2021年3月中旬东亚中部沙尘天气地面起尘量及源区贡献率估算

2021年3月中旬,东亚中部包括中国北方大部分地区,爆发了持续性的沙尘天气,引发了人们对于沙尘源区、防风固沙生态建设工程效益的高度关注.提出了一个新的地表起尘量估算方法,使用高精度、大范围的气象数据,计算了这次沙尘天气的地面起沙条件、大风过程中的输沙状况,估算了不同时刻的起尘量,获得了14、15日蒙古和中国北方荒漠地区...     

Effects of an Artificial Breakwater on the Distributions of Planktonic Microbial Communities

The summer distributions of planktonic microbial communities (heterotrophic and phtosynthetic bacteria, phtosynthetic and heterotrophic nanoflagellates, ciliate plankton, and microphytoplankton) were compared between inner and outer areas of Lake Sihwa, divided by an artificial breakwater, located on the western coast of Korea, in September 2003. The semienclosed, inner area was characterized by hyposaline surface water (<17 psu), and by low concentrations of dissolved oxygen (avg. 0.4 mg L¹) and high concentrations of inorganic nutrients (nitrogenous nutrients >36 μM, phosphate <4 μM) in the bottom layer. Higher densities of heterotrophic bacteria and nanoflagellates also occurred in the inner area than did in the outer area, while microphytoplankton (mainly diatoms) occurred abundantly in the outer area. A tiny tintinnid ciliate, Tintinnopsis nana, bloomed into more than 10⁶ cells L¹ at the surface layer of the inner area, while its abundance was much lower (10³-10⁴ cells L¹) in the outer area of the breakwater. Ciliate abundance was highly correlated with heterotrophic bacteria (r = 0.886, p < 0.001) and heterotrophic flagellates (r = 0.962, p < 0.001), indicating that rich food availability may have led to theT. nana bloom. These results suggest that the breakwater causes the eutrophic environment in artificial lakes with limited flushing of enriched water and develops into abundant bacteria, nanoflagellates, and ciliates.     

Spatial distributions and interannual variations of snow cover over China in the last 40 years

By using the observational snow data of more than 700 weather stations,the interannual temporal and spatial characteristics of seasonal snow cover in China were analyzed.The results show that northern Xinjiang,northeastern China-Inner Mongolia,and the southwestern and southern portions of Tibetan Plateau are three regions in China with high seasonal snow cover and also an interannual anomaly of snow cover.According to the trend of both the snow depth and snow cover days,there are three changing patterns for the seasonal snow cover:The first type is that both snow depth and snow cover days simultaneously increase or decrease;this includes northern Xinjiang,middle and eastern Inner Mongolia,and so on.The second is that snow depth increases but snow cover days decrease;this type mainly locates in the eastern parts of the northeastern plain of China and the upper reaches of the Yangtze River.The last type is that snow depth decreases but snow cover days increase at the same time such as that in middle parts of Tibetan Plateau.Snow cover in China appears to have been having a slow increasing trend during the last 40 years.On the decadal scale,snow depth and snow cover days slightly increased in the 1960s and then decreased in the 1970s;they again turn to increasing in the 1980s and persist into 1990s.     

基于数值模拟探讨提高咸水层CO2 封存注入率的途径

咸水层CO2地质封存是减少大气中CO2排放量的有效途径。CO2注入率是衡量咸水层中CO2注入能力的有效因素,因此,研究注入速率的变化规律及提高的措施是很有工程价值的。在很多区域,地层的低渗透性限制了CO2的注入率。针对鄂尔多斯盆地的水文地质条件,通过数值模拟,探讨在低渗透性咸水层中提高CO2注入率的途径,包括改变储层中的盐度、采用水平井注入、增加注入井段的长度以及采取水力压裂等工程措施。其中改变储层中的盐度可通过在注入CO2前向储层中注入一定量的水来实现。模拟结果表明,这些方式可以有效地提高CO2注入率,其中水平井改造方式和水力压裂工程措施效果显著,盐度改造措施在地层初始含盐度较高时,会有更好的效果。研究结果可为鄂尔多斯盆地和类似地区的咸水层CO2地质封存项目提供参考。     

基于不同摩擦系数水平的滑移隔震体系的相对输入能量与绝对输入能量的差异性分析

定义了能量变化率指标,以简谐激励作用下的滑移隔震结构为例,探讨了摩擦系数对滑移隔震结构能量变化率指标的影响,通过对这些能量指标的研究,分析了系统的相对输入能量和绝对输入能量的差异性随摩擦系数的变化规律,为后续研究提供理论依据。     

论地理科学体系建设

本文在论述重建地理科学体系必要性的基础上,提出和重点阐述一个新的地理科学体系的框架和内容,并由此分析我国未来地理科学学科建设的战略重点。     

小冰期结束以来贡嘎山海螺沟冰川退缩区土壤化学风化与发育过程

选择海螺沟冰川退缩区,对冰川退缩年龄分别为0年、30年、40年、52年、80年、120年的样点按土壤发生层分层采集样品,通过分析样品的化学风化速率及理化性质变化,探讨小冰期结束以来土壤发育过程及影响因素,并评估不同阶段土壤质量。结果表明,退缩区前40年样点中主要以碳酸盐风化为主,80年后硅酸盐风化作用增强。土壤长期风化速率随土壤年龄呈现升高-降低-升高的趋势,52年样点长期风化速率最低,为48.06 cmol/（m² ·a）,矿物组成和气候是影响土壤风化速率的重要原因。土壤的粒度组成以砂粒为主,多数样点占比约为80%~90%。随着土壤年龄增加,容重值和pH减小,pH从8.54减小到5左右;土层厚度、土壤有机质（SOC）及总氮（TN）含量增加,这些土壤理化指标的快速变化表明冰川退缩区土壤发育迅速。适宜的温度、充足的降水以及快速的植被演替可能是退缩区土壤快速发育的原因。模糊数学法计算土壤质量的结果显示,除了0年样点,其余样点土壤质量指数（SQI）均大于0.4,说明退缩区土壤质量状况整体属于中等水平,土壤肥力状况较好。研究结果有助于揭示土壤矿物风化过程和土壤发育的影响因素,理解土壤发育机制。

     

哈萨克斯坦地震地下流体监测、预测的现状及其震兆异常特征的分析

40多年来,哈萨克斯坦地震地下流体观测台网历经初期建网、系统清理、政策调整和优化提高4个阶段,目前已形成与中国北京地区流体监测网相当的规模。分析了哈萨克斯坦流体监测台网的地位、台站分布、观测项目、仪器配置及地震分析预测情况。最后,分析了哈萨克斯坦地震地下流体观测资料的特点,并就哈萨克斯坦流体交换资料的震兆异常特征进行了初步总结。     

重正化群方法在地震预报中的应用

本文在文献[1]—[4]的基础上,用现代统计物理学观点以及重正化群方法研究了组合模式中应力积累单元的应力积累进入非线性阶段后,一维和二维震源体的破裂问题,得到了震源体破裂概率的临界值分别为0.2063和0.1707。应用二维震源体的破裂临界值,得到了孕震空区的围空地震的能量之和与参考能量的比值的临界值为0.1872,并用大华北地区1967年—1980年的10个孕震空区和1982年—1986年大华北地区所有起始震级为M_L=2.3的孕震空区进行了检验,结果是令人满意的。初步认为,临界值0.1872可以作为孕震空区危险性的判别指标。     

2011年江苏南部两场大暴雨对比分析

利用高分辨率的加密气象自动站资料、FY2D卫星资料、多普勒雷达资料、常规观测资料以及6 h 1次的NCEP再分析资料等,对2011年6月18日和2011年7月18日江苏地区分别发生在梅雨期开始阶段和结束阶段的两场暴雨进行中尺度天气系统演变和雷达回波参数等特征的对比分析。结果表明:(1)6月18日的天气形势是典型的梅雨期降水形势,在梅雨锋附近产生了区域性暴雨。水汽输送主要是对流层中低层的西南暖湿气流。7月18日的局地暴雨则是出现在低压倒槽顶端右侧的偏东气流中。(2)两次暴雨过程强降水发生前都存在对流层低层辐合快速增强的过程。7月18日暴雨强降水发生前散度值下降则更为迅速。(3)两次暴雨过程中强降水区都出现在地面辐合系统附近的东北气流中,且随着地面辐合系统移动。(4)两次暴雨过程都出现了T_BB低于-62℃的强对流云团。(5)6月18日,与多个线性排列的"逆风区"对应的强回波中心形成了"列车效应";7月18日,对流回波带上单体不断流入,在低空急流左前端合并成团状强对流区,分别是形成两次暴雨的重要原因。