地理科学视角下的气候变化研究实践与思考

近几十年来,因气候变化异常而引发的一系列灾害事件已被世界各地的器测及实验记录所证实。深入探究不同时空尺度气候变化的特征与机理是建立气候变化与各类灾害事件耦合关系的前提。自然地理学是地理科学的分支学科之一,主要研究不同自然事件的空间分布特征及其演化机理,因此探究气候变化及各类灾害事件的时空分异规律及其互相耦合机制,是地理科学学科视角下气候变化研究的主要内容。本文以国家自然科学基金委员会地理科学学科2010—2021年与气候变化有关的面上项目、青年科学基金以及地区科学基金的申请和资助项目为研究对象,剖析学科领域内气候变化相关研究的资助现状,归纳并展望地理科学学科视角下气候变化研究的未来发展方向。结果表明,近十几年来,地理科学学科领域内气候变化相关研究的青年科学基金申请与资助量均逐年增长,显示出该学科方向人才储备规模不断扩大;面上项目的申请与资助量较为稳定;地区科学基金的申请量亦呈增加趋势,但资助量波动较大。依托单位中,中国科学院下属的6家研究院（所）是地理科学学科中气候变化相关研究的主要科研单位。目前,地理科学学科领域内的气候变化研究存在研究队伍区域分布不均、研究手段及内容相对单一、机理和...     

输水漫溢对塔里木河中游胡杨林恢复的影响

生态输水是胡杨林保护专项行动的重要举措,分析输水漫溢对胡杨林恢复的影响是评估生态修复成效的关键。以塔里木胡杨国家级自然保护区为研究对象,采用密集时序遥感技术对2016年胡杨林保护专项行动实施以来的生态输水进行动态监测,定量分析漫溢水面和漫溢频次对胡杨林植被盖度变化的影响。结果表明：(1)漫溢水面主要存在于8—9月,年漫溢面积最大为246.7km²,最小为70.5 km²,在空间分布上呈现北多南少、下游大于上游的格局。(2)2016—2021年保护区胡杨林植被盖度从18.88%增加至19.61%,其中输水漫溢面占比65%的塔里木河北岸呈增加趋势,而南岸呈减小趋势。(3)输水漫溢区植被盖度的平均增长速率最高可达未输水区的4～5倍,当输水漫溢频次为3次时,植被盖度的增长速率显著提高。     

斜坡堤波浪爬高和越浪数值模拟

基于FLUENT软件,采用k-ε湍流模型和VOF方法追踪自由表面,由连续性方程和动量方程推导出源函数,根据数值水槽各个区段的功能设置,借助其UDF二次开发功能,实现无反射的源造波,在验证水槽两端消波有效性的基础上,数值模拟规则波在不可渗透斜坡堤上的波浪爬高和越浪。通过与物模试验研究成果相对比,表明建立的数值水槽具有高效性和较高精度,可供实际工程参考应用。     

单排弹性实心桩对SH波的散射求解问题

采用波函数展开法结合格拉夫加法定理分析单排实心弹性桩的SH波散射问题,通过改变单一变量,分析桩土剪切模量之比、桩体个数等因素对排桩隔振的影响效果,得到如下结论：当无量纲频率为低频和中频时,排桩后无量纲位移曲线在无限远处趋于0,随着桩体根数的增加隔振效果逐渐提高;在排桩后0～70a(a为桩径)范围内无量纲位移之比变化幅度较大,且不稳定,隔振效果较差;当桩土剪切模量之比小于500时,在250a～380a范围内减隔振效果较好;当桩土剪切模量之比大于或等于500时,隔振效果并不会随着其增加而大幅增加,即此时可将桩体认为是刚性桩体。当无量纲频率为中频时,在100a～120a范围内隔振效果较好,之后此范围内无量纲位移之比先骤升后逐渐下降,但当无量纲频率上升为高频时,各桩体根数下排桩隔振效果相差不大,且会在距离排桩更近处就已经达到很好的隔振效果。     

致密气储层孔喉分形特征及其与渗流的关系--以鄂尔多斯盆地下石盒子组盒8段为例

选取鄂尔多斯盆地盒8段16块致密砂岩样品进行恒速压汞测试,结合同位样品核磁共振实验,分析了致密气储层孔喉分布特征;在此基础上,运用分形几何原理和方法,开展了致密气储层孔喉分形研究,并表征了分形与储层渗流特征和孔隙结构参数的关系。结果表明:致密气储层有效孔隙被亚微米-微米级孔喉所控制,其中孔隙主要为大孔和中孔,喉道由微喉道、微细喉道和细喉道所组成;致密气储层孔隙分布不具分形特征,而孔喉整体和喉道则符合分形结构,且分别对应分形维数D₁和D₂;基于储层孔喉分形结构与其渗流特征,将盒8段致密气储层孔喉分形结构划分为2种类型:Ⅰ型表现为阶段式分形特征,以进汞压力1 MPa为界,大于1 MPa孔喉具有分形特征,且储层阶段进汞饱和度主要由喉道贡献,反之,孔喉不符合分形特征,其进汞饱和度增量由孔隙贡献;Ⅱ型为整体式分形,进汞饱和度几乎全由喉道贡献。储层孔喉分形维数与渗透率、平均喉道半径和主流喉道半径存在较好的负相关性,与微观非均质系数呈现较明显的正相关性,而与孔隙度、平均孔隙半径和平均孔喉半径比之间没有明显的相关性。     

青藏高原中部麻米地区晚侏罗世火山岩岩石成因及其地质意义

在青藏高原中部中拉萨地块之上新识别了一套晚侏罗世-早白垩世早期岩浆岩,本次对其中麻米地区出露的火山岩进行了锆石U-Pb定年与全岩主微量元素分析研究工作.测年结果显示麻米火山岩形成于晚侏罗世（152~150 Ma）,岩石地球化学具有高SiO₂、高全碱含量（Na₂O+K₂O）、低MgO、低P₂O₅的特征,并显示明显的Eu、Sr、Ba等元素的亏损,具有高分异I型花岗质岩石的特征.结合区域上报道的同期中酸性侵入岩资料,麻米酸性火山岩起源于古老地壳物质重熔并经历了广泛的结晶分异作用.本文研究表明中拉萨地块上晚侏罗世-早白垩世早期岩浆作用形成于洋壳俯冲背景,应该是新特提斯洋北向俯冲过程中引发的弧型岩浆事件.      

含裂隙组岩体的稳定问题

借鉴单晶体塑性理论,构建了岩体的多屈服面模型,用以模拟岩体中初始存在的多组裂隙。通过重构屈服函数,及简单的两种情况表明,可以采用常用的屈服准则作为屈服函数。随后,使用该多屈服面模型,分析了包含初始裂隙组岩体的稳定问题。在算例中研究了硬化模量随局部化条带方向的变化规律,并分析了不同破坏模式对临界硬化模量和临界局部化条带方向的影响。分析表明,该模型用于分析裂隙岩体的稳定问题是可行的。     

GPS RTK技术在地籍测量中的应用

介绍了GPS测量技术中的载波相位实时动态测量(RTK)技术的基本原理、精度以及操作过程中的关键问题，探讨了RTK技术在地籍测绘中的应用，分析了地籍测量中的精度，得出了一些有益的结论。     

石油物探测量综合系统的研究

针对石油物探测量的特点,分析了石油物探测量综合数据采集系统,论述了数据处理系统的结构和功能,提出了实现系统的方法。     

GPS支持下的智能碾压车载终端系统研究——以高速客运专线路基施工为例

从控制高速客运专线无碴轨道施工过程的碾压工艺质量角度出发,构建以全球定位系统为核心的智能碾压车载终端系统.在阐述智能碾压车载终端系统的组成及工作原理的基础上,从其硬件设计和软件设计角度重点讨论其关键技术,最后以当前亚洲第一高速客运专线铁路武广客运专线为例开展应用研究.结果表明,该系统为高速客运专线无碴轨道的科学化、规范化施工碾压奠定了基础,确保了无碴轨道施工过程填料的压实质量.