GRAPES模式中三维科氏力计算及其效果评估

作为一种连续可压缩流体,大气具有分层流体特性,其状态变化可由牛顿第二定律、热力学第一定律、连续方程和理想大气状态方程组成的偏微分方程组描述。为了更加精细地描述GRAPES全球模式的动力过程,使模式大气更接近真实大气,在全球非静力模式GRAPES中考虑三维科氏力作用,通过重新构建半隐式半拉格朗日求解大气动力方程组的亥姆霍兹方程系数,在不改变求解方案的前提下实现对GRAPES模式动力过程的更新。然后采用在静力平衡基础上建立的三维大气理想试验对新的动力过程进行数值试验,检验其计算效果和数值稳定性。结果显示,考虑三维科氏力的模式动力框架计算稳定,提高了三维标量和矢量场的计算精度,在水平1°×1°分辨率模式中,平衡流试验第15天计算结果标量场Π'的l₁和l₂误差分别为0.00023和0.0004,而三维矢量场 V 的l₁和l₂误差分别为0.002和0.003,均较原模式误差小一个数量级。在罗斯贝-豪威兹波、地形罗斯贝波和斜压波试验中,新框架均表现出很高的计算稳定性和良好的计算效果。      

植被单叶光谱特性的理论模拟

利用PROSPECT模型和实测的玉米叶片光谱数据，得出了叶肉结构参数N，从而模拟了在不同的叶绿不比和水分含量下玉米叶片的光学特性；发现叶绿素对叶片吸收率的影响在可见光部分占了主导作用，随着叶绿素含量的增加，叶片的吸收率增加；从近红外到2400nm，水分对吸收率的影响占据了主导地位，此时，随着水分含量的增加，叶片的吸收率也开始增加。同时，给定叶绿素和水分含量，还模拟了当叶肉结构参数变化时的叶片的光学特性，随着N的增大，叶片的反射率逐渐增大，并渐趋一致，而透过率随着N的增加而渐减小，最后也逐渐靠近。     

冀东金厂峪金矿深部和外围找矿预测

金厂峪金矿是冀东地区开采历史超过半个世纪的大型金矿山,且近年来新增地质储量不断上升,受到地质学家的广泛关注。本文从幔枝构造成矿控矿作用的视角,简述了矿床地质特征,侧重讨论了成矿物质来源,认为成矿流体源于深部,通过地幔热柱多级演化向上迁移,在有利的构造扩容带中集聚成矿,进而在介绍近年来新的找矿进展基础上,探讨了构造的成矿控矿作用,进一步指出了深部和外围找矿方向。     

饱水白云岩临界点、骨架和流体弹性参数的数值计算

基于临界孔隙度模型,提出了用岩石的整体弹性信息反演求取临界点、流体和骨架等局部弹性参数的数值计算方法和双向线性回归计算公式;结合饱水白云岩的样品测试数据,以孔隙度为自变量和因变量,对密度和密度与纵、横波速度平方的乘积分别进行了数值计算。以测试样品的整体信息求得其临界点、流体和骨架弹性参数值,并与实测数据做了相关性分析,其相关系数高达90%,充分表明数值计算公式的正确性和实现方法的有效性。岩石骨架、流体弹性参数的数值反演计算在油气勘探领域中具有巨大潜力,运用测井曲线和地震数据,可以反演求出岩石孔隙中流体弹性参数(密度、速度),对直接指示油层、气层起到重要作用。     

豫西地区下三叠统刘家沟组砾岩成因

豫西地区刘家沟组中下部发育多层砾岩,其中扁平砾石与球形砾石共生,扁平砾多顺层排列,球形砾常具圈层结构。因该砾岩层发育普遍,特征明显,成为刘家沟组的区域划分对比标志之一。但迄今为止,其成因众说纷纭、未有定论。通过砾岩发育层段的野外观察,结合刘家沟组的沉积环境分析,认为宜阳地区刘家沟组砾岩层的砾石不是单纯的物理成因,其形成可能与微生物繁盛的席底底质有关。微生物席的存在使沉积物表面具有一定的粘性和韧性,在动荡水流的作用下,部分破坏作用形成的微生物席碎片卷曲、滚动,形成具有圈层结构的"砂球",在湖泊重力流作用下,扁平的微生物席碎片与"砂球"被搬运至较深水区域,形成特征明显的扁平砾石砾岩层。     

智利外海竹筴鱼中心渔场时空变动的初步研究

根据2005年3～12月14艘中国渔船在智利外海的竹筴鱼生产统计数据和卫星遥感反演的海表温度、叶绿素浓度,分析智利外海竹筴鱼中心渔场的时空变动以及渔场与环境因子的关系.结果表明,随着南半球秋季转入冬季,竹筴鱼中心渔场相应地由南向北、由东向西推移,10月份渔场达到最北端,春末夏初开始南撤;智利外海竹筴鱼渔场的表层水温大致为12～16℃,中心渔场为14～15℃,月间略有差异;渔场的叶绿素质量浓度大致为0.06～0.12 mg/m~3,当渔场的叶绿素质量浓度处于0.08～0.10 mg/m~3时,渔船作业频次和竹筴鱼产量最高.     

滇东南都龙锡锌铟多金属矿床磁铁矿矿物化学组成特征及其对成矿作用的约束

都龙锡锌铟多金属矿床位于著名的滇东南钨锡多金属成矿区之老君山矿集区,成矿与白垩纪大规模花岗岩活动关系密切,沿隐伏花岗岩接触带周边发育石榴子石、透辉-透闪石等矽卡岩蚀变和条带状(似层状)、脉状(囊状)的锡石、闪锌矿及磁铁矿、辉钼矿、黄铁黄铜矿等矿化,形成超大规模的岩浆热液-矽卡岩成矿系统。野外观测及研究发现,早期(矽卡岩期)高温阶段形成的磁铁矿可分为I阶段交代型磁铁矿(I-Mag)和II阶段充填型磁铁矿(II-Mag)两类:前者多呈囊状、条带状,与矽卡岩矿物共生;后者为脉状,与金属硫化矿物共生。利用ICP-AES、ICP-MS对两类磁铁矿进行主、微量元素测试,从I-Mag到II-Mag,Si、Ca、Mn及ΣREE、Pb、Zn、Ti含量增加,Mg及Sn、W、In、V、Cr、Ga含量减少,REE配分型式也由平缓向右倾的逐渐变化。TiO 2-Al 2 O 3-(MgO+MnO)、(Ti+V)-(Ca+Al+Mn)、Ni/Cr-Ti、(Ti+V)-Ni/(Cr+Mn)成因判别图解表明,磁铁矿属岩浆热液-矽卡岩成因类型;Ti、V与Zr、Hf、Nb、Ta,以及Y/Ho(24~3414)、Ni/Co(<2→>2)、Ti/V(<25→>25)、Hf/Zr(003~006→004~005)存在着线性关系和规律变化特征,指示两类型磁铁矿具有相同的物质来源,为同一成矿过程不同阶段的产物。而代表成矿流体REE组成的II-Mag的REE组成继承了老君山花岗岩REE配分趋势和Eu负异常特征,表明磁铁矿与白垩纪老君山花岗岩具有一致的物质来源。Cr-V、(Ti+V)-(Al+Mn)、Ga-Mg及Ga-Sn图解显示相同的成因类型和一致的线性关系,指示磁铁矿主体形成于较高氧逸度和温度(约300℃)的成矿环境下,并且从I-Mag到II-Mag,存在着氧逸度逐渐升高、温度逐渐降低的演化趋势。     

丹江口水库浮游植物时空变化特征

为研究丹江口浮游植物的群落特征,探讨影响浮游植物时空分布的环境因子,于2014年5月2015年4月对丹江口水库进行了为期1年的调查.此次调查共采集到浮游植物66种,隶属于7门21科38属.浮游植物全年平均生物量为0.35 mg/L,平均密度为9.08×10~5cells/L.优势种为脆杆藻、小环藻、直链藻和栅藻,其中脆杆藻所占比例最大,平均生物量为0.089 mg/L,占总生物量的25.43%.近些年丹江口水库营养水平的提高可能是脆杆藻生物量升高的主要原因.绿藻和蓝藻在夏季大量繁殖,硅藻为春、秋和冬季优势门类.汉江库区浮游植物生物量大于丹江库区,两个库区的浮游植物种类组成存在明显的差异,丹江库区优势门类为硅藻门,而汉江库区为绿藻门.浮游植物生物量与环境因子的相关分析表明,浮游植物生物量的主要影响因子是总磷浓度、pH值和溶解氧浓度.RDA分析表明,影响浮游植物组成的主要环境因子是溶解氧浓度、pH值、总磷浓度和水温.为控制浮游植物的生物量,防止其异常增殖造成水华,应严格控制外源营养盐特别是磷元素的输入.本研究可为丹江口水库的水质改善及富营养化防治提供一定的科学依据.     

民勤一次沙尘暴的观测分析

给出了2004年5月23~24日民勤站爆发沙尘暴前后以及沙尘暴内部的温度、比湿和风速垂直廓线,分析了沙尘暴发生前后及沙尘暴期间高空气象要素的演变特征,同时对大气的热力、动力稳定度参数进行了计算和分析。结果表明:沙尘暴来临前边界层内具有深厚的混合层,大气层结处于不稳定状态,温、湿结构及风的垂直分布有利于沙尘暴的发生、发展;沙尘暴发生期,出现了稳定与不稳定层相间的情形,对流减弱,抑制了沙尘暴的发展;沙尘暴天气结束后中低层大气湿度增加显著;沙尘暴的强度与相对风暴螺旋度具有良好的对应关系。     

内蒙古哈达门沟金矿构造演化及成矿控矿构造特征

哈达门沟金矿是内蒙古迄今最大的金矿床,具有超大型金矿床规模。金的成矿作用对岩性没有明确的选择性,而主要是受褶皱断裂构造的控制。成矿流体主要来自深源,在有利的构造扩容带中聚积成矿。研究表明,该区的构造变形从早到晚,力学性质往往从塑性到脆性,构造规模从小到大,构造类型则是褶皱与剪切带同时形成,或相间发育。该区主要经历了4个期次的强烈褶皱剪切作用,并形成了主要的成矿控矿构造。第一期构造变形时岩石的流变性较强,褶皱幅度较小,一般多表现为小规模的塑性流变褶皱,并产生了小规模韧性剪切带;第二期(主期)褶皱以乌拉山主峰为主的东西向区域规模的复式背、向斜(形),并在主期褶皱的倒转翼发育了一系列与褶皱同向延伸的脆韧性剪切带,它们构成了区域性构造薄弱带;第三期为横跨叠加褶皱,使近东西向褶皱发生了南北向蛇形弯曲,伴随该期褶皱作用形成了低绿片岩相韧脆性剪切带,为深源成矿流体的贯入与集聚成矿提供了很好的赋存空间,是主要的成矿控矿构造;第四期构造变形则以区域性隆升作用为主,使早期褶皱发生横弯褶皱的同时,还将深部形成的金矿体抬升至浅部。文中在成矿控矿构造研究的基础上,探讨了矿床成矿规律,提出了找矿远景。