柴达木盆地大气降尘可溶盐物源探讨及其资源与环境影响

位于干旱和半干旱地区的湖泊,在气候变化和人为干扰作用下大片干涸湖床暴露出来成为重要的粉尘源区,引发了一系列的生态环境和健康问题,引起了广泛的关注.青藏高原在全球气候和生态环境变化中具有重要作用,柴达木盆地是青藏高原重要组成部分,盆地内气候干旱,多风少雨,盐湖众多,盐渍化和盐漠化表土极为发育,是青藏高原沙尘暴频发地区之一.同时柴达木盆地沙尘气溶胶中可溶盐含量较高,这些高含盐粉尘不仅会造成盆地表土盐渍化范围扩大,而且还会通过影响盆地上空云的形成进而对气候产生重要作用.进一步,这些细颗粒粉尘在进行远距离输送的过程中,还可能会影响到青藏高原乃至全球的气候及生态环境变化.为此,本研究拟对柴达木盆地南部大气降尘中可溶盐组分及时空分布规律开展研究,以期理解含盐降尘对区域盐类资源的富集与生态环境的影响.在柴达木盆地南部大致沿着主导风向自西向东共安置8个集尘装置,并对收集的降尘中盐类矿物和化学成分开展分析,同时结合盆地不同表土类型的可溶盐组成、空间分布特征及格尔木市、都兰县后向轨迹分析开展进一步讨论.研究结果表明,降尘中主要的可溶盐成分(Na+、Cl-、Ca2+、SO42-、Mg2+、K+、NO3-、Li+、B3+(B2 O3)、Sr2+等)含量介于2.27％～20.92％之间,其中,Na+、Cl-、Ca2+、SO42-这四种离子占全部水溶性离子的74％～95％,主要以石盐和石膏的形式存在.在空间分布上,可溶性矿物和水溶性离子含量均表现为:在河西八连和巴隆乡含量较高,在诺木洪含量达到最低值.2020年1～4月,盆地主要受偏西气流的影响,并且大部分气流经过位于中东部的一里坪、台吉乃尔湖区和盆地南缘昆仑山北麓.对比研究区表土和降尘化学组分得到,盆地南部降尘中的水溶性离子主要来源于自然表土,Mg2+、K+、Li+、B3+(B2 O3)这些离子在个别采样点明显富集,除了受到附近高含盐表土的影响外,盐湖区也会对其产生一定的贡献;而NO3-主要受人为污染源的影响.综合分析认为,在潜在物源、风动力条件和地形地貌等因素的影响下,分布在盆地内的沙漠和盐化草原释放的盐尘仅对局部范围造成影响,并且沙漠对盐尘的贡献相对微弱,而盆地中东部广泛分布的雅丹、盐滩释放的盐尘影响范围较大.此外,本研究还对盐沉积通量、钾盐沉积通量进行了粗略的评估,得到每年降尘至少贡献各类可溶盐组分约为28108多t,钾离子703多t.因此,初步认为大气降尘可作为盐湖成盐物质的补给源之一,具有明显的资源与环境效应.     

松辽盆地双城凹陷烃源岩地球化学特征及油源

综合应用有机碳丰度、岩石热解、碳同位素、生物标志物和有机显微组分等多项指标,对松辽盆地双城凹陷下白垩统营四段烃源岩进行了分析,以揭示该套烃源岩地球化学特征及形成环境,并探讨该凹陷内原油的可能来源.结果显示,营四段烃源岩有机碳(TOC)含量平均为2.97％,有机质类型为Ⅱ型,有机质来源主要为高等植物,其次为层状藻等水生生物,镜质组反射率(Ro)为0.83％～1.10％,处于生油窗内.烃源岩甾烷分布以C27、C29重排甾烷为主,规则甾烷以C29占优势,具有高丰度重排藿烷,伴有早洗脱重排藿烷(C30D/C30H比值平均为0.68,C30E/C30H比值平均为0.32),反映沉积环境为弱氧化-弱还原的淡水半深湖-浅湖.双城凹陷原油为高蜡低硫轻质油,碳同位素平均为?29.69‰,来源于营四段烃源岩,其中登三段原油重排藿烷相对丰度较低,为烃源岩成熟度较低时生成的原油运移成藏;营四段原油重排藿烷相对丰度较高,且其与深度的变化规律与烃源岩基本一致,反映为近源成藏.     

黄骅坳陷歧北斜坡油气成藏机制与成藏模式

挠曲坡折带油气资源前景广阔,已成为陆相湖盆中的勘探开发与研究热点。由于古地貌或古构造的差异造成多阶挠曲型斜坡地层发生多个折曲变形,同时,由于斜坡结构及构造特征、沉积特征和烃源岩特征等均存在较大的差异,导致复杂的油气分布和油气成藏过程。以多阶挠曲型斜坡——黄骅坳陷歧北斜坡为例,通过研究斜坡形成和演化过程中古地貌和断层耦合下的斜坡结构和构造特征、输导体系、油气运移路径和运移动力等特征,揭示了多阶挠曲斜坡的油气成藏机制。结果表明,歧北斜坡长轴和短轴方向上的古地形、断层及组合样式、砂体成因类型与延伸范围、与烃源岩接触关系、油气运移动力与路径等方面均存在较大差异。长轴方向具有以下特点：以挠曲坡折构造为界,高、中、低斜坡分异;大型断层不发育且三角洲砂体范围局限,中、低斜坡以近源砂体输导为主,砂体连通性好;形成了坡折背景的"缓坡-双边断脊优势-源控型"成藏模式。短轴方向特点为：以滨海断层、港东断层、南大港断层为边界,发育近东西走向的断层坡折构造,次级断层发育,剖面和平面上呈多种组合方式;水下扇砂体连通性好,与一系列断层形成阶梯状输导路径;形成了"近源-阶梯状输导-断控型"成藏模式。     

不同水汽分析场对一次华南前汛期暴雨预报的影响分析

利用华南高分辨率模式分析了不同水汽分析场对一次华南前汛期暴雨模式预报效果的影响。分别使用来自NCEP-GFS（Global forecast system）和ECMWF-IFS（Integrated forecast system）两个不同预报系统提供的分析场进行模拟发现,使用IFS模式提供的初始场进行预报能够得到更为合理的降水预报效果,并发现初值中850hPa高度以下的水汽对本次过程的降水预报结果具有显著影响。由于在华南地区两种初始场内低层的水汽分布存在较大差异,导致了模式预报过程中出现了不同的降水发生机制,最终导致降水预报出现明显的偏差。在GFS分析场的基础上,进一步利用GRAPES-3DVar系统对常规观测资料进行再次同化,发现同化对本次降水过程的前期预报有改进,但是对24 h累计降水的预报改进并不明显。     

AN ANALYSIS OF DISTRIBUTION AND MESOSCALE STRUCTURE OF PRECIPITATION ABOUT LANDFALL TROPICAL CYCLONE KOPPU (0915)

Observation from automatic weather stations, radars and TRMM satellites are employed to investigate the precipitation distribution of tropical cyclone (TC) Koppu (0915) that made landfall on Guangdong province in 2009. The results show that the precipitation of landfall TC Koppu is featured by significant asymmetry and mesoscale structure, and occurs mainly to the left of its moving path. By examining the sea surface temperature (SST), water vapor flux, Q vector, vertical wind shear of environment etc., it is found out that the distribution of SST, water vapor convergence, low-level convective ascending and vertical wind shear facilitates the TC precipitation to take place to the left of the TC moving path. The mesoscale structure separated by Barnes band-pass filter presents that the precipitation of landfall KOPPU has some organized mesoscale spiral structures, which is around the TC center and composed of the form of belts or blocks. The heavy local rainfall of landfall TC Koppu is primarily associated with the rainfall due to mesoscale spiral structure.     

氯氧镁水泥混凝土路面力学性能研究

氯氧镁水泥混凝土是用氯氧镁水泥作为胶凝材料,砂、石作集料,再加入一定比例改性剂,经搅拌而得的混凝土。利用镁水泥混凝土修筑示范路面,通过回弹仪、X-Ray衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)检测路面的抗压强度、相组成和微观结构进行其力学性能研究。结果表明,修筑示范路面早期抗压强度增加很快,3 d就能通车,后期基本保持稳定。修筑路面的主要相组成为5·1·8相,不随路面使用时间的延长而变化,且其具有针状结构。     

中国盐湖卤水主要成矿元素分布特征及其资源禀赋综合评价

我国350多个盐湖湖表卤水水化学成分综合研究表明,成矿元素K、Li、B主要分布在青藏高原地区,但新疆一些富K、B盐湖也具有较好的开发潜力。我国盐湖卤水中的Br、I、Rb、Cs呈现明显的区域分异,富Br和I盐湖主要分布在内蒙古的中东部,而Rb和Cs则主要分布在青藏高原地区。我国盐湖区按主要成矿元素禀赋情况可以分为3种类型,K+B+Li资源综合利用型;K+B(Li)资源综合利用型以及单一的K(B或Li)资源利用型。青藏高原地区的盐湖卤水矿床以前两者为主,新疆和内蒙的盐湖则以后两者为主。     

北极海冰消融情景下环北极国家利益争端的动态博弈建模技术

以气温升高为主要特征的全球气候变化,致使北极海冰持续融化,北极地区丰富的资源、便捷的航行通道、重要的战略地位以及军事价值逐渐凸显出来。北冰洋沿岸的美国、俄罗斯、加拿大、丹麦和挪威等国家纷纷加入到北极利益争夺的行列中。为模拟和评估环北极国家在利益追逐中的合作与冲突行为的演化,基于博弈论思想,构建了环北极五国博弈的动态争端模型,提出了物质收益、惩罚损失和名誉收益等三个机制,综合考虑了气候变化、物质收益、国家关系与国家威望、国际法律法规等因素对环北极五国行为的综合影响。针对当前环北极各国在北极问题上的合作与争端开展了动态博弈建模,并对北极海冰完全消融情景时环北极各国在多种不同合作模式下的争端情况进行了模拟预估与实验仿真。     

基于改进NCC算法的东南极极记录冰川流速提取研究

南极冰川的流速在南极物质平衡研究中有着重要的作用。将SIFT算子的旋转参数引入传统的基于归一化互相关(NCC)的冰川流速提取方法,使其拥有旋转不变的特性。利用此方法,基于Landsat 8 OLI数据对东南极的极记录冰川流速进行了提取,并通过利用模拟影像和NASA发布的MEa SUREs冰川流速结果对该方法的精度进行了验证。结果表明,改进的NCC算法能够在冰川流速方向改变区域提取更多的流速信息,极记录冰川流速最大可达870m·a~(-1),提取结果与MEa SUREs结果相比,平均偏差为23.9 m·a~(-1)。     

地理国情分类区划模型构建及实证研究——以河南省为例

地理国情分类区划是认知和分析地理国情的有效途径,是研究认识地理国情类型特征、组合及其演变趋势的区域差异和地理国情空间分异的基础。本文通过对地理国情普查的基本统计数据进行分析,制定了地理国情分类区划的指标体系;基于多维尺度分析和聚类分析,构建了地理国情分类区划模型。选择河南省地理国情普查数据,对其进行分类区划实验。通过对地理国情数据进行多维尺度分析,根据分析的可视化结果,可直观地确定地理国情的分类区划数,并将此设置为初始的聚类数;在此基础上进行k均值聚类,可实现河南省地理国情的分类区划,通过对各聚类簇中指标数据特征进行分析,并根据各聚类簇中心对区划各类型进行定义和解释,最后对聚类结果进行空间化表达。结果表明：河南省地理国情可划分为指标数据极值区、指标数据低值区、指标数据中值区和指标数据高值区4类,且根据空间集聚性分析,可判断分类区划的空间集聚效应显著,各区划类型间相互包容和渗透,集聚呈4条西南?东北的条状带。该项工作可为统筹地理国情与区域可持续发展,制定切实可行的区域发展政策提供科学依据。