基于GIS的铁路地质环境多源信息管理研究——以西南地区某铁路为例

从构建铁路地质环境多源信息管理系统的必要性人手,针对目前铁路工程地质勘察与地质灾害空间多源信息管理的不足,以ArcGIS软件为应用平台,以VBA为开发工具,采用定制ArcMap的方法进行二次开发。对铁路地质环境涉及的基本内容,以及如何构建基于GIS的铁路地质环境多源信息管理系统等作了探讨。     

不同水淹环境下河口感潮湿地枯落物分解及营养动态

采用分解袋法,以我国东南沿海典型的感潮河口--闽江河口最大的鳝鱼滩湿地为研究区域,选取2个潮水水淹环境差异显著的地段(一个为近潮沟地段,另一个为远潮沟地段)为研究样地,对闽江河口主要的本地种芦苇、短叶茳芏及外来人侵种互花米草枯落物分解过程及影响因素进行研究,结果表明:(1)经常性的潮汐水淹对3种植物枯落物分解速率的影响不显著;(2)经常性的潮汐水淹促进了短叶茳芏和互花米草枯落物N、P元素的损失,但对芦苇的影响不大;(3)在2种不同的水淹环境,3种植物枯落物分解速率由快到慢的顺序均是短叶茳芏>互花米草>和芦苇,分解速率在0.003166～0.005280 d-1之间,95%干物质分解需要的时间在1.56～2.61 a之间;(4)C浓度基本稳定,N浓度呈上升趋势,总N在研究末期表现为净损失,P浓度呈较大的波动,总P在研究末期也表现为净损失;(5)具有最低C/P的短叶茳芏枯落物分解速率最快.     

泥石流危险范围预测模型及在昆明东川城区的应用

结合泥石流危险范围模型实验数据,运用多元回归分析方法探讨了泥石流危险范围预测,并进行了误差分析。以昆明市东川城区后山3条泥石流沟为例,运用该模型对其危险范围进行了预测分析,为东川城区泥石流防灾提供了科学依据。     

山东省汛期小时降水过程时空分布特征

利用山东省74个气象站1961-2012年逐时降水观测数据,分析了山东省汛期(5-9月)短历时和持续性降水过程的时空分布特征。结果表明:(1)过程降水量和过程历时显著增大使得山东省汛期总降水量略有增加,持续性降水过程次数、过程降水量、过程历时的增加对总降水量增加的贡献最大。(2)短历时总降水量以鲁中山区、鲁东南地区最多,鲁东南沿海、半岛东部持续性总降水量最多;短历时过程降水量、平均雨强以鲁东南向西北方向经鲁中山区至德州一带最大,持续性过程降水量、平均雨强在半岛东部和鲁东南部分地区最大。(3)短历时峰值雨强以鲁中山区周边地区较大,持续性峰值雨强以鲁南、鲁东南、半岛东部较大。(4)鲁中山区、鲁南及半岛个别地区短历时降水一般开始于午后(13-18时),鲁中山区周边及半岛沿海一带多以夜雨为主,持续性降水过程开始时间多出现在夜间。     

Numerical Study of the Influences of a Monsoon Gyre on Intensity Changes of Typhoon Chan-Hom(2015)

Typhoon Chan-Hom(2015) underwent a weakening in the tropical western North Pacific(WNP) when it interacted with a monsoon gyre, but all operational forecasts failed to predict this intensity change. A recent observational study indicated that it resulted from its interaction with a monsoon gyre on the 15–30-day timescale. In this study, the results of two numerical experiments are presented to investigate the influence of the monsoon gyre on the intensity changes of Typhoon Chan-Hom(2015). The control experiment captures the main observed features of the weakening process of Chan-Hom(2015) during a sharp northward turn in the Philippine Sea, including the enlargement of the eye size, the development of strong convection on the eastern side of the monsoon gyre, and the corresponding strong outer inflow. The sensitivity experiment suggests that intensity changes of Chan-Hom(2015) were mainly associated with its interaction with the monsoon gyre. When Chan-Hom(2015) initially moved westward in the eastern part of the monsoon gyre, the monsoon gyre enhanced the inertial stability for the intensification of the typhoon. With its coalescence with the monsoon gyre, the development of the strong convection on the eastern side of the monsoon gyre prevented moisture and mass entering the inner core of Chan-Hom(2015), resulting in the collapse of the eyewall. Thus, the weakening happened in the deep tropical WNP region. The numerical simulations confirm the important effects of the interaction between tropical cyclones and monsoon gyres on tropical cyclone intensity.     

中国区域高分辨率多源降水观测产品的融合方法试验

高质量、高分辨率降水产品研制对于数值天气模式检验、水文陆面模拟、山洪地质灾害监测有着重要意义。利用中国近4万自动气象站逐时降水资料、中国雷达定量降水估计和CMORPH卫星反演降水产品,开展0.05°×0.05°和0.01°×0.01°两种高分辨率下的三源降水融合方法研究试验,探讨如何有效引入雷达高分辨率信息来提高降水产品质量。一方面,在0.05°分辨率上,先以自动气象站观测降水数据为基准,采用概率密度函数（PDF）匹配法订正雷达和卫星估测降水产品的系统偏差,将雷达降水产品的偏差从-0.05 mm/h降至-0.008 mm/h;再采用贝叶斯模型平均（BMA）方法融合雷达和卫星降水产品,形成0.05°分辨率的中国区域覆盖完整且最优的联合降水背景场。此外,在0.01°分辨率上,以0.05°分辨率的卫星-雷达贝叶斯模型平均联合降水产品为背景,采用1 km雷达估测降水的空间结构信息进行降尺度,亦能有效提高0.01°分辨率背景场的质量。然后,分别以不同分辨率的卫星-雷达联合降水产品为背景,采用统计方法量化误差估计,再采用最优插值方法融入地面观测。通过2419个中国国家级气象台站的独立样本检验,评估了多种类型的降水资料及融合试验产品在中国地区的质量。结果表明,两种分辨率的三源融合试验产品的精度均优于任何单一来源的降水产品,特别是在站点稀疏地区,降水精度均较融合前有显著提高,达到了较好的融合效果,其中在0.05°分辨率上采用“概率密度函数+贝叶斯模型平均+最优插值”方法的三源融合降水产品整体质量最好,而0.01°分辨率上基于“概率密度函数+贝叶斯模型平均+降尺度+最优插值”方法的三源融合降水产品在强降水监测上更有优势。      

2017年7月昭通冰雹天气分析

本文利用NCEP再分析资料、宜宾和威宁探空资料、昭通多普勒天气雷达观测资料对2017年7月昭通出现的冰雹灾害天气进行统计分析,结果表明出现的冰雹天气具有以下几个主要特征：1)冰雹的发生与西太平洋副热带高压、青藏高压有紧密的联系; 2)在干入侵、上干下湿、湿层深厚这三种中低空配置下昭通都可能会出现冰雹天气;3)订正到14时后的对流有效位能比08时的更具指示意义;4)冰雹云的最大回波强度在55dBz以上,回波顶高达到10km以上,风暴顶高超过回波顶高的70%,最大单体垂直液态含水量值在14 kg/m₂以上。     

基于移去-恢复法的局部似大地水准面精化模型对比研究

针对似大地水准面在精化过程中不同移去-恢复高程转换模型的适用性和选取问题,基于二次曲面和EGM2008重力场模型,分别构建了RBF神经网络、多面函数和Shepard等3种类型的移去-恢复模型,结合平原和高原山区两个工程实例,通过调整高程拟合点数目进行似大地水准面拟合与精度对比。结果表明,在平原地区,EGM2008-多面函数高程模型精度略优于其他模型;在高原山区,当拟合点数较少时,基于EGM2008的移去-恢复模型精度高于基于二次曲面的移去-恢复模型,其中,EGM2008-多面函数和EGM2008-Shepard较优,而随着拟合点数目的增加,二次曲面-Shepard高程转换模型的精度优于其他模型。     

蛭石精矿的有机改性试验

采用十六烷基三甲基溴化铵(HDTMAB)对蛭石精矿进行了有机改性,利用X射线衍射法(XRD)、红外光谱(IR)、差示扫描量热法(DSC)和热失重分析(TG)对蛭石精矿和有机改性蛭石进行了表征。实验结果表明,当反应液中蛭石与水的质量比为1∶10、反应温度在60~70℃时,HDTMAB的阳离子HDTMA进入绝大部分蛭石晶粒的晶层,将蛭石的晶层间距撑大,蛭石的(001)晶面间距d001从1.45986 nm增大到3.70134 nm。HDTMA进入了单晶颗粒之间,将蛭石颗粒分散成单晶颗粒。     

中天山白石头泉岩体年代学、岩石成因及构造意义

白石头泉岩体位于中天山北缘边界断裂(沙泉子断裂)南侧。该岩体从下至上可分为五个连续过渡的岩相带,即淡色花岗岩(a带),含天河石花岗岩(b带),天河石花岗岩(c带),含黄玉天河石花岗岩(d带)以及黄玉钠长花岗岩(e带),其中,b、c、d和e带均为a带分异的产物。白石头泉岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,该岩体侵位于早二叠世早期(295.6±1.3Ma),并于印支期(~214Ma)经历了一次热事件的改造。淡色花岗岩在主量元素上富硅(SiO₂= 74.93%~76.18%)、富碱(K₂O + Na₂O=8.07%~8.80%)、富钠(K₂O / Na₂O=0.82~0.89),贫钙、镁,而在微量元素上富Rb、F和Ga(Al/Ga比值为2217~3134),贫Ba、Sr和Eu并具强烈的铕负异常(δEu=0.0020~0.0091),反映出其源区为富含白云母的片岩(或片麻岩),成岩压力较低,温度大于860℃。结合区域地质特征,作者等认为白石头泉岩体形成于相对拉张的构造背景,是中-上地壳源岩经历高温贫水熔融的产物,其形成与幔源岩浆内侵作用有关。