酸沉降影响的湖泊沉积学证据

以阳宗海为例 ,通过湖泊短柱状沉积物的磁参数、Fe、Al和化石生物的分析研究以及自然酸性湖泊沉积参数的对比验证 ,结果显示 :低频磁化率 ( χlf)、非磁滞剩磁 (ARM)的数值以及介形类、硅藻的属种与浓度变化灵敏地指示工业大气污染和酸沉降的起点、过程和环境变化趋势 ;Fe、Al的显著递减同步于较强酸沉降时段 ,是工业大气污染危害湖泊环境的标志。上述环境参数可作为识别湖泊酸化趋势的沉积学证据。酸性水体的元素地球化学作用及其对水生生物的影响———生物贫化和耐酸物种的扩张是湖泊沉积物重现酸沉降的历史和过程的理论依据。     

不同围压下砂岩的变形力学特性与损伤机制

开展不同围压下砂岩的强度、变形和损伤演化研究,对岩体工程的结构设计和稳定性评价具有重要意义。对赵固一矿二1煤层顶板砂岩进行试验获得其力学参数,并采用颗粒流程序获得砂岩细观力学参数,结合编制的fish语言程序进行试验,研究砂岩在不同围压的强度、变形和损伤演化机制,得到如下结论:随着围压增加砂岩的屈服段变长,围压小于40 MPa时峰值强度随围压变化敏感,大于40 MPa时敏感性降低,随着围压增加砂岩由脆性破坏逐步转变为延性破坏;砂岩的扩容经历线性体缩、线性扩容和非线性扩容3个阶段,围压增大线性扩容阶段缩短而非线性扩容阶段增加,扩容指数和扩容起始点轴向应变与围压存在指数变化规律;砂岩的损伤破坏经历损伤弥散分布、聚集成核、形成局部裂隙和主控破裂面形成4个阶段,低围压下砂岩沿单一主控破裂面发生压剪破坏,高围压下主控破裂面呈X型交叉破坏岩体,为X型共轭斜面剪切破坏形式。      

40-30kaBP青藏高原及邻区高温大降水事件的特征、影响及原因探讨

40－30kaBP相当于末次冰期大间冰阶或海洋氧同位素MIS3晚期。青藏高原在岁差周期夏季高太阳辐射作用下,据古里雅冰芯与若干孢粉记录指示温度比现在高2－4℃,高原及邻区众多大湖的高湖面记录指示大范围降水丰沛。应用Kutzbach水能平衡方程推算了封闭湖泊流域（青海湖、扎布耶／拉果错、阿克塞钦／甜水海）年平均降水可达640mm,560mm,260mm,分别是现代降水的1．7倍,3倍,5倍。高原及邻区包括祁连山以北和云南部分区域在内的大降水对水系河流产生了重大影响。高原内部河湖串联,水系合并;如色林错、班戈错、纳木错串联为高原上最大的内陆水系;若尔盖古湖外流并入黄河水系;长江上游大水在三峡束狭形成强烈旋涡掏蚀成低于海平面的深槽,形成了深槽中、底部的砂砾沉积。这次高温大降水事件是由高太阳辐射导致的由青藏高原高温热低压加强、热带洋面增暖蒸发强烈、南半球越赤道气流增强共同作用而形成的高原特强夏季风,同时极地冰盖迫使西风带南移也可能加强了对高原尤其是西部的降水．H3事件（27kaBP)促进了高温大降水事件的结束,H4事件（35.5kaBP)则可能短期萎缩了夏季风,使高温大降水事件呈现不稳定性特点。     

面向问题的GIS需求非形式化与形式化描述研究

在大型地理信息系统开发中,需求因实际情况的复杂多变而难以准确描述。针对图形、文本、表格等非形式化需求描述方式无法做到准确、一致、无二义性等问题,特提出面向问题的GIS需求形式化描述与验证方法。文章以南方某地区现代烟草农业基础设施规划子模块需求描述与验证为例,运用非形式化与形式化描述方法将现代烟草农业对地理信息系统的真实需求归纳到预定义GIS子问题框架,对大型GIS需求形式化定义与描述具有典型示范作用。     

东海赤潮多发区非均匀叶绿素浓度剖面对遥感反射比的影响

赤潮增殖过程中,藻类首先在次表层发育,并形成非均匀的叶绿素浓度剖面,一般呈高斯分布。利用Hydroli-ght4.1模拟180组数据用于研究该过程对遥感反射比的影响。东海为赤潮多发区,通过比较叶绿素浓度在垂直非均匀和垂直均匀情况下的模拟结果,给出高斯分布模型4个参数对遥感反射比的影响。可得到以下初步结论:叶绿素浓度非均匀剖面参数的变化主要影响遥感反射比的绿黄波段,且有向长波段移动的趋势,而对蓝、红波段几乎没有影响;垂直非均匀情况下的遥感反射比要高于垂直均匀的情况。     

东中国海表层悬浮体浓度卫星遥感反演研究进展

用卫星遥感手段反演海洋表层悬浮体浓度(Suspended Sediment Concentration,SSC)来研究其分布和输运的方法已经被广泛使用。东中国海属于水文和光学性质较为复杂的二类水体,表层悬浮体浓度的分布规律和水体的固有光学特性时空变化大,增加了遥感研究的难度。在对前人的研究进行比较和总结后发现,根据实测SSC数据对不同区域、不同时间段(季节、潮汐周期)建立分段模型可以提高整体反演精度。在选择参与反演的波段时,河口和近岸等高SSC海域以及远岸低SSC海域有各自不同的最优波段组合。高SSC海域常使用水体反射率第二反射峰、第一反射峰前波段作正比波段组合参与反演,低SSC海域常使用水体反射率第一峰波段作正比、峰前波段作反比参与反演。同时,在反演模型中考虑泥沙粒径的影响可以显著提升反演精度,并且也有可能在浅海区突破现有遥感研究手段的水深限制。目前模型精度评价标准使用较为混乱,平均相对误差、平均绝对误差和均方根误差等可以作为综合精度评价指标,模型的稳定性则可以用误差敏感性分析方法验证。高时空分辨率的海色卫星传感器的出现使得海洋短时间尺度事件的研究成为海色遥感研究的趋势之一。     

煤烟型大气污染的湖泊沉积记录研究

通过阳宗海柱状沉积物中硅藻、介形类研究和磁参数机理解释, 以及对酸性硅藻与湖水瞬时最低pH值的相关性分析和代用标志的综合判别, 确认20世纪50年代湖泊环境优越; 1960年始受煤烟型大气污染危害, 1965~1980年间污染强度最大时湖水瞬时最低pH值可降低至5~6; 1983~1999年间污染强度有减少趋势, 但依然是环境修复的主要障碍. 酸沉降引起的耐酸物种扩展和贝壳生物消亡, 以及水土界面pH-Eh环境变化引起的铁磁性矿物流失, 是导致代用指标垂向变化和进行环境重建的理论依据.     

冻融红砂岩损伤演化多尺度分析

以红砂岩为研究对象,进行冻融循环、CT扫描及力学特性试验,采用图像处理技术结合遗传算法寻优模型实现了0、5、10、20、40 次冻融循环后 CT 扫描图像的去噪、增强、分割及三维重构处理,通过对同一对象跨尺度的损伤识别与对比研究,建立了基于细观损伤的弹性模量劣化预测公式,并从材料细观结构的物理本质诠释了冻融红砂岩宏观力学行为。结果表明：基于图像最大熵值的遗传算法能够快速精确地选取阈值进行图像分割,实现对岩石细观结构中基质和缺陷的识别;随着冻融次数增加,岩石孔隙率上升、孔隙分维下降,细观尺度上呈现出孔隙扩展、数量增多,但结构复杂程度下降的演化行为;传统方法以有效承载面积、弹性模量为度量基准定义的宏、细观损伤变量未能全面考虑损伤物理机制和材料内部结构信息,宏细观损伤演化曲线差异较大;基于2种物理机制定义细观损伤变量和考虑岩石天然损伤定义宏观损伤变量,实现了损伤的宏-细观结合。最后通过冻融循环过程中细观结构演化与宏观力学响应之间的关系,提出了弹性模量劣化预测公式,并分析冻融砂岩孔隙大小及孔隙结构形态变化在损伤过程中占据的不同主导作用,根据细观结构的物理机制解释宏观砂岩冻融破坏的力学机制。     

云南腾冲青海——酸性湖泊的环境特征

火山口湖成因和持续酸性地下水补给是腾冲青海呈现酸性湖泊环境的地质基础,通过对青海环境的实际调查和水、土、生物样品的分析、鉴定,结果表明：湖水具较低pH值、极低的阳离子组成和矿化度;沉积物中Ca、Mg、Al、Fe等元素有明显流失;湖泊生物种群少且生物量低,缺失蓝藻和腹足类、瓣鳃类、甲壳类动物等为区别于一般中、碱性湖泊最显著的特点,酸性水介质湖泊系统元素地球化学行为的变化及其对生物的影响－－生物贫化和耐酸种扩张,既是腾冲青海的基本特点,也是酸性湖泊环境形成的动力机制。