基于双频磁共振的未知拉莫尔频率地下水探测方法

在利用地面磁共振方法进行地下水探测时,要求发射频率与拉莫尔（Larmor）频率相同.由于地磁场的不均匀性和噪声干扰,实际测量时无法获得准确的Larmor频率,导致发生偏共振现象.如果假设磁共振或频率偏量未知时,反演得到的含水量和弛豫时间（T₂^*）将存在较大误差.为了解决未知Larmor频率情况下的准确探测问题,本文在频率环测量方案的基础上提出了双频磁共振探测方法,即只需知道Larmor频率的范围区间,通过区间外的两个频率进行偏共振激发,利用频率差值的一半作为频率偏量计算核函数,即可消除未知Larmor频率的影响.通过仿真实验,证明了在电阻率大于100 Ωm时,双频磁共振和偏共振的核函数偏差较小.对于双层含水层模型,双频磁共振和偏共振的信号偏差小于3 nV,因此得到双频磁共振信号可以用偏共振核函数进行反演.通过对假设磁共振、假设偏共振和双频磁共振反演结果的对比,可以得到在未知频率偏量和设定频率偏量改变时,双频磁共振均能得到准确的反演结果.但是,当环境噪声增加和电阻率降低时,反演结果的准确度降低.最后,通过长春市烧锅镇采集数据的反演结果与已知钻探资料进行对比,验证了双频磁共振探测方法的有效性和准确性.

     

南极海洋动物粪土源N2O稳定同位素实验研究

N₂O是一种重要的温室气体,土壤是全球N₂O的重要排放源。通过测定土壤源N₂O中N、O同位素值,可以有效识别N₂O的来源途径。本文采集了南极法尔兹半岛两个地点的海豹粪土（HS和GS）、阿德雷岛两个地点的企鹅粪土(AB和AF)以及东南极的帝企鹅粪土(DQ和DQT),在室内对所采集的样品分别在有氧和厌氧条件下进行冻融培养实验。结果表明：土壤在厌氧条件下比有氧条件下排放了更多的N₂O。土壤排放的N₂O与当地大气N₂O相比普遍贫15N和18O。除DQT和HS外, δ15N和δ18O在有氧和厌氧培养下均呈现很好的正相关性。N₂O排放量下降的同时伴随着培养瓶内剩余N₂O中δ15N和δ18O 值的增加,证实N₂O还原为N2的过程会引起重同位素富集。高的水分含量有利于土壤反硝化作用的进行,使释放的N₂O气体富集重同位素;pH值也会影响N₂O的同位素组成,低pH会引起δ15N值增加。     

中国“四纵四横”高铁网络可达性综合评估与对比

传统测算可达性的方法较为单一,缺乏多层面、多角度的综合研究和对比分析。基于时间、经济与重心视角利用可达性模型并结合ArcGIS 空间分析手段探究高铁通车前后沿线城市可达性的动态变化;利用综合变异系数、层级分析法和改进的哈夫模型分析高铁可达性空间演变特征及规律,构建高铁可达性评价体系并结合熵权法定量评估各高铁可达综合实力。研究表明：京广、京沪可达综合实力最强,沪昆、杭福深次之,沪汉蓉、哈大、青太再次之,郑西、兰新可达实力最弱;全国高铁可达性强弱变化呈明显地带性规律,东、中部高铁可达性强于东北,东北强于西部,纵向高铁强于横向;经济潜力的增加率明显高于加权平均旅行时间的减少率,可达性重心偏移驱使不同等时圈蔓延交叠;高铁以“核心—核心”逐步向“核心—网络”空间链接模式过渡,产生上海、北京、广州、深圳4 个高铁“国家服务中心”,天津、武汉、重庆等6 个“大区域服务中心”,形成“多中心”高铁服务格局以及日益庞大而复杂的高铁特质空间集群;高铁网络影响下的中国区域空间格局的渐变与重塑日趋复杂,“T”型轴带呈现出由空间极化向空间均衡转变,跨城流动性特征突显,加速空间对接与同城化进程。     

2009年夏季极区电离层加热实验观测研究

2009年夏季,中国在挪威特罗姆瑟(Tromsφ)利用非相干散射雷达进行电离层加热实验。实验中发现了处在150km附近的小范围温度增强事件和150—400km之间的大范围温度增强事件。前者的相对增幅明显,后者的绝对增量更大。对这两类加热事件来说,温度增量百分比均随加热功率的增加线性增长,但对比两类加热事件来看,增长速度随加热频率增大而减小。加热效应存在显著的二维分布特征,加热最强方向处在场向附近。加热效应受加热天线波束指向与地磁场的夹角影响明显,随夹角增大温度增强效应减弱。     

西部山区县级土地利用制图的尺度选择——以四川省甘孜州为例

针对西部山区县级土地利用总体规划修编工作中暴露出的制图尺度问题,以四川省甘孜州为例,在土地利用制图成果的基础上分析了该区内石渠、甘孜、乡城不同尺度的县级土地利用制图效果。通过对比,探讨了西部山区土地利用制图适宜尺度的选择。结果表明：（1）不同尺度下县级土地利用制图在保持精度前提下,更注重经费和人力投入来合理选择尺度。（2）西部山区土地详细规划制图宜采用大比例尺（1∶5万或更大）;县级重点城镇的土地详细规划,以1∶500或1∶1 000为主。土地利用总体规划制图,州级重点县可以考虑1∶1万-1∶5万尺度,重点城镇采用1∶1 000和1∶500;一般县宜采用1∶5万-1∶10万的尺度;而其他如位于高寒牧区的县可以采取1∶10万-1∶25万的数据。     

地面加热对沙尘暴数值模拟结果的影响研究

利用沙尘数值预报模式并针对2002年3月18—20日典型沙尘暴过程,模拟研究了地面热通量对沙尘暴的影响及其机制。结果发现,沙尘天气数值预报模式较准确地模拟了本次沙尘暴过程。模式对白天地面加热强度和夜间地面冷却强度均有一定程度的高估。地面热通量能够使沙尘暴明显增强,同时也通过导致地面风速、层结稳定度、地面摩擦速度产生明显的日变化,进而导致沙尘暴强度的日变化。地面热通量影响地面风速的方式是导致混合层形成,从而有利于产生高空动量下传。另外,沙尘暴发生时地面热通量主要影响地面和行星边界层中的天气要素,随时间推移地面热通量能够持续影响上升运动强度,且这一影响从边界层逐渐向上扩展到自由大气,并达到500 hPa以上。     

利用树木年轮重建阿勒泰地区1572—2014年初夏平均温度

利用阿勒泰地区3个高海拔西伯利亚落叶松(Larix sibirica)采样点的树轮样本,建立树轮宽度区域标准化年表(DKH).通过相关普查发现,DKH年表与阿勒泰地区7个气象站当年6月平均温度显著相关,相关系数为0.705(P<0.00001),表明6月平均温度是影响树木年轮径向生长的主要气候限制因子.用DKH年表可较...     

季节冻土对土钉支护的影响

川藏交通廊道规划路线沿线滑坡锚固工程在全生命周期内将不可避免受到季节性冻土冻胀融缩的不利影响。为减缓此不利影响,本文提出基于多个挤压摩擦型屈服套的屈服装置、消能蓄能型碟簧系统,形成可双向调节预应力的锚索新结构。并对该锚索进行室内张拉试验、极限承载力试验及工作机理研究,成功研制吨位500 kN级、行程100 mm的双向调节预应力锚索。室内试验证实,单个挤压摩擦型屈服套起始屈服力为120~135 kN,平稳行程可达255 mm;屈服装置由4个挤压摩擦型屈服套及P锚组成,起始屈服力为420~450 kN,行程可达到100 mm以上;碟簧系统可实现耗能(冻胀时可抵消约60%的预应力增长)与蓄能(融缩时可抵消约40%的预应力损失)的目的。屈服行程完结后,双向调节预应力锚索极限承载力为1050kN,与传统锚索极限承载力相当。该新型锚索起始屈服力及行程具有较好的可拓展性,性能参数优于市场同类产品,可用于冻融环境及地震、大变形情形下的滑坡边坡加固,为川藏交通廊道沿线季节性冻土区滑坡、边坡防护提供了一种新的解决方案。     

1961-2005年华东地区高温气候特征

Based on the daily maximum temperature data covering the period 1961-2005, temporal and spatial characteristics and their changing in mean annual and monthly high temperature days (HTDs) and the mean daily maximum temperature (MDMT) during annual and monthly HTDs in East China were studied. The results show that the mean annual HTDs were 15.1 and the MDMT during annual HTDs was 36.3℃ in the past 45 years. Both the mean annual HTDs and the MDMT during annual HTDs were negative anomaly in the1980s and positive anomaly in the other periods of time, oscillating with a cycle of about 12-15 years. The mean annual HTDs were more in the southern part, but less in the northern part of East China. The MDMT during annual HTDs was higher in Zhejiang, Anhui and Jiangxi provinces in the central and western parts of East China. The high temperature process (HTP) was more in the southwestern part, but less in northeastern part of East China. Both the HTDs and the numbers of HTP were at most in July, and the MDMT during monthly HTDs was also the highest in July. In the first 5 years of the 21st century, the mean annual HTDs and the MDMT during annual HTDs increased at most of the stations, both the mean monthly HTDs and the MDMT during monthly HTDs were positive anomalies from April to October, the number of each type of HTP generally was at most and the MDMT in each type of HTP was also the highest.     

基于马尔科夫链转移概率极限分布的降水过程持续性研究

各地不同气候条件所具有的天气状态转移概率的极限分布实际上代表了各地天气气候的持续性和转折性特征,同时也表明了它的可预报期限。从马尔科夫链理论出发,初步研究了中国160个代表测站逐日天气状态演变过程的极限分布。结果表明,转移概率的极限分布不但其空间分布有明显差异,而且不同季节的极限分布也有明显差异。例如,有的地区仅有2 d持续期,有的可达4—6 d或更长,充分反映出不同地区因其影响的天气系统差异所造成的逐日天气气候的持续性和转折性特征的差异。其研究意义在于,由此可作为天气气候分型区划的一种理论依据。统计分析结果表明,就全中国平均而言,夏季持续期最短,持续期由北向南、由西向东呈增加趋势,且春季平均降水持续期为5.1 d,夏季平均为5.0 d,秋季平均为6.5d,冬季平均为6.2 d。可见夏半年比冬半年的降水持续期短,这可能是因为春夏季的天气系统比较复杂且中小尺度天气系统较多的缘故。这从另一侧面再次证明,各地逐日降水天气状态演变过程具有一定的天气气候状态自然转折的持续性即自然天气周期的气候状况,从而为短期天气预报提供了气候背景。