Paleo‐fires and Atmospheric Oxygen Levels in the Latest Permian: Evidence from Maceral Compositions of Coals in Eastern Yunnan,Southern China

Inertinite maceral compositions of the Late Permian coals from three sections in the terrestrial and paralic settings of eastern Yunnan are analyzed in order to reveal the paleo-fire events and the atmospheric oxygen levels in the latest Permian. Although the macerals in the studied sections are generally dominated by vitrinite, the inertinite group makes up a considerable proportion. Its content increases upward from the beginning of the Late Permian to the coal seam near the Permian-Triassic boundary. Based on the microscopic features and the prevailing theory that inertinite is largely a by-product of paleo-fires, we suggest that the increasing upward trend of the inertinite abundance in the latest Permian could imply that the Late Permian peatland had suffered from frequent wildfires. Since ignition and burning depend on sufficient oxygen, a model-based calculation suggests that the O2 levels near the Wuchiapingian/Changhsingian boundary and the Permian-Triassic boundary are 27% and 28% respectively. This output adds supports to other discoveries made in the temporal marine and terrestrial sediments, and challenges the theories advocating hypoxia as a mechanism for the Permian-Triassic boundary crisis.     

Distribution and germination of viable diatom resting stage cells in sediments of the East China Sea

The abundance and temporal patterns of viable diatom resting stage cells in sediments of the East China Sea in 2006 have been investigated. The abundance of viable resting stages was enumerated with the most probable number (MPN) technique. Overall, 25 diatom species (including varieties) belonging to 16 genera were detected. Viable resting stage cells were common, on the order of 10³ to 10⁶ cells/g dry mass. The abundant taxa included Skeletonema marina, S. dohrnii, Chaetoceros curvisetus and Thalassiosira spp., with Skeletonema accounting for 83.3% of the cell. The effects of temperature (10, 15, 20, 25℃), salinity (20, 25, 30, 35 psu) and light intensity (0, 300, 4 000, 8 000 lux) on the germination of resting stages in sediment samples were also determined. The results showed that light intensity had a significant positive effect on the germination of diatom resting stage cells (p <0.01) and that diatoms could not germinate in darkness. Temperature and salinity had no noticeable effects on the germination. The present study suggests that there are abundant diatom resting cells in sediments of the East China Sea, which could serve as a "seed bank" in the phytoplankton population succession and contribute to the initiation of algal blooms.     

BDS-3新频点信号双频精密单点定位精度分析

北斗卫星导航系统(BeiDou navigation satellite System, BDS)已于2020年7月正式建成并开通, 北斗三号(BDS-3)在旧信号B1I和B3I的基础上, 增加了B1C、B2a新信号. 为了全面评估BDS-3的新信号B1C、B2a的定位性能, 试验了GPS (Global Positioning System)、BDS-3、BDS-2/BDS-3新旧信号的定位性能和BDS系统不同频点与GPS组合定位性能, 对BDS (B1I+B3I、B1C/B2a)+GPS (L1+L2)组合静态PPP (Precise Point Positioning)定位性能进行分析, 并与单卫星系统对比分析. 试验结果表明: BDS-3 (B1C/B2a)在East (E)、\lk North (N)、Up (U)方向的定位精度优于1.25cm、0.89cm、1.67cm, BDS-3新旧频点在E、N方向上定位精度与GPS L1/L2在同一水平上, U方向上新频点定位精度高于GPS L1/L2和BDS-3旧频点, 较旧频点定位精度提升了34.2%, 新频点收敛时间25.9min比旧频点提升了12.7%; 相较于BDS、GPS单系统, 组合系统BDS/GPS定位精度和收敛时间有了明显的提高, BDS-3 (B1C/B2a)+GPS在E、N方向上与BDS-3 (B1I/B3I)+GPS定位精度相当, 在U方向上定位精度前者较后者有了明显的提升, 提升了17.2%, 组合系统新频点收敛时间20.1min比旧频点提升了17.6%.     

我国南方西南和中东部区域两次持续性低温雨雪过程与关键环流系统的关系研究

利用NCEP再分析资料和国家气象信息中心提供的753站逐日气温和降水资料,对比分析了我国南方西南和中东部区域两次持续10 d以上的低温雨雪过程,结果表明:(1)两次过程中欧亚大陆中高纬东亚大槽均加深,但环流形势有差异。西南过程呈现"北高南低"形势,关键脊区在贝加尔湖,而中东部区域过程"北高南低"和"西高东低"形势共存,关键脊区从乌拉尔山延伸至贝加尔湖。两次过程异常的环流与北大西洋向东传播的波列有关。(2)西南过程关键脊区提前过程3 d发展并东移至贝加尔湖,形成稳定形势;而中东部区域过程关键脊区提前过程一周发展,在开始日达最强。两次过程均伴随蒙古高压东移南压使地面降温,500 hPa关键脊区超前蒙古高压2 d变化。西南过程降温主要受到冷平流和绝热冷却影响,而中东部区域过程主要受到冷平流的影响。(3)西南过程水汽来自孟加拉湾,只受南支槽支配。中东部区域过程水汽来自孟加拉湾、南海和西太平洋,由南支槽和西太平副热带高压的共同影响。两次过程水汽正收支主要来自南边界。     

基于机器学习的格点气温预报订正方法

使用2017年9月至2021年3月国家级业务化运行的智能网格实况分析产品和欧洲中期天气预报中心全球模式(EC)产品,根据湖北省的地理分布特征构建6个分区,采用基于LightGBM机器学习算法建立的气温预报方法,生成湖北省0.05°×0.05°格点气温预报产品。利用2021年4—9月的预报产品和格点实况资料进行检验,结果表明:基于机器学习的气温预报方法(MLT)取得了较好的预报效果,其在0～72 h时效内优于中央气象台下发的气温精细化指导预报(SCMOC)和EC产品;MLT在山区的误差较平原大,但山区的订正幅度大于平原,日最高气温的订正幅度大于日最低气温的订正幅度;4—9月MLT、SCMOC、EC产品的平均绝对误差(MAE)日变化都呈现了白天偏高、夜间偏低、午后凸起的单峰特征,MLT的MAE值较SCMOC和EC产品的更低,并且在转折性天气中仍具有优势;站点检验与格点检验结论一致,基于格点建模的气温预报产品对站点预报同样得到了订正。机器学习在格点气温的模式订正方面可以作为一个行之有效的手段。     

豫西崤山后河岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地质意义

与豫西小秦岭和熊耳山地区相类似,崤山北部也出露一系列中酸性小岩体,但与之相关的成矿作用明显较弱,因此长期未获得应有的关注。崤山北部小岩体的形成时代与区域成岩成矿时代之间的匹配关系对其深部构造演化研究及成矿潜力评价具有重要意义,鉴于此,作者对后河岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年。后河岩体定年样品HH01的岩性为中-细粒黑云母二长花岗岩,30个锆石测点中有27个测点的测定值位于207Pb/235U-206Pb/238U一致线上,相应的206Pb/238U年龄介于124~134 Ma之间,加权平均年龄为128±1Ma(MSWD=1.02),属早白垩世。后河岩体是岩石圈拆沉作用的产物,其形成时代处在东秦岭地区广泛而强烈的成岩成矿作用时限内,且显示了Au、Ag、Cu、Mo、W等元素的异常富集,具有较大的内生金属成矿潜力。     

随钻测量、随钻测井与录井工具

摆动阀泥浆脉冲器本身可以产生较高频率的载波,成为高速泥浆脉冲传输的较好选择。由于工作时负载力矩复杂,影响因素众多,为电机输出特性研究带来较大困难。利用在井下工作时的动力学平衡方程,通过水循环实验方式测量得到摆动阀电机在最大转矩比电流控制方式下的位置角度和输出电流数据,进而计算井下工作时电机输出转矩和输出功率,并对其影响因素进行综合分析。结果表明,受惯性转矩、弹性转矩和动态水力转矩的影响,电机输出转矩在不同工作频段表现为不同特征;低频段时,电机输出转矩的变化幅度随载波频率的增大而减小,输出功率随载波频率的增大而缓慢增大;中低频段时,电机输出转矩和输出功率在该频段幅度变化较小,相对比较稳定;高频段时,电机输出转矩和输出功率均随频率的增大而快速增大。可以通过增大扭杆刚度系数和降低摆动阀转子轴系转动惯量的方式降低电机在高频段的输出,以保证电机在额定转矩和额定功率下可以控制摆动阀在井下实现高频快速的摆动,产生稳定高载波频率下的泥浆脉冲压力波形,实现高频载波的目的,为随钻测井数据的高速传输提供了保障。

     

岩石爆破损伤模型的比选与改进

归纳了目前应用较为广泛的爆破损伤模型关于损伤变量的定义方法,基于FORTRAN与LS-DYNA自定义接口,将5种典型的爆破损伤模型成功导入LS-DYNA。根据具体的工程实例,对5种爆破损伤模型计算的精确性进行了对比计算和验证。结果表明,KUS模型与RFPA模型对应的结果与实测值更接近。选取计算结果较为准确的KUS模型进行改进,考虑压缩损伤,并修正了宏观弹性常数的确定方法,建立了拉压损伤模型,并对该模型的计算精确性进行验证,结果表明,该拉压损伤模型可以更好地定量描述岩体爆破损伤范围。     

基于IGS超快星历预报卫星钟差及其精度分析

在实时GPS精密单点定位中,能否快速有效地得到高精度的卫星钟差预报值是影响实时单点定位速度和精度的一个重要因素,由于GPS原子钟的高频率、高敏感和极易受到外界及其本身因素影响的性质使得卫星钟差预报至今都没能得到很好地解决,本文在目前的卫星钟差预报基础上,分别探讨了利用灰色模型理论、线性模型和二次多项式模型等方法,以IGS超快星历中2004年12月7日卫星钟差观测资料预报8日的卫星钟差为例进行卫星钟差预报研究,初步得出如下结论:在利用IGS超快星历的前一天的卫星钟差观测值预报后一天的钟差时,线性模型相对方便有效;而灰色模型只要选取合适的模型指数系数,能得到较高精度;但二次多项式模型预报精度较差。利用线性模型能达到或优于IGS超快星历预报钟差的预报精度。     

南华北地区石炭—二叠系砂岩和泥岩中粘土矿物的形成与转化

区内砂岩中的粘土矿物主要是自生的高岭石、绿泥石和伊蒙混层,而泥岩中的粘土矿物是伊蒙混层和高岭石,少量绿泥石,未见蒙脱石.砂岩和泥岩中粘土矿物的转化具有相似的水介质和地温条件,都反映出在中—晚成岩期形成,而且与烃类的排出和运移密切相关.泥岩中粘土矿物转化和脱水作用为砂岩输送流体和释放溶解物质,而且泥岩中有机质的脱羟基向砂输送酸性水,促进砂岩中骨架颗粒溶解、次生孔隙的产生.