山地河流穿越管道冲坑扩展规律的试验研究

合理预测山地河流穿越管道的未来埋深和悬空长度对其安全运营至关重要。本文以北干线输气管道穿越工程为研究对象开展了水槽模型试验,观测分析河流穿越管道附近河床演变趋势,研究流量、水深和管径等因素对冲坑扩展规律的影响。结果表明:河床演变主要由推移质泥沙输移引起,而随着管径的增大,在管底形成冲坑点的次数逐渐减少;管底形成冲刷之时冲坑竖向扩展速率很大,随着管涌的发生,冲刷速率逐渐减小,冲刷深度逐渐增大;管底冲坑竖向扩展过程满足一级动力学反应方程,归一化处理后得到了冲刷深度与冲刷时间之间关系式;水动力条件、管径和沙粒特性共同影响管底极限冲刷深度,采用Gauss-Seidel迭代法得到无量纲冲刷深度与相对泥沙粒径和弗劳德数Fr参数的关系式;当Fr0.6时,冲坑横向扩展仅为初级扩展一个阶段,当Fr0.6时,冲坑横向扩展过程包含初级扩展和次级扩展两阶段;最后,结合试验数据和冲坑竖向扩展经验模型,推导出冲坑横向扩展速率计算公式,且模型预测结果较好。研究结果可为探究山地河流穿越管道冲坑扩展规律及管道后期安全运营维护提供重要参考价值。     

黄河上游玛曲地区空气动力学参数的确定及其在陆面过程模式中的应用

为了定量描述黄河上游玛曲地区草地下垫面的空气动力学特征,为模式提供准确的下垫面参数,利用"黄河源区气候与环境综合观测研究站"2006年9月的湍流观测资料,结合Martano由单层超声观测资料确定下垫面空气动力学参数的方法,计算了黄河上游玛曲地区草原下垫面空气动力学粗糙度z0和零平面位移d,即z0为0.035 m,d为0.143 m。同时,将z0和d应用于陆面过程模式CoLM中,检验其对模式模拟性能的影响,结果表明,改进陆面参数后的模式对感热通量和潜热通量的模拟均有明显改善。     

陆面模式CLM对若尔盖站冻融期模拟性能的检验与对比

陆面模式CLM(Community Land Model)是目前国际上发展较为完善并被广泛应用的陆面过程模式。本文使用中国科学院寒区旱区环境与工程研究所位于青藏高原东部的若尔盖高原湿地生态系统研究站的观测资料,对CLM3.0版本及CLM4.0版本在上述地区的模拟性能进行了检验与对比。通过比较观测值与模拟值,验证了模式在高原季节性冻土地区的适用性,发现CLM4.0较CLM3.0在模拟结果上有了一定提高。CLM4.0加入了未冻水参数化方案,使模式可以模拟到冬季土壤冻结后存留的未冻水,显著增加了冻融期间土壤含水量的模拟,同时减小了土壤含冰量的模拟值。并因此增大了模拟的冻土热容量,减小了热导率,使冻融期间土壤温度的模拟也有了一定改善。但是模拟中也发现对于较深层土壤,温度模拟值在冻融期间较观测显著偏低。另外,在消融(冻结)过程阶段CLM4.0模拟的土壤含水量骤增(骤降)的时间均较观测提前。消融过程、冻结过程阶段模拟时间偏短,而完全冻结、完全消融阶段模拟时间偏长。因此CLM对于高原冻土地区的模拟仍是其需要重点改进的地方之一。     

夏季金塔绿洲及邻近戈壁的冷湿舌及边界层特征分析

利用2004年7月金塔“绿洲系统能量与水分循环过程观测与数值研究”重点项目加强期系留梯度探测资料,对该绿洲边缘的冷湿舌现象及边界层特征进行了分析。结果表明,戈壁绿洲边缘的确存在冷湿舌;白天从09时至18时都有冷湿舌出现,高度一般维持在0～600m之间;冷湿舌受风速、风向、太阳对地面加热强度等因素的影响很大,也与午后绿洲辐散风有密切关系。这一发现对深入研究戈壁绿洲能量与水分循环,尤其是对绿洲与周围沙漠戈壁的水热交换研究具有重要意义,也为进一步研究绿洲的维持和发展提供了很好的基础。     

推断勒夫波相速度的圆形台阵微震新技术

介绍了简单而又新颖的公式,使用微震的二分量,即圆形台阵记录的水平运动直接推断勒夫波相速度(cL)时,这些公式具有帮助作用。我们的公式与一般用于推断瑞雷波相速度(cR)的微震探测技术的空间自相关(SPAC)方法的公式类似。虽然SPAC方法现有的理论确实提供了估计cL的可能性,但这只能通过求解非线性的方程组才能实现,而其中待求解的未知数也包括cR以及瑞雷波?勒夫波的幂分配比。相反,在我们公式中cL是出现的唯一未知数。基于我们推荐公式——我们称为SPAC+L、SPAC-L和CCA-L(其中CCA表示无中心圆形台阵)法——的cL估算法的现场适用范围通过2个测试点的分析结果说明。在所提出的3种技术中,SPAC+L法由于表现最佳而出名。3种方法的有效波长范围下限是台阵半径r的2～5倍区域,上限是10～25r的区域。近年来,提出了类似的仅涉及cL的圆形台阵微震技术,但与它们相比,我们在此给出的方法,不是在数理计算上繁冗更少,就是在数学上更为简单。     

吉林省中元古界老岭群花山组黑色岩系主要地质特征及其成矿作用

吉林省中元古界花山组中首次划分出典型的黑色岩系,有机碳平均0.74%,最高达15.4%,普遍含纳米级黄铁矿,在白山市杉松岗黑色岩系中,首次发现Pt、Pd矿,最高品位（0.1～0.145）×10-6。产在黑色岩系中的铜钴矿（大横路、杉松岗）是微生物作用、海底喷流作用、有机流体作用以及受后期热液改造的层控矿床。     

池塘瓦片参礁养殖刺参的呼吸环境研究

研究了用瓦片参礁池塘养殖刺参(Apostichopus japonicus)的底层溶氧条件和呼吸环境;测定获得11.5～15.3℃时,新、老池塘瓦片参礁的平均增氧量分别为1.96mgO2/Ld与3.15mgO2/Ld(或1.17 gO2/m2d与2.30 gO2/m2d),相应底栖硅藻生物量为14.61 g/m2与48...     

作物产量预报的准确性和有效性

准确性的高低直接影响到作物产量预报的实用价值及其社会经济效益,是评价产量预报的重要指标。十几年来,我国的农业气象产量预报从无到有、从科研到业务,有了很大进展。预报的准确性常以相对误差来表示,由于不同预报对象(不同农业生态环境、不同地域范围和作物种类)的年际变化相差很大,同样的相对误差,预报的价值及其难度却不同。因此,建立一个客观,合理、通用的产量预报准确性评价指标是非常必要的。本文通过分析不同地域范围和不同作物产量序列的波动特征,认为同样的预报准确度,对不同的预报对象,其价值是不同的。为此,引入预报有效性的概念,作为评价产量预报准确性的统一指标。     

二类水体中船舶含气泡尾迹海水表观光学特性的测量与分析

通过海上试验测量船舶含气泡尾迹海水表观光学特性及物理特征,定量分析在二类水体中尾迹气泡对海水表观光学特性(例如归一化离水辐亮度、遥感反射率)的影响.通过比较含气泡尾迹海水遥感反射率与ASTER可见光、近红外波段辐射计辐射分辨率,证明了卫星光学遥感船舶含气泡尾迹的适用性.这些工作可为利用星载光学传感器遥感的途径获取船舶尾迹信息提供理论依据.试验证明,在可见光和近红外波段,船舶含气泡尾迹不仅在幅度上也在谱形上改变海水表观光学特征,尾迹气泡使得海水变得更绿.同时,随着观测点在尾迹中位置距目标船越近,气泡密度不断增大,反射率也随之增强.但是,由于二类水体中其他悬浮颗粒浓度较高,增强了后向散射,因此气泡所引起的海水表观光学特性的变化没有想像中明显.相比较而言,海水愈混浊,船舶尾迹在海水中引起的水色变化愈不明显.