Modelling spatial variations in dissolved oxygen in fine‐grained streams under uncertainty

This paper presents a novel triple‐layer model, called VART DO‐3L, for simulation of spatial variations in dissolved oxygen (DO) in fine‐grained streams, characterized by a fluid mud (fluff or flocculent) layer (an advection‐dominated storage zone) as the interface between overlying stream water and relatively consolidated streambed sediment (a diffusion‐dominated storage zone). A global sensitivity analysis is conducted to investigate the sensitivity of VART DO‐3L model input parameters. Results of the sensitivity analysis indicate that the most sensitive parameter is the relative size of the advection‐dominated storage zones (A_s/A), followed by a lumped reaction term (R) for the flocculent layer, biological reaction rate (μ_o) in diffusive layer and biochemical oxygen demand concentration (L) in water column. In order to address uncertainty in model input parameters, Monte Carlo simulations are performed to sample parameter values and to produce various parameter combinations or cases. The VART DO‐3L model is applied to the Lower Amite River in Louisiana, USA, to simulate vertical and longitudinal variations in DO under the cases. In terms of longitudinal variation, the DO level decreases from 7.9 mg l at the Denham Springs station to about 2.89 mg l^?1 at the Port Vincent station. In terms of vertical variation, the DO level drops rapidly from the overlying water column to the advection‐dominated storage zone and further to the diffusive layer. The DO level (C_F) in the advective layer (flocculent layer) can reach as high as 40% of DO concentration (C) in the water column. The VART DO‐3L model may be applied to similar rivers for simulation of spatial variations in DO level. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

河南老湾金矿床上上河矿段矿床地质和成矿流体地球化学

河南桐柏老湾金矿床是桐柏-大别山(北坡)金银成矿带内大型造山带型金矿床之一。文章对该矿床的上上河矿段进行了矿床地质和成矿流体地球化学研究,旨在查明该矿段的流体成矿过程。根据矿脉穿插关系、矿石结构构造、矿物共生组合以及黄铁矿的粒度和晶形,将老湾金矿上上河矿段成矿过程划分为:石英粗粒自形黄铁矿(Ⅰ)、石英细粒半自形-他形黄铁矿(Ⅱ)、石英多金属硫化物(Ⅲ)及石英碳酸盐(Ⅳ)4个阶段。镜下观察显示,矿床中的包裹体类型有含CO_2包裹体(LH_2O+LCO_2+VCO_2)、纯CO_2包裹体(LCO_2+VCO_2)、液相包裹体(LH_2O+VH_2O)及少量含子晶包裹体(LH_2O+VH_2O+S)。第Ⅰ阶段、第Ⅱ阶段和第Ⅲ阶段均可见含CO_2包裹体、纯CO_2包裹体和液相包裹体,有时可见含CO_2包裹体与液相包裹体共存。流体包裹体显微测温结果表明,成矿流体可近似看做中温、低盐度、富CO_2的NaCl-H_2O-CO_2体系,纯CO_2包裹体和液相包裹体所代表的流体可能是由含CO_2包裹体所代表的Na Cl-H_2O-CO_2流体经不混溶形成的,三者在寄主矿物沉淀时,被同时捕获而共存。从第Ⅰ阶段到第Ⅳ阶段,成矿流体温度从303~379℃逐渐降低到138~195℃,盐度w(Na Cleq)从4.07%~9.59%逐渐降低到1.06%~2.74%。在成矿的第Ⅰ阶段成矿流体发生了不混溶作用,而在第Ⅱ阶段和第Ⅲ阶段流体中的CO_2起泡分离再次引发了不混溶作用。从第Ⅰ阶段到第Ⅲ阶段,成矿流体的δ18OH_2O从6.56‰~9.71‰经1.89‰~4.01‰变化到0.08‰,δDH_2O从-78.1‰~-64.2‰经-79.5‰~-76.3‰变化到-72.6‰,表明老湾金矿第Ⅰ阶段成矿流体主要为岩浆热液,第Ⅱ阶段成矿流体中有少量大气降水加入,第Ⅲ阶段成矿流体中大气降水的比例明显加大。     

我国尾矿综合利用研究现状及建议

尾矿资源综合利用问题已受到世界各国的重视,其对策已由消极的废物处理转向物质再回收,尾矿资源化的发展趋势越来越清晰。但是,我国尾矿综合利用率和发达国家相比还存在较大的差距。大量的尾矿积存,对矿山周边地区环境、土地利用造成了严重的影响。开展典型尾矿资源综合利用技术研究和推广尾矿资源产业化利用技术研究与推广,不但可使原来资源枯竭或资源不足的矿山焕发青春,而且还能够重新成为新的资源基地,以开辟新的材料科技领域,推动科技进步,同时也可以解决环境污染、改善生态环境和整治国土,具有巨大社会、经济和环境效益。因此尾矿的综合利用要做到国家重視、立法保障、评价先行、技术支撑、全部利用,才能真正解决尾矿污染等问题。     

中国东部7类暴雨异常环流型

近年来的研究发现,瞬变扰动天气图上的扰动场天气系统对区域暴雨的落区指示能力强于传统天气图上的总场天气系统。为供预报员在业务预报中参考,本文划分1998年发生在中国东部地区的41日次区域暴雨为7类扰动场天气系统。与区域暴雨相联系的7类异常环流型分别是:华南切变线、华南涡旋、华南倒槽、长江切变线与槽、沿江涡旋、华北涡旋和东北涡旋。无论是在对流层的垂直剖面上,还是在850 hPa水平分布上,扰动天气图上位势高度低值和风扰动辐合处并配合大的水汽扰动对应有区域暴雨,而传统天气图上的低值系统和高水汽区与暴雨之间存在位置上的偏移。由此建议,用实况大气变量和中期数值模式产品绘制扰动天气图有助于预报员确定区域暴雨落区。     

南海海岛自动气象站防护应用技术探索

立足海南及南海的自然条件,结合海岛自动气象站在南海高温、高湿、高盐雾、强辐射、强风等恶劣气候环境下使用情况,通过对历年来海岛自动气象站故障及失效模式的统计和分析,总结分析故障原因。根据设备维护人员多年气象设备保障工作积累总结的经验,从海岛自动气象站结构和防护要求出发,集成应用市场上优质材料、先进工艺和多种成熟、关键设备防护技术,形成一些气象设备防护的有效方法措施,以提高海岛自动气象站对海洋环境的适应性和性能,延长设备使用寿命。     

内蒙古东乌旗早二叠世超镁铁岩的发现及其构造意义

为研究东乌旗晚古生代地幔性质和造山演化特征,对在东乌旗西部首次发现的超镁铁岩—辉闪橄榄岩进行系统的岩相学和元素地球化学研究。东乌旗辉闪橄榄岩主要由橄榄石、角闪石、斜方辉石及少量斜长石、单斜辉石组成,SiO_2含量介于42.84%~43.96%、MgO(24.10%~26.10%)、Na_2O+K_2O(1.52%~2.32%,小于3.5%),低m/f(3.03~3.54)比值和高FeO~T(12.67%~14.33%)的含量、高Mg~#(76.42~79.20),属铁质超镁铁岩和拉斑玄武岩系列。岩石稀土总量较高(∑REE=39.57×10~(-6)~83.32×10~(-6)),轻稀土(LREE)相对于重稀土(HREE)明显富集[(La/Yb)_N=4.04~7.66],Eu异常不明显(δEu=0.90~0.95),稀土元素球粒陨石标准化配分模式表现为轻稀土相对富集的右倾型。岩石富集大离子亲石元素(LILE)Cs、Rb、Ba、Sr、K等,相对亏损高场强元素(HFSE)Nb、Ta,具明显的Nb、Ta、Ti负异常,而又有别于强烈Nb、Ta亏损的岛弧岩浆岩;相容元素Cr(769×10~(-6)~2480×10~(-6))、Ni(454×10~(-6)~901×10~(-6))含量较高;低Th/U(2.54~3.03)、Nb/U(3.40~12.85)比值和高La/Nb(2.60~3.63)、Ba/Nb(43.11~72.52)、Zr/Y(5.45~7.83)比值。综上,结合区域最新研究成果,我们认为辉闪橄榄岩来源于受俯冲流体交代的尖晶石相地幔橄榄岩部分熔融,上升过程中受地壳物质不同程度的混染,形成于早二叠世板内伸展构造体制,与古亚洲洋闭合之后板内非造山作用有关。这一认识填补了早二叠世幔源岩浆事件和非造山阶段超镁铁质岩石记录的空白。     

全球气候数据集生成及气候变化应用研究

科技部在"十三五"期间部署的国家重点研发计划"全球变化及应对"专项资助了"全球气候数据集生成及气候变化关键过程和要素监测"研究项目。项目围绕由全球气候观测系统提出的基本气候变量,完善地空天基观测体系,生成中国首套以遥感数据为主体的涵盖大气、海洋和陆表长时间序列、高精度、高时空一致性的产品,即气候数据集,动态监测全球变化关键过程和要素。     

现代专题地图制图研究进展与趋势分析

针对专题地图制作相关研究不足的问题,该文通过归纳总结专题地图理论与应用、网络共享等方面的研究进展,从功能转变、模式转变和内涵冲击三方面分析专题地图研究趋势,并探讨现有制图理论技术存在的不足之处。文章认为:研究专题地图符号的内在结构及统一构建方式,在符号学和微观语言学的理论框架下建立专题符号句法模式,注重对专题地图符号模型的整体描述,并通过相应制图模型的研究来优化制图过程,发掘和创新制图理论成果,将会促进专题地图理论的完善,深化专题符号的自适应表达。     

基于模板的六角格兵棋地图可视化设计研究

兵棋地图是兵棋的重要组成部分,是战场环境信息的载体,是兵棋推演者认知战场环境的工具。在介绍兵棋地图概念和作用的基础上,阐明兵棋地图可视化设计的重要性,总结目前兵棋地图可视化设计存在的问题和不足。以提高兵棋地图可视化设计效率和改进其可视化表达效果为目的,将地图模板技术运用到兵棋地图可视化设计中,分析兵棋地图可视化模板设计的影响因素,构建兵棋地图可视化模板库,并对其实现机制进行研究,最后给出应用实例,证明效果良好。     

边坡单元的SAR数据特征

针对传统D-InSAR技术以栅格单元为研究对象而无法充分反映地形条件的问题,该文提出了以边坡单位为研究对象的D-InSAR数据特征分析。通过基于边坡单元的区域地形因子与后向散射系数和相干系数关系的分析方法,建立了研究区域SAR数据的可信区域滤波方法,提取出了研究区域SAR数据分析结果的可信区域。该方法提高了SAR数据的有效性,为滑坡早期监测提供了可靠的数据基础。通过对金沙江乌东德区域的SAR数据实例分析,验证了该方法的实用性。