气候变化中海洋和冰冻圈的变化、影响及风险

本文系统梳理了IPCC 《气候变化中的海洋和冰冻圈特别报告》(SROCC)的主要结论,并对主要观点进行了解读。报告主要关注全球变暖背景下高山、极地、海洋和沿海地区现在和未来的变化及其对人类和生态系统的影响,以及实现气候适应发展路径的方案。在全球变暖背景下,冰冻圈大面积萎缩,冰川冰盖质量损失,积雪减少,北极海冰范围和厚度减小,多年冻土升温,全球海洋持续增温,1993年以来,海洋变暖和吸热速度增加了一倍以上。同时,海洋表面酸化加剧,海洋含氧量减少。全球平均海平面呈加速上升趋势,2006—2015年全球海平面上升速率为3.6 mm/yr,是1901—1990年的2.5倍,但存在区域差异。高山、极地和海洋的生态系统的物种组成、分布和服务功能均发生变化,并对人类社会产生了显著负面影响。极端海洋气候事件发生频率增多,强度加大。1982年以来,全球范围内海洋热浪的发生频率增加了一倍,且范围更广,持续时间更长。海平面持续上升加剧了洪涝、海水入侵、海岸侵蚀等海岸带灾害,并影响沿海生态系统。海洋及冰冻圈的变化及其影响在未来一定时期仍将持续,应对这些影响而面临的挑战,应加强基于生态系统的适应和可再生能源管理,强化海岸带地区的海平面上升综合应对,打造积极有效、可持续和具有韧性的气候变化应对方案。     

红树林海岸的沉积物输运和碳沉降特征

Mangroves play an important role in sequestering carbon and trapping sediments. However, the effectiveness of such functions is unclear due to the restriction of knowledge on the sedimentation process across the vegetation boundaries. To detect the effects of mangrove forests on sediment transportation and organic carbon sequestration, the granulometric and organic carbon characteristics of mangrove sediments were investigated from three vegetation zones of four typical mangrove habitats on the Leizhou Peninsula coast. Based on our results, sediment transport was often "environmentally sensitive" to the vegetation friction. A transition of the sediment transport mode from the mudflat zone to the interior/fringe zone was often detected from the cumulative frequency curve. The vegetation cover also assists the trapping of material, resulting in a significantly higher concentration of organic carbon in the interior surface sediments. However, the graphic parameters of core sediments reflected a highly temporal variability due to the sedimentation process at different locations. The sediment texture ranges widely from sand to mud, although the sedimentary environments are restricted within the same energy level along the fluvial-marine transition zone. Based on the PCA results, the large variation was mainly attributed to either the mean grain size features or the organic carbon features. A high correlation between the depth and δ13C value also indicated an increasing storage of mangrove-derived organic carbon with time.     

层次分析法在致密油有利区优选中的应用——以川中侏罗系大安寨段为例

层次分析法常用于解决复杂系统分析与决策中目标优选、排序等问题,也适用于油气勘探领域。在前人致密油地质特征研究的基础上,总结了致密油有利区优选指标。使用层次分析法优选有利区的核心内容是建立层次结构模型和构建2类矩阵。以四川盆地中部侏罗系大安寨段为例,介绍了使用层次分析法优选有利区5个主要步骤:1根据研究区地质特征,确定目标及方案,构建目标层和方案层;2根据影响致密油富集的要素,确定准则层;3构建准则层中各要素的成对比较矩阵,确定各准则要素的相对权重;4构建各准则要素对不同方案的判断矩阵,确定不同方案中各准则要素的权重;5将不同方案各准则要素的权重矩阵与准则要素的相对权重矩阵相乘,得到各方案的层次排序,进而选出最佳方案。优选的川中侏罗系大安寨段致密油最有利勘探区为金华—莲池区。操作简单、不需考虑下限值、适用范围广是层次分析法优选有利区的优点,但由于层次分析中的标度根据人为经验赋值,不同评价人员给出的评价结果有所不同。将层次分析法与GIS、特尔菲法、模糊数学法相结合,可以提高准则要素的优选合理性及赋值准确性。     

东北地区中—新生代盆地群形成演化的动力学背景

东北地区的中—新生代盆地之下并非都是变质结晶基底,松辽和二连等盆地大部分叠加在未变质的晚古生代残余沉积盆地之上。嫩江—开鲁断裂和嘉荫—牡丹江断裂是两条深达岩石圈尺度的断裂构造,将东北地区分为额尔古纳—兴安、松嫩和佳木斯三大基底构造单元和与之相对应的西部、中部和东部三大中—新生代盆地群。3个盆地群不但基底和深部岩石圈结构明显不同,而且盆地结构及充填特征也存在明显的差异。东北地区与中生代盆地演化相关的火山活动主要发生在中—晚侏罗世(167~147 Ma),早白垩世早期(136~126 Ma)和早白垩世晚期(122~109 Ma)。侏罗纪火山岩主要发育在大兴安岭及其以西地区;早白垩世火山岩全区均有分布,且具有由西向东时代渐新变新的演化趋势。从深部构造和区域动力学背景角度,东北地区的侏罗纪和白垩纪—新生代构造演化分别属于两大动力学体系。前者的形成演化与西伯利亚板块和华北板块对东北地区西部产生的南北向挤压作用及后继的伸展作用有关,北北东向展布的中—晚侏罗世火山岩大面积叠加在近东西向展布的漠河前陆盆地和突泉等含煤盆地之上;后者的形成演化明显与西北太平洋构造域大洋板块对东北亚大陆边缘的作用有关。根据同位素年龄和生物地层学证据重新厘定的中—新生代盆地地层对比结果显示,即使是同时代形成的早白垩世盆地由于与大陆边缘的距离不同,其盆地的沉积充填特征和后期构造改造特点也不尽相同。西部以海拉尔盆地为代表的早白垩世盆地主要发育以火山岩为主的断陷沉积,之后长期处于隆升环境;中部以松辽盆地为代表的白垩纪盆地不但发育早白垩世早期的断陷沉积,而且之上基本连续叠加了早白垩世晚期和晚白垩世坳陷沉积;东部盆地群由三江、勃利、鸡西和虎林等众多中、小型盆地构成,它们在早白垩世早期曾是一个统一的近海大陆边缘盆地(大三江盆地),以发育海陆交互相沉积为特点。由于该区紧邻西北太平洋大陆边缘,受大陆边缘构造转换的影响,统一的大三江盆地在早白垩世末期被强烈的逆冲构造和左行走滑构造所破坏和改造。该区目前分散孤立存在的多个中、小型早白垩世盆地均为早白垩世末期构造改造后的残余盆地。     

A Fractal Simulation Method for Simulating the Resource Abundance of Oil and Gas and Its Application

Mathematical Geosciences - In this study, a fractal simulation method for simulating resource abundance is proposed based on the evaluation results of the exploration risk and prediction technology...     

BP神经网络辅助的GNSS反射信号土壤湿度反演

针对如何快速准确地估算区域尺度上的土壤湿度问题,该文首先从高质量GPS接收机接收的信噪比观测值中,提取L2C反射信号的振幅和相位作为输入,并采用Noah陆面模型计算土壤湿度值作为期望值,构建基于BP神经网络算法的GNSS卫星反射信号土壤湿度反演模型。实验结果表明:基于BP神经网络算法的GNSS卫星反射信号土壤湿度反演方法获取的土壤湿度结果与土壤湿度参考值误差较小,线性回归的决定系数R2为0.909 1,均方根误差为0.028 7;进一步与线性回归统计模型比较发现,利用BP神经网络模型定量估测土壤湿度明显优于线性回归统计模型,证明了该方法的可靠性。     

一种计算区域内气象要素平均值的方法

采用面积分的原理,提出了一种计算区域内气象要素平均值的新方法,通过对湖南全省温度、降水的平均值计算分析,对计算误差进行了检验。结果表明,采用该计算方法可以减少因气象台站分布不均匀对平均值的影响,计算得到的平均值更能反映实际情况。     

浙北地区一次大暴雨过程的等熵位涡分析

利用NCAR/NCEP逐日再分析资料,对浙北地区2008年6月9—11日大暴雨过程进行等熵位涡分析。结果表明:等熵面上的位涡(IζP)演变反映了暴雨区的移动及西南急流的发展。暴雨区主要位于位涡高值中心的东南侧,对应西南气流发展最强处,而位涡中心降水却不明显。当高位涡中心区南压影响后,强降水结束。通过垂直剖面图可看到,等熵面上的西北急流将高层的高等熵位涡向东向下输送,当浙北地区处于正IζP平流控制下时,强降水发生,当其处于负IζP平流控制时,强降水结束。同时,逆向的Ferrel环流圈的形成,为30°N附近强降水的产生与维持提供了有利的条件。     

嘉兴市夏季水泥地面温度特征分析与预报

对嘉兴市2006、2007年夏季（6-9月）生态观测场水泥地面温度与同步观测的百叶箱自动观测空气温度资料进行统计分析,结果表明：夏季水泥地温的平均温度、极端最高温度均与百叶箱温度在日、月、季同步变化,但差异特点明显,最大差异表现在夏季日最高温度上;夏季24 h各时次的温度变化与百叶箱温度比较,水泥地温度具有极端最高温度出现早、高温时间短、差异大、早晨最低温度接近并略偏高的特性;夏季水泥地面最高温度与日照、降水、风向风速、相对湿度等要素密切相关。采用最优子集回归方案和卡尔曼二次滤波预报方案对水泥地面最高温度作定量预报输出,结合不同天气（晴天、多云到阴、降水）类型给予不同的人工修正,能在实际专业预报服务中取得较好的效果,可提高夏季城市专项气象服务水平。