深部煤层CO2注入煤岩力学响应特征及机理研究进展

为揭示CO2注入煤岩力学响应特征及机理,回顾了CO2注入煤岩力学性质影响因素、CO2注入对煤岩大分子-孔隙-裂隙结构改造作用和煤岩力学参数的统计模型、理论模型与智能预测模型.结果表明：CO2注入煤岩力学性质受控于煤阶、CO2压力、水分、围压和时间等因素,CO2注入压力的增高、水的加入及时间的延长均会进一步降低煤岩力学性质,而围压对CO2注入力学性能弱化具有一定改善作用.CO2水溶液通过溶胀作用、萃取作用和塑化作用促使煤岩大分子结构重组,通过微晶结构改变、化学溶蚀和非均匀变形改造煤岩孔隙结构,通过化学溶蚀、膨胀应力和化学-应力耦合作用诱发煤岩结构损伤,均不同程度引起煤岩力学性能弱化.在CO2注入煤岩力学参数预测模型中,类Langmuir模型、广延指数模型和修正的粘聚力模型具有明确的物理意义,而智能预测模型具有更高的预测精度,预测准确度可达99%以上.本次研究为科学评价CO2-ECBM安全性和促进深部煤层CO2高效注入奠定了理论基础.     

沙基和浮床培养方式种植水芹对人工湿地冬季水质净化能力的对比

针对人工湿地冬季净化能力不足以及不同湿地植物种植方式可能影响其净化效果的湿地构建问题,通过小试实验,研究了沙基法和浮床法种植水芹(Oenanthe javanica(Bl.)DC.)对冬季人工湿地净化富营养水体效果的影响.在整个冬季,4个实验周期中,处理期间总磷(TP)和总氮(TN)去除率表现出显著差异:对照组(CK)、沙基种植组和浮床种植组4个周期对TP的去除率平均值为20.17%±19.23%、59.60%±7.54%和45.44%±29.22%;对TN的去除率平均值依次为:29.83%±19.65%、64.89%±23.01%和60.50%±25.86%.与CK组相比,冬季种植水芹可显著提高湿地对TP和TN的去除率;与浮床种植方式相比,沙基种植方式的TP和TN去除率略有提高.而对于COD的去除率,沙基种植组周期间波动较大(-27.5%~52.92%),浮床种植组组周期间更为平稳(10.83%~40.42%),浮床种植组在全部4个周期的平均去除率(23.13%±14.41%)略高于沙基种植组(19.38%±35.38%).2种种植方式下,水芹均可安全适应冬季温带气候;与沙基种植法相比,浮床种植方式更有利于植物总生物量的增加,特别是根系生物量的增加;相对于浮床种植,传统的沙基种植法能使水芹根系在温带冬季大部分时间内保持较高的活力和泌氧能力.因此,考虑到建设成本,在浅水区域可优选传统的沙基(或底泥)种植方式;在深水区域,使用浮床种植的方式,也能保证耐寒水生植物安全度过冬季和保持较高的净化能力.     

北京平原区西北部大地热流与深部地温分布特征

北京平原区蕴藏着丰富的中-低温水热型地热资源,其西北部分布着小汤山地热田和京西北地热田,两大地热田以南口—孙河断裂带为界.地热田及其外围地区基础的地热地质研究工作较少.为给地热学研究和地热资源精细勘探提供科学依据,本文基于前人23眼钻孔的温度测量数据以及近期完成的548件热导率和100件放射性生热率实测数据,研究了区域大地热流和0~4 km深部地温特征.结果表明：（1）研究区现今地温梯度为11.31~94.89℃·km^-1,平均值为31.79℃·km^-1;岩石热导率为0.895~5.111 W·（m·K）^-1,放射性生热率为0.257~2.305 μW·m^-3,大地热流为48.1~99.1 mW·m^-2,平均值为68.3 mW·m^-2,热流的分布受基底形态和断裂构造控制.研究区东部南口—孙河断裂带两侧小汤山和郑各庄地区为高热流异常区,中部马池口地区也存在局部高热流异常区.（2）在南口—孙河断裂带的不同位置,不同深度地层温度差异明显,体现出区域现今地温场不只受控于该活动断裂,更是多期次构造事件复合叠加的结果.（3）南口—孙河断裂带南侧存在两处有意义的较高地温异常区,分别为郑各庄异常区和马池口异常区,其中马池口异常区是未来地热开发利用有一定潜力的地区.

     

青南高原树轮年表的建立及与气候要素的关系

根据青海南部曲麻莱、治多地区树木年轮样本,建立了青海南部高原(下称青南高原)树木年轮年表序列,系统地与所在地区气候资料进行了综合分析。通过响应函数,计算得出该年表对青南高原春季(4～6月)的最高温度和蒸发量的反映更为敏感。并重建了青南高原春季最高温度序列。     

Models-3/CMAQ模式对郑州市大气污染物的预报分析研究

介绍了美国国家环保局第三代空气质量模式(Models-3)的主要组成部分:气象模式系统、排放模式系统以及公共多尺度模式系统(CMAQ).并对郑州市SO2和NO2观测值与Models-3/CMAQ预报值进行对比分析,结果表明:模式可以模拟出郑州市SO2和NO2的同位相变化规律;预报值存在系统性偏低的现象;随着预报时效的延长,对SO2和NO2的预报效果逐渐变差.     

2004年春季青南牧区一次大到暴雪天气过程的诊断分析

本文利用天气学原理和方法，从青海省内出现大到暴雪的亚欧环流形势的分析出发，对2004年5月5—6日青海南部出现的一次大到暴雪天气过程进行分析后发现，产生本次降雪过程的500hPa环流形势表现为明显的两槽一脊型，并对T213数值预报产品对青南地区造成降雪的主要影响系统和T213有关物理量预报场进行综合分析后得出，T213数值预报产品在制作青海省大到暴雪天气的预报中具有较高的使用价值，值得推广。     

四、二五严重霜冻的情报分析

1986年4月22日,由西西伯利亚南下的强冷空气入侵我地.当日下午,哈密市出现大风天气,瞬间最大风速19m/s,2分钟平均最大风速11m/s,24小时最低气温下降8.7℃.24日10时至17时,降雪量2.3mm.25-26日出现了重霜冻,最低气温降到了-1.2℃,地面最低温度达-7.9℃.终霜冻比平均期偏晚12天.由于这次霜冻发生晚,强度大,使哈密农区的经济作物遭到严重冻害.     

青海高原多年冻土对气候增暖的响应

利用青海高原气象台站的年平均地温资料,建立了年平均地温与海拔和经纬度的关系模型,结合地理信息分析系统和DEM数据模拟出青海高原的冻土分布图,分析了青海高原多年冻土对气候变化的响应。结果表明：气候变暖已引起高原多年冻土面积的减少和冻土下界的升高,特别是在多年冻土边缘不衔接或岛状冻土区发生比较明显的退化。20世纪60年代与90年代相比,高原多年冻土下界分布高度上升约71m,季节性冻土厚度平均减小20cm。年最大冻土深度变化的空间分布特征与青海高原近40年来气温变化的空间特征相一致。     

青海高原多年冻土对气候变化的响应

年平均地温是冻土分带划分的主要指标之一，本利用青海高原气象台站的年平均地温资料，建立了年平均地温与海拔和经纬度的关系模型，结合地理信息分析系统和DEM数据模似出青海高原的冻土分布图。分析了青海高原多年冻土对气候变化的响应及其对生态环境的影响。结果表明：气候变暖已引起高原多年冻土面积的减少和冻土下界的升高，特别是在多年冻土边缘不衔接或岛状冻土区发生比较明显的退化。二十世纪60年代与90年代相比，高原多年冻土下界分布高度上升约71米，季节性冻土厚度平均减小19cm。年最大冻土深度变化的空间分布特征与青海高原年近40a来气温变化的空间特征相一致。     

赤道东太平洋海温增暖与高原东部500hPa高度的相关特征及其对该区旱涝的影响

利用40a(1961—2000年)的海温资料和同期NCEP资料以及高原51个测站的降水资料，探讨了赤道东太平洋平均海温增暖与青藏高原东部地区500hPa月平均高度的相关关系，以及在这种相关影响下气温、比湿和气流动能等的变化状态。结果表明：赤道东太平洋海温增暖(SSTA≥0．5℃)与青藏高原东部地区500hPa月平均高度场之间存在明显的滞后性相关关系，这种滞后性相关不但影响到高原高度场，还影响到气温、比湿和气流动能等，使高原500hPa气象场发生变化。同时这种变化又与高原东部地区表征旱涝状况的Z指数的时空分布有很好的对应关系，即当受影响的高度、气温、比湿增大及气流动能减小时，高原东部地区发生涝(多雨)的几率较大；当受影响的高度、气温、比湿减小及气流动能增大时，高原东部地区发生旱(少雨)的几率较大。