经纬网格与流域计算的地形指数累积分布函数及其均值差异分析

为了改进陆面模式对水文过程的模拟,地形指数水文模型(Topographic-index hydrologicalmodel,TOPMODEL)已被应用于陆面模式(Land Surface Models,LSMs)。当前直接将TOPMODEL应用于全球气候模式(Global Climate Model,GCM)的网格单元的方案,简化了TOPMODEL在陆面模式中的应用。按GCM网格单元统计与按流域单元统计的地形指数分布函数之间的差异大小进行分析,可为研究TOPMODEL与陆面模式耦合的合理简化方案提供依据。利用2°×2°网格的长江上游山区和地势较平坦的亚马逊地区并应用航天雷达地形测量资料的地形高程模型数据,计算了地形指数、均值和累积分布函数,并应用相同的地形高程数据提取网格中的流域和水系并计算了各流域的地形指数、均值和累积分布函数。在此基础上,分析了按整个网格计算的和按划分的流域计算的地形指数累积分布函数及其均值的差异,并用e指数函数拟合地形指数累积分布函数。结果表明:(1)以整个GCM网格为单元统计的与按流域为单元统计的地形指数累积分布函数及其均值存在差异,但差异并不大,将TOPMODEL直接应用于GCM网格单元的这种简化方案是可行的;(2)用e指数函数能够较好地拟合地形指数累积分布函数。     

基于三维破坏面的地基极限承载力计算方法

为确定作用在给定基础形状地基土上的极限承载力,对基底下的土体进行网格划分,先假定一矩形均布荷载作用在此地基土上,运用布氏解的积分公式,结合角点法,编制MATLAB语言程序,求出每个网格结点上的附加应力,进而求得每个网格结点上的主应力,根据破坏准则,由程序找出破坏点的坐标,利用MATLAB的图形处理功能,把破坏点的坐标在坐标图中显示出来。继续加大矩形均布荷载,直至这些破坏点在坐标图中刚好能够形成一个连续的破坏面,此时的矩形均布荷载即为该地基的极限承载力。此方法不仅可以有效地避免地基承载力经验公式中一些不合理的假设带来的误差,更符合实际情况,而且可以直观地了解到地基土的三维破坏面。     

东营凹陷沙四段上部泥质烃源岩元素地球化学及其古盐度的空间差异性

东营凹陷第三系沙河街组四段上部为一套优质烃源岩系.通过分析烃源岩系典型元素和元素比值的变化特点,对沙四段上部沉积时期沉积水体的古盐度进行了研究.利用聚类分析方法,研究区分出3类具有不同元素地球化学特征的样品,结合Sr/Ba、Sr/Ca、Fe/Mn和Sr/Cu值对沙四段上部沉积时期的古盐度进行空间划分,结果表明沙四段上部沉积时期,研究区处于相对干旱的气候条件,但沉积水体的盐度存在空间差异性,从古湖盆的边缘到中心盐度呈升高趋势,湖盆北部盐度较低.这一认识将有助于分析该区有效烃源岩的分布和形成机制.     

基于物理模型的被动微波遥感反演土壤水分

利用土壤水分和海洋盐度(SMOS)卫星进行土壤水分反演的算法中,对地表发射率的描述仍采用半经验Q/H模型,该模型描述地表粗糙度对有效发射率在V和H极化下影响相同.基于微波散射理论模型-高级积分方程模型(AIEM)建立了一个针对SMOS传感器的参数配置,包含各种地表粗糙度和介电特性的裸露地表辐射模拟数据库,发展了L波段多角度地表辐射参数化模型.在此基础上,利用SMOS多角度双极化特点,建立了土壤水分反演算法.该算法可以消除粗糙度对土壤水分反演的影响,同时最小化反演过程中辅助信息引入带来影响.反演算法通过美国农业部提供的L波段多角度地基辐射计数据(BARC)进行验证,在20°~50°入射角,土壤水分反演精度在4%左右.     

天津蓟县中元古界铁岭组叠层石灰岩中原地海绿石的沉积学意义

天津蓟县剖面中元古界铁岭组二段叠层石灰岩中普遍发育海绿石。野外观察表明,海绿石主要分布在叠层石柱体间的泥晶灰岩中,呈薄膜状富集在叠层石鞘外缘;微观特征分析表明,海绿石呈不规则状的胶体形式,显示了原地海绿石的基本特点。电子探针的组分分析表明,铁岭组中的海绿石为中成熟度的海绿石。由于产在潮下高能柱状叠层石灰岩中,铁岭组中的海绿石并不反映低沉积速率或沉积间断的沉积条件,与现代海绿石的形成环境具有明显的差异。因此,中元古界铁岭组叠层石灰岩中的中成熟度原地海绿石是特殊沉积背景下的独特产物,为研究海绿石在地质历史时期产出的多样性提供了一个重要实例。     

岚县2006年4月11日～12日强寒潮天气过程分析

2006年4月11日～12日岚县境内出现了历年同期少见的强寒潮天气过程,并伴有暴雪,12日早晨最低气温达-10．6℃,是历年同期的最低值。本次过程降水量充足,彻底解除了前期连续35d无降水的旱情,改善了土壤墒情,对春耕、春播很有利,降低了森林火险等级。同时奇冷的天气致使正处于盛花期的仁用杏花全部冻落,给岚县造成了较重的经济损失。本文通过对天气形势、物理量,单站气象要素等方面的综合分析,探讨春季强寒潮天气影响山西时,环流演变和高低空的配置情况及单站要素的反映。     

利用AMSR2和MODIS数据的土壤冻融相变水量降尺度方法

本文基于站点实测土壤温度和土壤湿度数据分析,发现温度指数TI(Temperature Index)和土壤冻融相变水量呈现幂函数关系,温度指数能够反映相变水量的变化。使用MODIS地表温度产品计算温度指数,在AMSR2卫星观测尺度上与相变水量建立了关系,从而对土壤冻融相变水量进行了降尺度研究。采用CTP-SMTMN数据采集仪观测网络上的站点观测到土壤水分对土壤冻融相变水量降尺度结果进行了验证。结果表明,土壤冻融相变水量降尺度结果与实测值较为接近,在土壤相变水量大于0.01(m³/m³)时,RMSE为0.0085(m³/m³),MAE为0.0059(m³/m³)。这种通过温度指数对土壤相变水量进行降尺度的方法具有简便,可行,可靠的优势,适合在冻融交替期计算较湿润土壤在冻融过程中产生的相变水量。同时,这种降尺度方法能够生成小尺度上的相变水量产品,实现了热红外遥感和被动微波遥感的优势整合,对研究地气水热平衡,气候变化,土壤冻结强度以及冻融侵蚀强度等具有重要意义。     

五台山南缘中元古界的层序地层特征及其古地理意义:以山西五台陈家庄剖面为例

中元古代时期的五台山南缘是华北克拉通北部的燕辽裂隙槽与南部的晋豫陕裂隙槽之间的交接地带。在该地区中元古界由常州沟组潮坪沉积体系碎屑岩地层和高于庄组潮坪沉积体系碳酸盐岩地层组成,常州沟组与下伏的早元古界滹沱群为角度不整合接触,高于庄组与上覆的寒武系之间为地层间断时间超过1000 Ma的平行不连续面;残留不全的元古界不但成为前寒武纪层序地层学划分的典型代表,而且成为窥视早期来自南部裂陷槽向北海侵以及晚期来自燕辽裂陷槽向南海侵的宝贵的物质记录,并且成为重新审视晋豫陕裂陷槽与燕辽裂陷槽的争议较大的地层对比的关键地层记录。对山西五台沉积状剖面中元古界沉积序列及其所表征的层序地层学特征的观察和描述,为今后的进一步研究提供了有用的线索,因而具有重要意义。