模式水平分辨率,夹卷层位温方差增大,水平速度方差减小,垂直速度方差增大,且上升冷气流对夹卷层热通量的贡献最大。模式水平分辨率越高,垂直速度、位温及示踪物绝对质量浓度概率密度函数分布变化范围相对越广,且模拟的细微变化特征越清晰。另外,提高模式水平分辨率,模拟的示踪物空间分布特征更加细致,示踪物传输高度也较高。综合考虑到分辨率越高在模拟过程中产生的噪音越大且计算时间越久等问题,认为采用200 m水平分辨率时,模式既能较好地模拟出边界层对流的平均结构,又能模拟出边界层湍流的较细微分布特征,是较为理想的选择。     

大涡模式垂直分辨率在夹卷及示踪物垂直传输模拟结果分析中的作用

基于敦煌野外观测资料和大涡模式,研究了垂直方向不同尺度湍涡对夹卷及示踪物垂直传输的影响,明确了模式垂直分辨率在模拟结果分析中的作用。结果表明:垂直方向上小尺度湍涡对夹卷作用贡献更大,小尺度湍涡较多时夹卷层相对更暖,而夹卷层厚度、夹卷强度和风速变化受垂直方向湍涡尺度影响较小。当垂直分辨率为50 m时,越往夹卷层上部,上升气流和下沉气流分布较多且强度较大;分辨率为10、20和30 m时,夹卷层各高度垂直速度、位温和示踪物浓度分布较接近。另外,垂直方向湍涡尺度对示踪物垂直传输高度影响不大,而对示踪物的空间分布有一定作用。当大尺度湍涡较多且强度较强时,越有利于将高浓度的示踪物向上传输。综合考虑到模式采用较高分辨率模拟时产生的噪音及计算时间等问题,认为模式采用30 m的垂直分辨率,既能较好地模拟出夹卷层平均结构特征,又能模拟出夹卷层湍流的精细分布,是较为理想的选择。     

中条山西阳河群火山岩的岩石学、地球化学特征

通过对西阳河群火山岩的岩石学主、微量元素地球化学研究,认为西阳河群火山岩的岩浆系列为亚碱性的高钾钙碱性—钾玄岩系列.火山岩中大离子亲石元素Ba、K、Rb、Th高度富集,高场强元素Nb、Ta、Ti相对亏损,显示岛弧火山岩的地球化学亲和性.火山岩形成于活动大陆边缘的岛弧环境.     

滇东南马关巨晶单斜辉石原位Sr同位素特征及其含水性

对滇东南马关火山爆砾岩筒以及玄武岩中的单斜辉石巨晶进行了主量元素、微量元素、原位Sr同位素以及含水性研究,结果显示,单斜辉石巨晶均为铝质普通辉石,Mg#与Al、Fe、Ti呈负相关,与Ca呈正相关;稀土元素总量不高,HREE及LREE亏损,而MREE相对富集,大离子亲石元素均出现明显亏损,高场强元素Nb、Zr出现亏损而Hf略富集,Nb、Ta与Zr、Hf分馏明显,Rb、Ba的变化范围较大。原位Sr同位素87Sr/86Sr值为0. 703 92～0. 705 06,巨晶单斜辉石来源于上地幔,形成于同一母岩浆,与寄主玄武岩同源,为源岩浆在高压下的结晶产物。运用显微红外-傅里叶变换红外光谱仪(Micro-FTIR)分析测试了单斜辉石巨晶的水含量,结果显示OH吸收峰位于3 700～2 800cm-1,含水量赋值范围为318×10-6～693×10-6,水含量稍富于女山及汉诺坝地区的单斜辉石巨晶,也高于马关地区幔源橄榄岩包体中的单斜辉石结构水含量,暗示该区上地幔岩石圈具高含水性,这同时证实了俯冲洋壳在研究区的活动。新近纪到达地幔过渡带的西太平洋洋壳俯冲发生转向东撤,此时新特提斯洋洋壳正在NE向俯冲,是马关地区深部地幔富水的主因,到达软流圈(或地幔过渡带)的新特提斯洋俯冲洋壳导致该区地幔熔融,岩浆随之而生。     

初始风积黄土结构演化的环境温度效应

现今的黄土结构是在黄土初始风成堆积及后期黄土化过程中逐步形成的.季节性冷暖更替和昼夜气温变化使得初始风积黄土不断经受升降温循环作用,由此引发的结构演变是黄土化过程不可或缺的一部分.而关于初始风积黄土在温度循环作用下的结构演化规律及机理目前尚不清楚.本文通过模拟风积环境,再造了初始风积黄土样品,开展了温度循环物理模拟试验...     

城市建设用地生态适宜性评价的 潜力-限制性分析 ——以大连城市化区为例

城市建设用地生态适宜性评价是合理利用我国有限土地资源的一项基础性工作,本研究的特色是以大连城市化区为例在归纳GIS方法应用的基础上,将目前国内广泛采用的单纯权重叠加法推广到加权的潜力—限制性分析法。该方法的主要优点是把评价要素分为生态潜力和生态限制性两大类,通过取大原则和成对明智比较法分别确定权重,从而更加科学确定土地利用生态适宜性等级。结果表明,大连可做高强度开发的城市建设用地面积约为850.46 km²,约占总面积的6.28%;可在指导下进行适度开发利用的土地面积为1835.97 km²,占总市域面积的13.56%;而不宜作为建设用地的土地(不适宜和中低适宜区)面积为10851.92km²,约占总市域面积的80.16%,即城市建设用地的影响范围应该控制在区域的20%土地利用类型中,另外80%的土地不适宜进行城市建设的开发。根据上述结果,全区规划分为优化建设区、重点建设区、限制建设区和禁止建设区,并提出用地分区发展管制对策。     

三峡库区危岩体锚固计算方法及应用

根据三峡库区危岩破坏的主要荷载组合，运用极限平衡理论及岩体结构理论分别针对滑塌式、倾倒式和坠落式三类危岩建立了危岩锚固计算方法，并在三峡库区危岩稳定性分析及治理工程中进行了应用。