利用掩星技术研究南极地区顶部电离层特性

掩星观测能够提供地面到低轨卫星轨道高度处的整个电离层电子密度剖面,对于顶部电离层的研究有重要的作用。本文利用COSMIC(constellation observing system for meteorology ionosphere and climate)掩星数据反演了电子密度剖面,提取了F₂层峰值高度(hmF2)、F₂层峰值密度(NmF2)、垂直标尺高(vertical scale height,VSH)等电离层参数,研究了南极地区的F₂层在太阳活动周期内的变化、年际变化、周日变化等,并且重点分析了南极地区的顶部电离层的垂直结构特征,尤其是威德尔海异常在垂直方向上的变化。结果表明,整个南极的hmF2每日均值在250~300 km左右,NmF2每日均值在1~8×10¹¹ el/m³之间,VSH每日均值在100~250 km,威德尔海异常主要表现在顶部电子密度的增强和底部电子密度的减少。     

中南地区南华纪地层序列及对重大地质事件的响应

罗迪尼亚超大陆裂解、雪球地球、锰铁成矿作用耦合是南华纪重大地质事件。中南地区南华纪地层广泛分布,自北而南沉积类型丰富,本文以冰期沉积、锰矿层和铁矿层为标志,以同位素年龄为格架,厘定了南华纪岩石地层和年代地层序列,自北而南对比了超大陆裂解事件、斯图特冰期、马里诺冰期、成锰事件、成铁事件、火山事件和早期生命演化事件沉积的差异性。本文认为中南地区南华系表现为两次冰期和一次间冰期的沉积特征,下铁上锰、南铁北锰的时空格局揭示了裂谷的演化历程。建议进一步聚焦南华系存在的关键地质问题,加强锰铁成矿作用与全球重大地质事件的响应关系调查研究,为新一轮找矿突破战略行动提供理论支撑。     

MODIS多波段数据对南极海冰变化的监测研究

以归一化雪被指数法为基础根据南极的环境特点提出了MODIS影像的0．86m与1．24m的新波段组合方法分别实现了晴空与薄云下的海冰提取大幅度地提高了南极海冰监测的效率与分辨率 结合AMSR－E微波数据进行了海冰变化研究得到2002 2010年的全南极海冰范围与净冰面积都在2月份达到最小值均值分别为3．17×106　km2与2．42×106　km2 都在9月份达到最大值均值分别为18．40×106　km2与16．60×106　km2 而全南极海冰的年际变化可分为三个阶段从2002 2004年海冰基本持平2005 2007年海冰减少2008 2010年海冰重新增长这与南极海冰20a长周期的推断相符合但9年间的全南极海冰无明显的趋势性变化     

定量重建黄土高原末次间冰期土壤呼吸CO2浓度

成壤碳酸盐气压计(paleosol carbonate CO₂ barometer)是定量恢复古大气CO₂浓度的重要方法, 但是目前重建结果仍然存在较大的不确定性, 主要原因是土壤呼吸产生CO₂(简称S (z))的数值分布范围较大。S (z)在古土壤中不能直接测量, 它受古降水影响具有明显的空间分异特征。中国黄土高原广泛分布的成壤碳酸钙结核是土壤呼吸作用和淋溶再沉淀的产物, 具有恢复长时间序列古大气CO₂浓度的潜力, 但是目前各指标方法恢复的S (z)存在差异。本研究利用黄土高原7个末次间冰期(对应古土壤S₁层)剖面的成壤碳酸钙结核恢复黄土高原S (z)值的空间变化规律, 并对比不同指标方法恢复的S (z)。结果显示: 黄土高原S (z)呈现出南部高于北部的特征, 南部剖面S (z)的平均值为848±170ppm, 北部剖面S (z)的平均值为539±87ppm。这个趋势与暖季平均降水量的空间变化趋势一致。本研究确定黄土高原S (z)的空间变化范围, 为利用黄土碳酸盐重建古大气CO₂浓度提供可靠的参数限制。

     

中国地区气溶胶气候效应研究进展

在过去的20多年里,中外对硫酸盐气溶胶做了大量的研究,对它在大气中的排放、含量、光学特征和辐射强迫有了深入的认识;由于硝酸盐气溶胶在大气中平均含量比硫酸盐低很多,因此过去人们对硝酸盐的研究没有给予重视。然而,近年来的研究表明,硝酸盐气溶胶的散射性质在某些波段甚至强于硫酸盐;同时,由于未来对人为硫酸盐前体物的减排,硫酸盐气溶胶排放会大幅度减少,而硝酸盐气溶胶的排放却增长迅速,其在人为气溶胶中所占的比重越来越高,将会导致其在未来造成的辐射强迫有可能超过硫酸盐,使得其在地区范围内和季节尺度上成为重要的辐射强迫和气候影响因子。中国是硝酸盐气溶胶排放量较大的地区,硝酸盐对未来中国气候和气候变化的影响显得越来越重要。因此,就近年来有关硝酸盐气溶胶的排放和在大气中的浓度变化、光学厚度分布特征及其辐射强迫的研究进展做了回顾和介绍,并对其未来的研究做了展望。     

济南市长清区暴雨洪涝灾害风险区划

基于自然灾害形成机理及风险评估原理,利用济南市长清区气象数据、自然地理和社会经济等数据,建立起致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性和防灾减灾能力4个评价指标,采用加权综合评价法和层次分析法,借助GIS空间分析技术,对暴雨灾害风险性进行评价和等级划分,并绘制出长清地区暴雨灾害综合风险区划图。结果显示:长清区暴雨灾害综合风险性分布空间性强,无明显的地域分布界限,东部高于其它地区。暴雨灾害高综合风险区分布面积较为分散且最小,占全区总面积的14.60%;中综合风险区主要分布在高综合风险区的外围,占全区总面积的30.31%;轻、低综合风险区分别占全区总面积的20.72%和34.37%。     

青海省海北化工厂Cr6+污染调查评价与治理

海北化工厂已停产15年之久,但Cr6+污染依旧十分严重.调查得知,海北化工厂原生产废液排放及堆存废渣经降水淋滤作用下渗,是造成该区包气带和地下水Cr6+污染的主要原因.采用地下水质量法和污染指数法评价分析该区地下水Cr6+污染范围和污染影响程度.评价结果显示：Cr6+重度污染区面积0.75 km2,厂区包气带Cr6+平均含量67.67×10-6,平均超标指数1691.75,地下水中Cr6+浓度超过Ⅴ类水标准.在分析厂区周边水文地质条件的基础上,提出清除场地废渣废料并置换被污染的包气带、采用抽水法治理被污染的地下水的综合方案.     

滕北煤田武所屯井田武所屯断层新认识

根据武所屯煤矿煤16井下钻探和物探等资料,通过分析、对比地层岩性和厚度,对武所屯断层存在与否及其性质进行了探讨。结果表明：在武所屯下组煤16101工作面以西至井田边界,所探查范围内未见武所屯逆断层。对此存在三种解释：该断层垂向上自三灰向下逐步尖灭,未切割至煤16;原断层的走向不正确或前人认识有误;武所屯逆断层不存在。通过进一步查阅以往资料,并经过物探对比和剖面分析等手段,综合分析认为,在赵坡井田与武所屯井田之间的武所屯逆断层不存在,原地质资料认识有误。该研究结果对矿井增储、延长服务年限有重要意义。     

高应力状态下的黄土抗剪强度特性研究

土体抗剪强度包络线在一定的应力范围内可近似看做直线, 一般工程中直剪试验正应力和三轴试验围压常为0～400kPa, 试验可得出以黏聚力c和内摩擦角确定的强度。在黄土地区, 人工和自然边坡可超百米, 坡内应力自低到很高变化范围大, 对该类高边坡需考虑强度参数随应力状态的变化。本文先通过线弹性有限元模拟一黄土高边坡应力场。以潜在滑面上关键点的应力为固结应力进行三轴压缩试验(NCTC)。为了对比分析, 又进行了100kPa、200kPa、300kPa、400kPa围压下的三轴压缩试验(CTC)。结果表明, 考虑黄土高边坡应力状态时, 由总应力莫尔圆得到的强度包络线为曲线, 直线型莫尔-库伦强度准则不适用; 而有效应力莫尔圆的到的强度包络线可为直线, 其有效强度参数高于CTC试验。在-应力空间中, NCTC试验总强度包络线和有效包线均位于CTC试验强度包线之上, 抗剪强度高, 这同固结应力高且为偏压固结有关。     

陕西洛南陈耳金矿床地质特征及成因探讨

通过对小秦岭金矿田中陈耳金矿床矿体宏观特征、矿石物质组成和结构构造特征、围岩蚀变、矿床地球化学特征分析, 结合前人成岩、成矿年代学研究成果, 显示本区主要存在2期成矿及叠加成矿作用:早期印支期形成蚀变糜棱岩型金矿, 成矿作用与韧性剪切作用有关;晚期燕山期形成石英脉型金矿, 成矿作用与岩浆热液作用有关。2期成矿作用所形成的矿石类型、矿石结构构造、控矿构造的方向性质、围岩蚀变、流体包裹体特征均有较大差异, 在空间上具有一定程度的叠加但不完全重叠, 叠加成矿作用使矿体进一步富集。指出本区金矿具有叠加改造成矿作用的特征, 在东西、南北向构造交汇部位是找金矿的有利靶区。