用微波炉快速测定黄土含水率最佳烘干时间的确定

以往现场测定黄土含水率的方法主要有烘干法、酒精灼烧发、比重计法、碳酸钙气压法等。微波炉的出现给含水率测定带来新的途径。微波炉烘干是否破坏了有机质,测试数据是否有效,最佳烘干时间是多少成为不可逾越的问题。笔者以延安地区黄土及红黏土为研究对象,采用微波炉烘干和常规实验室烘箱烘干方法,对比了不同烘干时间的土样含水率,确定了土样含水率达到稳定时的烘干时间。结果表明：微波炉烘干达到10 min后,其结果与烘箱烘干法一致,方法有效;微波炉设定高火力,延安马兰黄土（Qp3）烘干时间为7 min,离石黄土（Qp2）烘干时间为8 min,对新近系N2b-j组红粘土烘干时间为10 min;与烘箱烘干法相比,波炉烘干法可现场测试,省去了送样和和长时间烘烤时间,显著提高了工作效率,可作为工程施工及地质调查现场快速测定含水率的方法。     

我国近海海域沉积物重金属分布特征与环境质量评价

根据我国近岸海域表层沉积物6 094个站位、深层1 495个站位沉积物地球化学重金属元素(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn)含量数据,运用了多元统计等数学方法对测试数据进行了处理,分析了我国近海海域沉积物重金属元素分布特征。在此基础上,根据GB 18668—2002(海洋沉积物质量)标准,运用了综合指数法对我国近海海域沉积物重金属生态地球化学进行了评价,结果表明:我国近海海域(10 m水深线以浅)清洁海域占78.93%,轻污染海域占13.80%,重污染海域占7.27%。重污染区域分布在葫芦岛附近海域、珠江入海口附近海域,轻度污染区域在长江入海口附近。样品对比分析结果显示,我国近海海域重污染主要来源于人类活动的影响。     

青岛胶州湾大沽河口滨海湿地的碳埋藏能力

河口滨海湿地是海岸带的重要组成部分,沉积速率高,伴随河流泥沙颗粒物进入海洋的有机质主要埋藏在河口及临近海区。通过对河口滨海湿地碳埋藏能力的研究,能够更全面地认识河口滨海湿地在全球碳循环中的作用,有效评估其对全球气候变化的影响。以青岛胶州湾大沽河口滨海湿地为研究对象,估算研究区自然湿地全新世碳埋藏能力。通过对3根岩心共计117个样品的粒度、有机碳/氮测试分析和统计,结合210Pb、137Cs测年结果计算得出,研究区陆域沼泽湿地环境总碳沉积通量为102 gC/m2/a,其中有机碳沉积通量为84.8 gC/m2/a;滩涂湿地环境总碳沉积通量为93.5 gC/m2/a,其中有机碳沉积通量为69.9 gC/m2/a。估算现代大沽河口31 km2自然湿地范围内,平均年总碳埋藏量为2.96 GgC,有机碳埋藏量为2.27 GgC。根据研究区历史调查资料统计,大沽河口三角洲全新世沉积地层厚度为3~10 m,按平均厚度6 m估算,全新世以来河口湿地总碳埋藏量为66 GgC/km2,有机碳埋藏总量约为51 GgC/km2。     

利用非组合精密单点定位提取区域电离层延迟及其精度评定

提出了一种利用非组合精密单点定位(PPP)提取区域电离层延迟的方法,并将区域电离层延迟内插至用户站实施单频仿动态PPP,以检验电离层延迟的提取精度。结果表明,电离层延迟内插精度受电离层活动变化影响较小,2 d内均能保证优于1 dm;单频仿动态PPP的定位精度在平面方向约为4~5 cm,高程方向优于1 dm;为便于比较分析,在仿用户站分别采用半和改正模型和全球电离层格网模型实施单频仿动态PPP,其定位精度分别为平面4~7 dm,高程1 m左右。     

青藏高原南羌塘盆地西部中二叠统龙格组地层的研究

龙格组为青藏高原南羌塘盆地西部晚古生代地层,本次工作对其岩石组合、古生物面貌、沉积环境、层序特征等进行了详细研究,将龙格组进一步划分为三个段,初步认定一段主要形成于开阔台地亚相、二段形成于局限台地和潮坪亚相、三段形成于潮间带-潮上带微相,从下往上反映海水逐渐变浅过程.依据地层中出露的蜓类、腕足类、腹足类、双壳类和珊瑚等海相化石的详细鉴定结果,认定龙格组形成于中二叠世栖霞期-茅口期.此研究可为深入探讨南羌塘盆地西部古生代大地构造背景及晚古生代盆地边界、盆地属性等研究提供了重要的基础地质资料.     

Application of a Neural Network to Store and Compute the Optical Properties of Non-Spherical Particles

Radiative transfer simulations and remote sensing studies fundamentally require accurate and efficient computation of the optical properties of non-spherical particles. This paper proposes a deep learning (DL) scheme in conjunction with an optical property database to achieve this goal. Deep neural network (DNN) architectures were obtained from a dataset of the optical properties of super-spheroids with extensive shape parameters, size parameters, and refractive indices. The dataset was computed through the invariant imbedding T-matrix method. Four separate DNN architectures were created to compute the extinction efficiency factor, single-scattering albedo, asymmetry factor, and phase matrix. The criterion for designing these neural networks was the achievement of the highest prediction accuracy with minimal DNN parameters. The numerical results demonstrate that the determination coefficients are greater than 0.999 between the prediction values from the neural networks and the truth values from the database, which indicates that the DNN can reproduce the optical properties in the dataset with high accuracy. In addition, the DNN model can robustly predict the optical properties of particles with high accuracy for shape parameters or refractive indices that are unavailable in the database. Importantly, the ratio of the database size (~127 GB) to that of the DNN parameters (~20 MB) is approximately 6810, implying that the DNN model can be treated as a highly compressed database that can be used as an alternative to the original database for real-time computing of the optical properties of non-spherical particles in radiative transfer and atmospheric models.     

华北地区晚新生代几个地层单元的讨论

阳原盆地晚新生界以其出露完好, 层序清楚, 富含古生物、古人类遗存而闻名于世。近年来, 随着研究精度的不断提高, 在地层详细划分与地层单元的使用上却不很统一, 甚至较为混乱。我们在开展《1:5万化稍营、北水泉幅区域地质调查及泥河湾层研究》和《我国北方晚更新世标准地层单元“许家窑组”再研究》等科研项目中, 对阳原盆地东部上新世红土、泥河湾层进行多重地层划分与地层单元的厘定。鉴于篇幅所限, 本文仅就阳原盆地上新世红层、许家窑组, 以及许家窑组与泥河湾层的关系等方面作一介绍。其主要成果有: 一、阳原盆地上新世红层从岩石地层、生物地层、磁性地层及古环境分析, 应属一套多成因的红层建造, 不应重复建组, 建议合并, 沿用石匣组。二、通过对许家窑遗址一带, 以火山灰层为标志的第四纪地质结构调查和剖面的测制, 化石的新发现, 证实含许家窑动物群、文化层之上的地层时代为晚更新世, 之下的岩石地层应属中更新世。这些成果为泥河湾盆地晚新生代标准地层单元的岩性特征及属性提供了新依据。     

毫米波测云雷达在降雪观测中的应用初步分析

本文利用毫米波云雷达联合称重式雨量计、气球探空和S波段天气雷达在北京对2015年11月三次降雪进行了观测,以2015年11月22~23日降雪过程为例,主要从降雪系统的宏观结构特征、微物理变化以及毫米波雷达在降雪探测中电磁波衰减情况、雪粒子含水量和地面降雪量估测几方面进行初步分析。结果表明:（1）毫米波云雷达具有高时空分辨率,能对降雪系统进行精细化探测,在降雪系统发展最旺盛的阶段能够通过反射率（Z）、退极化比（LDR）和径向速度（V）初步判断出云中是否含有过冷液滴;（2）降雪回波强度最大值能反映整层云系中含水量最大的区域,当最大值Z大于20 dBZ时,最大值的大小、最大值持续时间、最大值出现的高度与地面降水量成正相关,速度最大值表示云中粒子上升最大速度（速度为正时）或者粒子下落的最小速度（速度为负时）,主要分布在－0.5~2 m s?1,速度最小值表示粒子下落的最大速度,主要在－3~－1 m s?1;（3）随着高度增加反射率的垂直廓线会出现多个峰值,这是由于不同高度层风速分布不均造成的,降雪回波这种特点比降雨回波更明显;（4）对比Ka与S波段雷达反射率可知,两雷达反射率平均差值小于2.5 dBZ,Ka波段反射率略大S波段雷达反射率;（5）降雪量反演与地面降雪量仪数据对比,逐小时降雪量反演精度为20.38%,累计降雪量反演误差为6.58%,24小时累计降雪量绝对误差为1.9 mm,说明云雷达估算累计降雪量具有较高的可行性,能够很准确的反映地面实际降雪情况,当降雪系统发展旺盛时,雪粒子含水量分布在0.05~0.15 g m?3,在降雪初期或者降雪系统消散期,雪粒子含水量一般小于0.04 g m?3,能够很好地反映出整层降雪回波的雪粒子含水量。这些云雷达在降雪观测中的应用和初步分析结果可以更好的地了解降雪系统宏微观结构,为云模式的发展和人工影响天气中增雪潜力评估提供一些参考。     

济南7.18大暴雨中尺度分析研究

利用常规和非常规观测资料、分辨率0.5°×0.5°、间隔6 h的GFS(Global Forecast System)分析场资料和WRF(Weather Research and Forecasting model)数值模拟结果,对2007年7月18日济南大暴雨进行了中尺度分析研究。结果表明,低空急流、自内蒙古南下的低层冷空气和中层干空气的配置有利于中尺度对流系统的发展和维持;中尺度对流系统生成、发展于低涡西南侧的辐合线上,低涡入海过程中移速减慢使辐合线经过济南速度减慢,导致济南持续3 h的短时强降水;生成于中尺度对流系统前30 km左右的对流系统与中尺度对流系统的合并使降水增幅,最终导致极端降水发生。     

用湿位涡表征的东亚副热带夏季风指数

在综合考虑了东亚夏季风的热力和动力特征的基础上,利用湿位涡定义了一个新的东亚副热带夏季风指数,并利用1948—2007年NCEP/NCAR再分析资料分析了近60年来东亚副热带夏季风的变化特征。研究表明：该指数可以很好地反映东亚副热带夏季风的季节变动、年际变化、年代际变化等特征。另外,该指数与我国160个测站降水的相关分析表明：高指数年,夏季季风强,华北、西南内陆及华南沿海地区多雨,江淮地区少雨;反之,低指数年,夏季季风弱,华北、西南内陆及华南沿海地区偏旱,江淮流域偏涝。最后,通过与其它四种有代表性的指数的对比,发现本指数在指示江淮夏季降水方面具有明显的优势。