基于人工引雷的粤港澳闪电定位系统性能评估

利用2014—2019年中国气象局雷电野外科学试验基地广州从化人工触发闪电试验所获资料,评估粤港澳闪电定位系统(Guangdong-Hongkong-Macau Lightning Location System,GHMLLS)性能,结果表明:GHMLLS对人工触发闪电和回击的探测效率分别为96%(48/50)和88%(233/265),回击位置定位误差的算术平均值、几何平均值和中值分别为279 m,193 m和202 m。对于触发闪电的回击过程,GHMLLS探测的回击电流峰值(I_LLS)全部偏低,与通道底部雷电流峰值的直接测量结果(I_DM)相比,I_LLS的相对偏差平均值(中值)为-37%(-36%),但I_LLS和I_DM相关系数为0.93,存在显著正相关关系(达到0.01显著性水平);截距为0的线性拟合结果表明I_LLS与I_DM存在65%的比例关系,利用该系数校正I_LLS,结果的相对偏差绝对值的平均值(中值)为15%(12%)。GHMLLS有对应定位记录的233次触发闪电回击中,16次定位结果为云闪,判别正确率为93%。被误判为云闪的回击的I_DM更低,可用于定位的站点数量更少,定位误差更大,I_LLS的精度更低。     

山东青州王坟地区1∶5万水系沉积物地球化学特征及找矿方向

鲁西近年来陆续发现了多处金及多金属矿床,如沂南铜井、金场,平邑归来庄、磨坊沟,沂源金星头,临朐铁寨等,但对上述地区以外的找矿工作还相对薄弱。王坟地区作为临朐铁寨金银多金属矿区外围地区,具有相似的成矿地质条件。本次研究通过在王坟地区开展的1∶5万水系沉积物测量工作,对其相关成矿元素进行聚类分析、因子分析等地质统计学分析。结果表明,区内Pb、Ag异常规模大,峰值高,富集特征及浓集中心明显,相关元素套合较好。通过地化剖面及探槽工程等手段进行异常查证,所取样品中Pb、Ag等低温热液元素分析结果与异常特征套合较好,本区内沿断裂带找寻Pb、Ag等低温热液元素矿床或矿化体潜力较大。     

湘江中下游农田土壤和蔬菜的重金属污染

A total of 219 agricultural soil and 48 vegetable samples were collected from the midstream and downstream of the Xiangjiang River（the Hengyang-Changsha section）in Hunan Province.The accumulation characteristics,spatial distribution and potential risk of heavy metals in the agricultural soils and vegetables were depicted.There are higher accumulations of heavy metals such as As,Cd,Cu,Ni,Pb and Zn in agricultural soils,and the contents of Cd（2.44 mg kg^-1 ）,Pb（65.00 mg kg^-1 ）and Zn（144.13 mg kg^-1 ）are 7.97,3.69 and 1.63 times the corresponding background contents in soils of Hunan Province,respectively. 13.2%of As,68.5%of Cd,2.7%of Cu,2.7%of Ni,8.7%of Pb and 15.1%of Zn in soil samples from the investigated sites exceeded the maximum allowable heavy metal contents in the China Environmental Quality Standard for Soils（GB15618-1995,Grade Ⅱ）.The pollution characteristics of multi-metals in soils are mainly due to Cd.The contents of As,Cd,Cu,Pb and Zn in vegetable soils are significantly higher than the contents in paddy soils.95.8%, 68.8%,10.4%and 95.8%of vegetable samples exceeded the Maximum Levels of Contaminants in Foods（GB2762-2005）for As,Cd,Ni and Pb concentrations,respectively.There are significantly positive correlations between the concentrations of Cd,Pb and Zn in vegetables and the concentrations in the corresponding vegetable soils（p〈0.01）.It is very necessary to focus on the potential risk of heavy metals for food safety and human health in agricultural soils and vegetables in the midstream and downstream of the Xiangjiang River,Hunan Province of China.     

基于甚高频三维定位估算闪电通道产生的氮氧化物

基于闪电甚高频辐射源三维定位系统,本文采用了一种三维空间单元网格化提取闪电通道并计算其长度的方法。该方法通过对定位辐射源点进行聚集处理,继而进行通道提取后,可比较准确地得到一次闪电的三维通道总长度。为了验证该方法的可行性,本文设计并进行了模拟实验,定量给出了该方法的误差不超过10％。利用实验室得出的单位放电通道长度产生的NO量与气压的关系,将其应用到不同高度上单位闪电通道长度产生的NOx量。基于该方法对青藏高原东北部地区一次雷暴过程中11次负地闪和59次云闪的通道长度和其产生的氮氧化物量进行了计算。结果表明：地闪平均通道长度为28.9km,云闪平均通道长度为22.3km;一次地闪产生的NOx量平均为1.89×10^25分子数,一次云闪产生的NOx量平均为0.42×10^25分子数。     

桩-承台-土复合受力体的拟静力模型试验

在1.2 m×1.2 m×1.2 m小型土工箱中完成了4组采取不同桩头连接构造的单桩-承台-土复合受力体缩尺模型的低周往复水平加载抗震试验,获得了试件破坏形态、荷载-位移滞回曲线、刚度退化曲线、桩身弯矩及桩侧土压力等数据,研究了不同桩头连接构造对试件水平受力性能的影响。研究表明：桩头部位采取不同的节点连接构造措施对桩头破坏形态和破坏程度、体系耗能能力和水平极限承载力及桩身弯矩分布规律均有一定的影响,但对桩与承台侧面的土压力分布规律和大小的影响并不显著。对于桩头普通连接的情况,以桩头嵌入深度为0.5D（D为桩径）为宜。桩头加强环连接与桩头嵌入深度1.0D时的连接具有大体相当的桩头约束效果,但加强环的制作相对复杂,其约束效果和破坏形态与加强环的截面尺寸、混凝土强度及配筋参数均有关系,应进一步深入研究。     

新疆甜水海地区铅锌矿成矿远景分析

新疆西昆仑甜水海地区位于乔尔天山-岔路口断裂带上,是新疆铅锌矿的重要富集区,成矿地质条件优越,已发现的矿(点)床达十余处。本次通过分析甜水海地区区域地质特征、地球化学特征及遥感异常特征等,划出2个铅锌矿成矿远景区,成矿层位主要为断裂带上的蚀变岩地层,矿床类型重点为层控型铅锌矿,找矿标志主要为构造破碎带周围白垩纪或侏罗纪地层及Pb、Zn化学元素异常区。     

WebGIS在农业灌溉信息管理中的应用研究

农业灌溉的信息化管理是建设节约型社会和社会主义新农村的重要内容,传统模式的农业灌溉管理已经不能满足灌溉设施和业务内容日趋复杂化的需求,农业灌溉管理的信息化改造势在必行.本文探讨了WebGIS技术在农业灌溉信息管理中的应用,指出该技术对提高农业灌溉的信息化管理水平具有重要作用.最后,以ArcIMS和ASP为核心技术,构建了基于B/S架构的农业灌溉信息管理系统AⅡMS,该系统在满足实用性和可靠性需求的同时,充分发挥WebGIS的易用性和形象性特点,为农业灌溉的综合管理和决策提供有力支撑.     

青藏高原东北部地区闪电特征初步分析

利用VHF辐射源三维定位系统及快、慢天线资料,对青海大通地区5次雷暴过程中云闪、负地闪、正地闪的起始高度、持续时间、辐射源数目及正、负地闪云内放电过程的持续时间和回击次数进行了统计分析.研究表明,该地区闪电持续时间较短,平均＜0.5 s;正、负地闪首次回击发生前均有较长时问的云内放电过程,正地闪的云内放电过程持续时间略长于负地闪;负地闪的回击次数较少,平均为2.5次,其中40％的负地闪只有1次回击,而正地闪回击次数均为1次;云闪的起始高度最高,负地闪的起始高度低于云闪,正地闪的起始高度最低;云闪产生的辐射源数目最多,负地闪少于云闪,正地闪产生的辐射源数目最少.     

多回击负地闪先导通道的辐射和光学特征

利用闪电VHF窄带干涉仪辐射源定位系统和高速摄像系统,对青海大通地区一次有5次回击的负地闪放电过程进行了同步观测,对比分析了通道传输过程的辐射和光学特征.结果表明,光学通道亮度能补充VHF干涉仪定位先导通道的电流特征,VHF干涉仪定位弥补了光学设备拍摄弱放电和云内流光通道的不足;在通道分枝结构上,干涉仪定位的通道和光学通道呈现出很好对应.干涉仪定位分枝通道的辐射源点较明显,但分枝光学通道的出现明显落后于干涉仪定位辐射源通道.对用两种不同观测手段探测的先导通道进行速度计算,发现两者计算的直窜先导和直窜梯级先导速度量级一致,均为106m·s-1,但干涉仪在时间的获取及精确量化上有优势,干涉仪定位计算先导速度的精确度高于光学通道定位.     

广州高建筑物雷电观测与研究10年进展

作为中国气象局雷电野外科学试验基地(CMA_FEBLS)的重要组成部分,广州高建筑物雷电观测站(TOLOG)始建于2009年,迄今已积累数百次高建筑物雷电资料。对于雷电连接过程,高建筑物会起到“放大镜”的作用:TOLOG的观测在国际上首次发现了连接过程中负-正先导之间“头部-侧面”连接的现象,给出了先导连接行为的两种基本形态;揭示了负先导梯级发展过程的精细化结构,给出了下行先导和上行先导的二维/三维发展特征;估算了不同高度建筑物上雷电的闪击距离。高建筑物对雷电电磁场具有“放大器”的作用,且建筑物越高增强效应越显著。高建筑物是下行和上行闪电的“汇集点”:对下行闪电的吸引作用可保护高建筑物附近的其他物体免遭雷击;正地闪的回击、延续电流和云内放电过程均可在高建筑物上触发负极性上行闪电。另外,高建筑物区域可作为闪电监测系统的“标校场”,TOLOG的观测资料在地闪定位系统探测效率和定位精度的评估方面也得到了应用。