Hydrogeochemistry of Water in Coal Measures during Grouting Treatment of Taoyuan Mine,China

Permian coal measure sandstone fissure water (referred to as “coal measure water,” that is, water in coal measures) is one of the important water sources for industrial and agricultural activities in mining areas. However, the regional high-pressure grouting, one of the most widely used floor control methods, may affect the coal measure water which is connected with limestone aquifer. This study used Taoyuan mine, a typical coal mine in Huaibei coalfield, as the research area to study the influencing mechanism of a grouting treatment on the hydrogeochemical evolution of coal measure water. The hydrogeochemical characteristics and water-rock interaction mechanism of the coal measure water before and during the treatment were evaluated using a Piper trigram, ion combination ratio, and hydrogen-oxygen stable isotope. The anions and cations in the coal measure water before and during the treatment had the same trends at SO₄²⁻ > HCO₃⁻ > Cl⁻ and Na⁺ > Ca²⁺ > Mg²⁺, respectively. Hydrochemical types of coal measure water before treatment were mainly SO₄·Cl-Ca·Mg, SO₄·Cl-Na, and HCO₃-Na, and during treatment they were mainly SO₄·Cl-Na and HCO₃-Na. The formation of chemical components of coal measure water before treatment was mainly caused by carbonate dissolution, sulfate dissolution, and pyrite oxidation. During the treatment, sulfate dissolution and pyrite oxidation were the main geochemical processes, and ion exchange was enhanced. Atmospheric precipitation was the source of all water samples, and all showed an obvious ¹⁸O drift.     

1980—2017年祁连山水源涵养量时空变化特征

祁连山是中国西北地区十分重要的生态安全屏障,也是当地极为关键的水源涵养区。基于InVEST模型中的产水量模块,对祁连山水源涵养量和时空变化进行了分析并探讨其影响因素。结果表明：祁连山多年平均产水总量和水源涵养总量约为93.03×10⁸ m³和57.83×10⁸ m³。从时间变化来看,水源涵养量呈上升趋势,上升速率约为0.196 mm·a^-1;在空间上呈“东多西少”的分布格局,与年降水量的空间分布大致相同。不同土地利用类型下的水源涵养总量依次为：草地（31.87×10⁸ m³）>林地（16.71×10⁸ m³）>耕地（4.92×10⁸ m³）>其他用地（2.29×10⁸ m³）>建设用地（0.63×10⁸ m³）。降水量与水源涵养量在所有研究时段内均存在显著正相关性。不同时期土地利用类型的变化也会对水源涵养量产生重要影响,研究区草地面积变化对水源涵养量影响较大。根据建立的经验公式并参考已有研究成果,估算得出研究区多年冻土地下冰储量在550 km³以上,在全球气候变暖的背景下,消融趋势明显。研究可为祁连山水资源合理配置和生态系统保护提供参考。     

柴达木盆地钾盐资源可持续利用能力评价

钾盐资源评价指标体系构建为转变钾盐资源开发利用模式提供决策依据,可推动钾盐资源持续化综合开发。采用多层次模糊综合分析法,构建钾资源可持续利用能力指标评价体系,由此得出柴达木盆地钾盐资源可持续开发利用水平仅为0.241,处于传统发展阶段。根据各指标准则层得分情况,分析柴达木盆地钾盐开发利用中存在的优势与不足。     

强台风海鸥登陆期间近地层风特性分析

利用位于海南文昌市的90 m测风塔观测的强台风海鸥多层测风数据,分析了台风海鸥登陆期间近地层风场时空特征、湍流强度、垂直风切变及阵风因子等风场特性,分析结果表明:台风海鸥登陆期间,近地层各高度风速呈现"M"型双峰特征,最大风速出现在台风后风圈;台风过境前后,风向旋转了180°;近地层风速随高度升高而增大,各高度风速垂直切变符合对数和指数规律;粗糙度长度、风廓线幂指数、湍流强度、阵风系数等风场特性与风速呈负相关关系,随着风速的增加而降低;从台风外围至台风眼,粗糙度长度随风速呈现"增大-减小-增大"特征;台风眼内部风速垂直切变剧烈,前后风圈的风速垂直切变较弱;强风区湍流强度较弱,弱风区湍流强度较强;台风风圈的湍流强度随高度增加而减小,台风眼内湍流强度随高度先减小再增加;台风影响各阶段阵风系数随高度升高而减小,各高度层阵风系数遵循指数定律;阵风系数随风速的增大而减小,当风速达到一定强度时,阵风系数随风速变化不明显。     

2020年1月大气环流和天气分析

2016年1月大气环流主要特征为：北半球极涡呈偶极型分布,东亚大槽位置较常年同期偏东偏北,强度偏弱。1月,全国平均降水量为23.3 mm,较常年同期（13.2 mm）偏多77%,为1961年以来历史同期第二多。1月,全国平均气温为-3.6℃,较常年同期（-5.0℃）偏高1.4℃,月内冷空气较弱,我国中东部雾 霾天气频发,共有三次大范围持续性雾 霾过程,分别为1月3—5日、16—18日和22—28日。此外,月内共有四次降水过程。     

基于卫星遥感和地面观测资料的汾渭平原空气污染分析

选取中国汾渭平原地区作为研究对象,利用MODIS、OMI和CALIPSO多源卫星遥感资料,同时结合环境监测国控站点污染6要素等逐小时地面环境监测数据以及能见度、霾天气现象记录等地面气象要素资料,综合分析了2013—2018年秋冬季汾渭平原空气质量状况、气溶胶的组分,探讨了卫星遥感气溶胶光学厚度（Aerosol Optical Depth,AOD）与地面污染物浓度的关系,并结合中国气象局化学天气预报系统-EMI评估模式（CUACE-EMI）资料对气象条件和污染减排影响进行评估。结果表明：11个代表城市中有6个城市秋冬季有接近或超过一半的时刻处于污染状态,且污染发生时,各代表城市大多数时刻处于中度及其以上污染级别;三门峡、临汾、运城和西安是霾和重度霾高发的城市,其重度霾爆发频率高达11.63%—14.78%;汾渭平原秋冬季首要污染物为PM_2.5和PM₁₀,以污染沙尘、沙漠沙尘和烟尘为主,出现频率分别为36.24%、25.14%和22.96%;MODIS AOD与空气质量指数（Air Quality Index,AQI）、PM_2.5、PM₁₀质量浓度之间的相关系数分别为0.72、0.70和0.64;汾渭平原2018年气象条件的变化使PM_2.5浓度较2013年、2014年、2015年、2016年和2017年同期上升了17.06%、1.58%、4.34%、11.25%和5.75%,减排措施使PM_2.5浓度较2013年、2014年、2015年、2016年和2017年同期分别下降了8.74%、28.01%、4.93%、3.16%和42.62%。     

2007年淮河流域暴雨期间大气环流特征分析

利用NCAR/NCEP再分析资料及国家气象信息中心30年气候平均降水资料,通过动力诊断与分析手段研究了2007年6—7月发生在我国淮河流域的暴雨。结果表明,淮河流域的环流垂直结构和降水有着非常好的对应关系。暴雨期间,鄂霍茨克海阻高与乌拉尔山阻高这种双阻高形势对于淮河流域的持续降水提供了很好的条件;南亚高压高层(200 hPa)基本为正散度区,低层(850 hPa)为负散度区,上下层强烈的抽吸结构对暴雨的发生也是非常有利的条件,同时,在淮河暴雨期问,南亚高压(200 hPa)与500 hPa西太平洋副热带高压有着相向而行的移动路径;位涡对于分析冷空气的活动,有着比较清晰的意义,暴雨发生前,有明显的正位涡异常从高纬度向低纬度伸展。大气非绝热加热分析结果显示,视热源和视水汽汇两者的高值中心与相应时段暴雨中心位置一致。     

酒泉地区风能资源开发优势度分析

运用新一代中尺度模式WRF对酒泉部分地区进行了风场的数值模拟。结果表明,WRF模式对复杂地形条件下的风场具有较好的模拟能力,也能较好地模拟出地形对风速的影响。在此基础上,结合GIS技术在空间信息处理方面的优势,综合考虑各种地理要素的影响,对酒泉地区风能资源进行精细化研究,分析风能资源开发的优势度,发现(1)研究区域具有非常丰富的风能资源,较丰富区以上地区的面积将近达到研究区域的一半;(2)丰富风能资源区与该地区的地形有很好的对应关系,主要处于有地形狭口效应的区域;(3)最有利于风能资源开发的区域在玉门镇以南至昌马,这一片区域的地形平坦,风能资源丰富,又是戈壁,非常适合建设大型风力发电场。这些显示了酒泉地区风能资源开发的优势度分布,能为风电场的选址提供参考。     

2018年1月大气环流和天气分析

2018年1月大气环流主要特征为：北半球极涡呈偶极型分布,环流呈四波型,东亚槽略偏强。1月,全国平均降水量19.6 mm,较常年同期(13.2 mm)偏多48.4%。1月冷空气势力明显加强,全国平均气温（-5.3℃）由较常年偏高转为偏低的状态,气温较常年同期（-5.0℃）偏低0.3℃。月内,降水偏多偏强,我国南方地区以及陕西关中等地出现较为少见的冰冻雨雪天气,与2008年出现的南方雪灾情况相似;1月仅有1次雾-霾天气过程,但2018年1月13—22日是2017年入冬以来范围最广、持续时间最长、强度最强的雾-霾天气过程。     

基于合作与冲突视角的“亚洲水塔”周边国家地缘关系网络演化研究

全球暖化背景下,发源于“亚洲水塔”的国际河流水文特征的改变加剧了区域内地缘关系的紧张性,致使周边国家间地缘关系备受关注。利用新闻大数据GDELT中的合作与冲突事件表征国家间的合作与冲突关系,对1992—2018年“亚洲水塔”周边国家间地缘关系网络演化进行研究,结果表明：①研究期内,“亚洲水塔”周边国家间的地缘关系愈加紧密,区域地缘关系网络趋于稳态。②国家间合作网络逐渐呈以中国为中心的放射形结构,巴基斯坦是区域冲突网络的核心,区域内合作与冲突水平极化现象凸显。③周边国家间地缘关系互动的对等反应特征明显,地缘关系模式的演化表现出一定的时空惯性。④国际贸易格局的改变、地缘政治环境的变化、水资源战略价值重构以及地缘文化因素的潜在作用共同推动了“亚洲水塔”周边国家地缘关系网络的演化。