气象观测技术的现状与未来

一、全球气象观测系统气象现象在时空上有许多种尺度,要想正确掌握这些现象,就必须进行相应尺度的观测。这样一来,就涉及到气象观测值的代表性问题。首先,我们来探讨一下与行星及天气这种大尺度的气象现象相对应的观测。这是一     

地震的微观物理学与宏观物理学

摩擦熔融和流体增压在大地震破裂动力学中可发挥重要作用。对摩擦应力σf下的断裂，温度随着σf和震级Mw而增加。如果加热带厚度w为几个毫米的量级，那么对于Mw=5～6的地震，即使是中等的σf，温度升高△T也会超过1000℃，同时熔融很可能发生，并减少断裂过程中的摩擦。如果断层带中存在流体，对Mw=3～4的地震来说，一个100℃～200℃的中等的△T就会增加足够的孔隙压力，而明显减少摩擦。通过平均微观状态中的应力，可使应力微观状态同宏观地震参数如地震矩M0及辐射能ER联系起来。由于热过程仅对大地震起重要作用，因此小地震和大地震的动力学可能截然不同。这种不同反应在观测到的标定能量e^～=ER／MR和M0之间的关系上。大地震观测到的e^～要比小地震观测到的e^～大10～100倍。成熟的断层带，如圣安德烈斯断层带处于比较中等的应力水平，但是板块内的应力可能却很高。一旦滑动超过阈值，失控破裂就会发生，这样就可以解释在某些成熟断层带观测到的震级-频度间的异常关系。热控制的滑动机制将产生一种非线性特征，在一定环境下，这种滑动特征即使是在同一位置上，也会因地震的不同而不同。同样，大地震期间的滑动速度也要比从小地震推断出的滑动速度快得多。     

河南崤山金矿半宽金矿区1号矿脉微量元素统计特征

研究认为,Au、Ag、Cu、Pb、As和Sb是崤山金矿及外围异常检查、深部预测和找矿评价的指示元素。Au、Ag、As和Sb 4个元素是1号矿脉浅部矿体的特征指示元素。矿体浅部矿化样品、矿体中部矿化样品和矿体深部矿化样品的归类十分明确,可用作判断地表矿体的剥蚀程度及地表矿体向下延深情况。     

Fast adsorption of microcystin-LR by Fe(Ⅲ)-modified powdered activated carbon

Microcystins(MCs) are cyclic hepatotoxic peptides produced by the bloom-forming cyanobacterium Microcystis and present a public health hazard to humans and livestock. The removal of MCs from contaminated water with powdered activated carbon(PAC) has been employed as a simple and economic treatment strategy. In this study, PAC-Fe(Ⅲ) was prepared and utilized for the fast and efficient removal of MCs from water. PAC-Fe(Ⅲ) exhibited superior microcystin-LR(MC-LR) removal capacity and efficiency compared to the unmodified PAC. The MC-LR removal efficiency of PAC-Fe(Ⅲ) increased with decreasing p H within the pH range of 4.3 to 9.6. PAC-Fe(Ⅲ) could be reused for 3 times by methanol elution while the MC-LR removal efficiency was still over 70 percent. The removal efficiency was positively correlated to the ionic strength of water and negatively correlated to alkalinity. Natural organic matter(NOM) such as humic acid(HA) and salicylic acid(SA) generated low interference with MC-LR adsorption by PAC-Fe(Ⅲ). The complexation reaction between Fe~(3+) in PAC-Fe(Ⅲ) and the functional groups of MCLR was suggested as the key mechanism of MC-LR removal by PAC-Fe(Ⅲ). The results suggest that Femodified PAC is a promising material for the treatment of MC-contaminated waters.     

北极冰区船舶安全航行过程风险动态仿真

近年来随着北极冰区航道的开辟与成功通航,船舶航行安全广受重视,因冰区通航条件对船舶交通安全影响因素特殊且变化大,有必要分析极地冰区船舶航行时航路过程中的风险。探讨低温、浮冰、高纬度等特殊属性对船舶极地冰区航行安全的影响,结合船舶交通风险的特点,提出北极冰区东北航道船舶航行风险状态概率转移的过程风险,构建北极冰区东北航道船舶航行过程风险模型。基于马尔科夫过程假设,建立基于马尔科夫链-蒙特卡洛方法的云仿真模型,利用该模型对北极冰区东北航道船舶航行进行时间连续的过程风险动态仿真。研究表明:夏季时期船舶在北极冰区东北航道航行过程风险整体上处于可通航状态,离散风险程度随时间而连续变化,总体呈现"M"型趋势,风险波动明显。     

基于GF-1卫星遥感的冰川边界识别

高分一号（GF-1）卫星的成功发射开启了国产高分辨率对地观测的新时代, 为探讨国产高分卫星在冰川边界识别中的有效性, 在缺少短波红外和热红外波段的情况下, 将GF-1影像、 建立的波段比值Band1/Band4, 数字高程模型和坡度相结合, 采用面向对象的分析方法, 经过反复试验, 确定影像分割和合并尺度, 进而确定冰川边界的知识规则, 最终实现冰川边界的识别。以研究区第二次冰川编目数据集作为参考数据, 采用混淆矩阵的方法对识别结果进行验证, 总体精度和Kappa系数为90.05%和0.79。同时将识别结果与人工修订冰川边界进行对比, 可以发现除少量冰舌末端冰川外, 该方法可以有效地对冰川进行识别。建立的知识规则显示仅仅利用蓝色波段和DEM就可以有效地提取裸冰区, 波段比值、 坡度和纹理特征更有助于冰舌的提取。该研究表明GF-1卫星数据可以有效识别冰川范围, 为冰川研究提供可靠的数据和研究基础。     

西藏斯弄多地区岩帽地质地球化学特征:林子宗群火山岩中成矿的指示

岩帽作为重要的找矿标志,长期以来却没有引起广泛关注,阻碍了勘查工作.在斯弄多地区对与不同矿化类型相关的岩帽进行岩石学、岩相学和全岩地球化学分析,其中斯弄多红色岩帽与铅锌成矿作用相关,窝弱黑色岩帽与金银成矿作用相关,而马尔地村白色岩帽目前未见明显相关矿化.镜下特征和岩石学特征表明斯弄多地区3种类型岩帽具大量石英晶屑,多呈致密块状,其次为多孔状石英.全岩地球化学显示,斯弄多红色岩帽SiO₂含量>90%,主要由石英组成,Pb含量为288.75×10-6~4 769.16×10-6,Zn含量为34.34×10-6~332.70×10-6;马尔地村白色岩帽则含更多的铝硅酸盐矿物,不具成矿元素异常;窝弱黑色岩帽含富钾类蚀变矿物,K₂O含量为0.26%~2.58%,Au含量为80.21×10-9~360.74×10-9.斯弄多地区岩帽均由硅质酸性流体交代晶屑凝灰岩形成,铅锌成矿作用使岩帽Be元素富集,具Ce负异常;窝弱金银成矿作用使岩帽V、Rb、Mo和Cs富集,具Yb正异常;马尔地村岩帽面积大,粘土蚀变矿物发育,其深部可能存在斑岩型矿体.      

第三次北极考察航线气象状况及预报

中国第三次北极科学考察是继1999年和2003年国家海洋局组织的两次北极考察后,在国际极地年,中国对北极地区进行的又一次更加深入、全面的综合性科学考察。本文对2008年第三次北极科学考察期间收集的现场气象资料进行了整理,分析和介绍了整个航次气象状况和预报情况。     

基于SBAS-InSAR技术的填海造陆区地表形变监测与分析——以天津港为例（英文）

为了探究SBAS-InSAR技术在海岸带填海造陆区形变监测的适用性,本文基于28景Sentinel-1A影像,利用SBAS-InSAR技术获取了天津港填海造陆区2018年1月至2019年11月的地表形变信息,揭示天津港填海造陆区的地表形变特征,并分析沉降速率与填海造陆的时间、土地利用类型的关系。结果表明：天津港填海造陆区具有沉降速率范围跨度大、不均匀沉降和多个沉降漏斗的特点,沉降速率范围为-74.9-19.7 mm/a;沉降速率与填海造陆时间成反比,早期填海造陆区沉降速率较小,新填海造陆区沉降速率较大;不同土地利用类型的沉降速率差异大。该研究验证了SBAS-InSAR技术在填海造陆区形变监测应用的可行性,为海岸带、海岛礁、滩涂等沿海地区的地面沉降的监测与分析提供了思路。