日本高分辨率模式对中国降水预报能力的客观检验

利用2012年4月1日-8月31日中国2419个台站逐6 h降水资料、CMORPH(NOAA Climate Prediction Center Morphing Method)卫星与中国3万余个自动站逐时降水融合资料,基于客观统计方法,分别检验了日本高分辨率模式对中国逐6 h、12 h和24 h分段站点、格点降水的预报能力。结果表明:(1)模式晴雨预报技巧随分段间隔的增加整体增加,暴雨预报技巧在12 h分段表现相对较好;(2)就站点检验来说,模式晴雨预报的降水频数高于观测,6 h和12 h分段暴雨预报低于观测频数,24 h分段则与观测基本一致,通过计算调整阈值可以明显改善技巧评分;(3)6 h分段降水标准差比值1,出现预报为中雨,而观测为暴雨或小雨的概率增大,24 h分段则相反;(4)整体而言,模式对东南地区的预报技巧高于西北地区,但沿海地区降水的偶然性更大;(5)模式预报与高分辨率卫星、自动站融合降水产品有更好的一致性,阈值调整的空间相对有限;(6)东南地区预报与观测的相关性大于西北地区,模式对东部沿海地区降水量级的预报比西部地区更为合理。     

黄陵雷暴时空活动特征分析

依据黄陵1971—2010年地面观测资料以及近10a雷电灾害调查资料,分析了黄陵40a来雷暴的气候特征、移动路径、空间分布特点。结果表明,黄陵的雷暴集中出现在6—8月,最多雷暴日为38d,最少为11d。移动路径主要有三条,主要是从西北到东南、从北北西到南南东、从西南到东北方向。雷暴在空间分布上有明显的区域性,北部多于南部,东部多于西部,农村多于城镇。     

则木河断裂带活动特征和地质灾害对地貌演化的影响——以鹅掌河流域为例

则木河断裂带具有构造活动强烈、地震活跃、次生地质灾害严重的特点。本文以鹅掌河流域为例,通过对断裂的活动特征,地质灾害的分布规律、长期活动性与成因机制和地貌演化进行分析,研究得出:（1）则木河断裂带活动特征影响地质环境的演化。新构造运动引起断裂带局部应变失衡,断裂活动诱发频繁地震;隆起和断陷断块的差异性活动,加剧地貌演化与地表过程;沉积建造环境的不同,影响岩土体的剥蚀与沉积;断裂的掀斜运动,改变地表水系格局与地热运移。（2）活动断裂对地质灾害的控制作用,表现为灾害具有时空效应。空间上,灾害沿断裂带呈带状分布,沿水系呈线状分布,具有地层倾向性,集中于断裂破碎带的软岩,微地貌效应显著;时间上,现有地质灾害在多次地震扰动和强降雨触发下形成,鹅掌河形成高频泥石流。（3）断裂活动影响灾害成因机制和灾害类型及破坏模式,脆弱的地质环境在地震持续扰动和极端降雨的耦合作用是灾害频发的根本原因;依据灾害成灾机制,将灾害分为3大类,7小类,具有震裂斜坡的典型破坏模式。（4）活动断裂与地质灾害相互作用决定地貌演化。鹅掌河泥石流影响邛海的地貌变迁,通过计算构造隆起量与灾害剥蚀量,表明鹅掌河处于隆起区,邛海处于淤积区。由此可见,则木河断裂活动特征通过影响区域地质环境演化,诱发大量的地震地质灾害,最终由地震构造作用驱动的隆起和断陷,地表灾害过程驱动的剥蚀和淤积,两者相互作用决定现有地貌的演化。     

第四纪以来塔里木河流域对罗布泊的钾离子输运量

研究塔里木盆地周边河流对罗布泊盐湖的盐分补给,对于研究罗布泊盐湖钾盐物质来源具有重要意义。文章在分析前人对塔里木盆地气候、温度、径流量变化等研究的基础上,分别根据竺可桢近5000年的古温度曲线、青藏高原古里雅冰芯δ¹⁸O记录的古气候变化及六盘山朝那黄土剖面磁化率记录的古温度变化,得出了近5000年、12万年、200万年的温度变化,并根据温度-径流量变化模型,估算了塔里木河流域三源流在研究时段内的径流总量。根据径流总量和河水中的K⁺浓度,估算了第四纪200万年以来塔里木河流域河水对罗布泊钾离子的输运量。     

基于黏性土分散机制的分散性土化学改性研究

分散性土具有遇水易分散的特性,可导致堤坝等水利工程的冲蚀破坏。基于黏性土分散机制的研究,选用AlCl3• 6H2O、MgCl2•6H2O、CaCl2及CaO作为分散性土的化学改性材料,采用针孔试验和碎块试验对其改性效果进行判别和比较。试验表明,上述改性材料均可将分散性土改性为非分散性土,显著提高土体的抗冲蚀能力。结果说明：在分散性土中掺加高价态阳离子的可溶性盐,通过置换土粒表面钠离子或降低土体碱性,减小颗粒扩散层的厚度,可抑制土体的分散性,从而达到改性的目的;根据黏性土分散机制以及改性试验结果,提出了分散性土化学改性的原则,即改性材料中含有高价态的可溶性阳离子,或改性材料呈酸性,且环境友好,价格低廉,施工方便。     

柴达木盆地鱼卡地区中侏罗统页岩气成藏条件

通过地质钻井、野外现场解吸、样品实验分析等,对柴达木盆地鱼卡地区中侏罗统页岩气成藏条件进行了研究。结果表明,鱼卡地区中侏罗统泥页岩主要发育于大煤沟组第五段和石门沟组,是一套以辫状河三角洲间湾、辫状河三角洲平原和湖泊相为主的优质烃源岩,累计厚度38~300m,TOC为0.12%~13.23%,Ro为0.29%~0.89%。石英含量为18.0%~63.3%,粘土矿物含量为10.1%~55.6%,孔隙度为1.53%~14.92%,渗透率为0.007×10-3~6.24×10-3μm2。微孔隙发育,主要有粒间孔、溶蚀孔、粒内孔,孔隙直径多为0.3~3μm。泥页岩含气量为0.42~0.83m3/t,解吸气CH4含量8.6%~64.9%,δ13C1为-80.59‰~-63.32‰。与国内外含气泥页岩对比发现,研究区中侏罗统泥页岩具有厚度大、TOC高、石英含量居中的特点,但分布面积小、成熟度低、含气量小,且自中、新生代以来经历了多期次构造运动,对页岩气的保存影响较大。预测鱼卡地区中侏罗统页岩气勘探前景,还需重点加强构造作用对页岩气保存的影响及页岩气成因类型、资源量评估等方面的研究。     

培育志趣，引导学生奔向地球科学大道

随着人类社会和科学技术的发展,尤其是中国国力的提升和教育的深化提高,教育改革,包括地学高等教育的改革,就更需进一步深化,以适应时代发展的需要。文章根据作者长期从事地学教学实践与科研的经历,针对2020年全国基础地质学教学会议关于普通地质学教学改革的精神,概括提出两点体会,一是关于普地教学目标和任务,二是涉及普地教学关键所在,供同行讨论。作者从地球科学基本特征和教学目标出发,提出普地教学的核心价值与重要性,进一步明确普地教学的关键在于教师队伍、教学定位与目标及教学内容与方法等三个方面。普通地质学的教学是地学高等教育中最基础、最关键的环节,其总体目标是提高地学教育的普适性,目的是培育学生的科学志趣,引导学生奔向地球科学大道。     

长江河源区的河水主要元素与Sr同位素来源

长江源区河水化学成分来自雨雪、蒸发盐岩、碳酸盐岩和硅酸盐岩。主要支流楚玛尔河、北麓河的主要阳离子为Na 、Ca2 和Mg2 ,占阳离子总量的97%以上.Ca Na,Mg Na,K Na的比值较低,87Sr 86Sr为0 709180±20～0 710280±11,河水成分以蒸发岩类溶解为主。发源于唐古拉山北坡的长江源头,及其支流主要阳离子为Ca2 ,Mg2 ,Na 占阳离子总量的97%以上,Ca Na,Mg Na,K Na的比值较楚玛尔河等河流高,87Sr 86Sr为0 708954±20～0 710455±18,表现为以碳酸盐岩和硅酸盐岩的溶解为主。计算表明,长江河源区河水中主要化学成分来自蒸发岩中Na 和Cl-,在河流水化学成分中占比例最大,长江河水中Cl-含量从河源区向下游明显逐渐减小,反应出河源区高寒干旱环境下河流蒸发岩的化学侵蚀作用较强的特征。     

济南泉域浅层地下水水化学同位素研究

文章系统地分析了济南泉域浅层地下水(第四系孔隙水)和地表水的水化学成分和氢氧稳定同位素,并结合当地地形和水文条件,研究了不同地段浅层地下水和地表水的不同补给来源,揭示了浅层地下水与岩溶水的水力联系,得出浅层地下水在市区和东郊以降水入渗补给为主;在西郊和平安店则以岩溶水顶托补给和地表水(河水和水库水)入渗补给为主、当地降水入渗为辅的结论。为保护泉水、优化泉域内地下水开采方案提供了重要依据。     

青海赛什塘铜矿床流体包裹体研究

对青海赛什塘铜矿床内与成矿有关的矽卡岩中石榴子石、透辉石及硫化物石英脉中流体包裹体的岩相学、显微测温学和显微激光拉曼光谱分析等的研究结果表明,流体包裹体有富液相、富气相和含子矿物多相包裹体3种类型;早期矽卡岩阶段均一温度436～562℃,盐度为34 wt ％～45wt％NaCl eqv.,代表了高温、高盐度岩浆流体;退变质阶段均一温度322～419℃,盐度为15wt ％～39 wt％NaCl eqv.;硫化物阶段均一温度235～366℃,盐度5wt％～36wt％NaCl eqv..激光拉曼光谱分析结果表明,包裹体中气相成分以CH4、H2S、CO2和H2O为主.成矿流体属于中高温、高盐度的NaCl-H2O-CO2-CH4体系,在290～360℃之间发生了强烈的流体沸腾作用,导致大量的金属硫化物沉淀,成矿流体的沸腾作用是导致铜矿床形成的重要因素.