CMIP5模式对冬季北极涛动的模拟和预估

基于NCEP/NCAR再分析资料和CMIP5的19个模式结果,从异常模态、年代际趋势和周期特征等方面评估了CMIP5耦合模式对冬季北极涛动(Arctic Oscillation,AO)的模拟能力,并对未来RCP4.5、RCP8.5两种浓度路径下AO的可能变化趋势给出了定性的预估。CMIP5模式历史试验结果显示,大多数模式都能够模拟出AO模态的基本结构,但是对中心位置、强度的模拟存在较大的偏差,其中MPI-ESM-LR和Had GEM2-AO能较好地模拟出AO整体模态来。在历史演变和周期特征的刻画方面,模式的冬季海平面气压经验正交函数分解第一模态时间序列(Principal Component,PC1)基本能够反映出1950~1970年以来的减弱趋势,但对1970年以后的增长趋势模拟并不明显,而北半球环状模指数(Zonal Index,ZI)序列对两个阶段的趋势均可模拟出来,模式的PC1和ZI序列总体表现为正的变化趋势。有一半以上的模式对2~3 a高频周期模拟较好,但对20 a左右的周期模拟较差,其中仅有Can ESM2、CNRM-CM5、GFDL-ESM2G这3个模式对ZI指数的两个周期变化模拟较好。在RCP4.5和RCP8.5两种浓度路径下,ZI序列有显著的上升趋势,从长期趋势系数看RCP4.5路径下有14个模式呈现正的变化趋势,其中有10个模式通过了检验。RCP8.5浓度路径下,16个模式为正变化趋势,有11个模式通过了检验,集合平均结果正变化趋势较为显著。两种浓度路径下不同时段的海平面气压变化趋势表明,ZI序列的年代际变化明显,存在3个不同的变化阶段——2006~2039年、2070~2100年为两个上升阶段,2040~2069年为缓慢下降阶段。     

秦岭华阳川地区航空伽马能谱异常特征及铀找矿方向

华阳川铀铌铅矿床是北秦岭造山带内一种类型特殊的铀多金属矿床。为了实现在外围快速找矿的目的,在矿床及其周边开展了1∶1万高精度航空磁放测量,获得高精度的航空放射性数据,通过对航放数据的解释,对下一步找矿勘探工作的部署有重要意义。通过对宏观上放射性元素的分布特征的研究,认为铀、钾异常分布特征相似,在测区西部有大面积分布,东部无成规模异常,钍异常在测区中部形成东西向异常带,与韧性剪切带的位置一致。铀异常有明显受北西向和北东向两组断裂控制,且在华阳川断裂北东盘异常面积大,强度高,但南西盘太古宙地层却无明显铀异常。本次研究计算了钍钾比、钍铀比、铀钾比、古铀含量、活性铀含量等参数,掌握了元素在不同地层单元的迁移富集规律。根据航空放射性异常,开展地面验证工作,圈定3条铀矿化带,达到了快速找矿的目的,对铀矿等战略性矿产的成矿规律研究及找矿勘查有积极意义。     

含贯通性结构面岩质边坡动力演化规律

针对一种含贯通性顺倾结构面的岩质边坡,开展地震波场传播特性、动力演化规律和破坏机制研究。基于华丽高速公路金沙江大桥桥址边坡,实施了数值分析及振动台模型试验。通过地震波场数值模拟,明确了地震波场受贯通性结构面影响,在贯通性结构面和坡面之间反复叠加,加速度放大效应较均质边坡增大约1.8倍。振动台模型试验中不断增大地震输入烈度,加速度响应在烈度为Ⅷ度时发生突变,边坡由弹性响应阶段进入塑性阶段。在裂度为Ⅸ度时坡脚附近裂缝进一步扩展、贯通,直至发生整体滑动失稳,滑动面沿后缘陡倾结构面剪出、贯通性顺倾结构面滑动、下部坡脚附近剪出。强震后受扰动边坡若处在塑性阶段/不稳定阶段,在其他外力触发下有可能发生滑坡灾害。     

黔东南煌斑岩类风化壳中稀土元素富集特征及找矿意义

以往研究认为煌斑岩类及其风化壳因规模小且稀土元素难以高度富集,不易形成稀土元素矿床。然而,本文通过对黔东南麻江隆昌、龙山、大塘、石板寨及和尚坟地区20件风化煌斑岩类中稀土元素进行测试分析发现,风化煌斑岩类中稀土元素含量普遍偏高,ΣREE+Y介于558. 78×10-6~2409.94×10-6(平均1461.21×10-6),其中LREE平均1346.44×10-6,HREE平均53.52×10-6,稀土元素具有高度富集甚至成矿的潜力。其中石板寨、和尚坟煌斑岩风化程度较强,稀土元素富集程度较高,隆昌、龙山等地煌斑岩风化程度相对较弱,稀土元素富集程度相对较低。煌斑岩类风化壳中高度富集轻稀土元素,且以La、Ce、Nd、Pr相对富集为特征。电子探针分析表明,风化煌斑岩类中稀土元素多以稀土独立矿物形式存在,其中以独居石为主。     

洪水致弯曲河道挡墙稳定性衰变

天然河道蜿蜒曲折,河湾处环流助长紊动、引发凹岸淘蚀冲刷,导致沿河公路挡墙水毁频发。针对弯道水流运动规律,对洪水条件下弯道挡墙进行受力分析;基于挡墙稳定性分析力学模型,推导了弯曲河道挡墙稳定系数计算公式,给出挡墙基底极限冲深计算方程。通过算例验证了在河湾平缓条件下弯道洪水冲击计算的合理性,并对挡墙稳定性衰减影响因素进行分析。结果表明：洪水上涨时,在墙底未发生冲刷条件下,随着弯道处洪水对挡墙的冲击荷载增大,挡墙稳定性提高;在墙底发生冲刷条件下,挡墙稳定性降低,墙底淘蚀可能导致挡墙倾覆失稳。洪水陡落时,挡墙稳定性随挡墙前后水位差增大而降低,挡墙的抗滑稳定系数衰减速度比抗倾覆稳定系数衰减速度更快,挡墙滑移失稳可能性较大。得出的挡墙稳定系数计算方法的结果与现场情况基本吻合,可为类似沿河挡墙的设计与研究提供理论参考。     

孔店油田馆陶组辫状河储层构型及剩余油分布规律

孔店油田新近系馆陶组是该油田的重要储层,发育河流相沉积。其河流相砂体展布特征及连通关系复杂,导致注水开发过程中存在复杂的油水关系,进而控制剩余油的形成和分布。本文从储层构型的角度,综合应用测井、岩心等资料,确定了研究区馆三段沉积类型并建立了沉积模式;然后对储层构型进行精细刻画,对构型控制下的剩余油分布特征进行分析,总结了研究区剩余油的分布规律。研究认为：孔店油田馆三段为辫状河沉积体系,发育辫状河道、心滩、堤岸等主要构型要素。心滩是辫状河体系中最重要的油气富集单元,注水开发会影响并改变心滩内部剩余油分布形式;其内部发育泥质、钙质和物性3种类型的落淤层,平面上心滩可分为滩头、滩主体、滩尾和滩翼4个部分。其中：滩头落淤层保存较差;滩主体落淤层发育较好呈近水平产状;滩尾落淤层保存较好呈低角度倾斜状;滩翼落淤层受坡度影响,坡度较小则落淤层易被水流冲刷保存较差,坡度较大则底部落淤层保存较差但中上部落淤层可完整保存。解剖区心滩分析认为剩余油主要集中在落淤层发育较差滩左翼中部和落淤层遮挡作用明显的滩尾部。     

内蒙古呼和浩特北二道凹岩群黑云角闪片岩SHRIMP锆石U-Pb定年

二道凹岩群是20世纪70年代初1∶200000区域地质调查时在呼和浩特市北二道凹地区命名的,其岩石组合为变质砾岩、各种片岩、大理岩等。依据最新1∶250000区调成果,自下而上分了三个岩组,即红山口岩组、哈拉更沟岩组、东梁岩组。为进一步研究二道凹岩群的地质时代,本文对东梁岩组的黑云角闪片岩中锆石进行了高精度SHRIMP U-Pb测年研究,其时代为1890±8 Ma,认为该年龄值系黑云角闪片岩原岩的形成时代,即代表了二道凹岩群上部中基性火山岩的形成年龄,结合已有的年龄数据,进一步佐证了二道凹岩群形成于古元古代(1800~2400Ma)。     

MIS 5a/5b时期亚洲夏季风变化的高分辨率石笋记录

由于深海氧同位素阶段5时期 (Marine Isotope Stage 5, MIS 5)高分辨率的亚洲夏季风记录较少,限制了对该时期亚洲夏季风变化的认识。本文利用重庆金佛山羊口洞石笋的δ18O记录,重建了MIS 5a/5b时期平均分辨率为38年的亚洲夏季风演变历史。发现该时段亚洲夏季风在千年—百年尺度上与北大西洋地区气候变化存在紧密联系。得益于误差小于0.4%的230Th测年结果,本文标定了中国间冰阶(Chinese Interstadial, CIS)21的开始时间为84.6±0.3 ka BP,CIS 22的起止时间分别为91.2±0.3 ka BP和88.9±0.3 ka BP。此外,羊口洞石笋记录的CIS 21和CIS 22的变化模式与格陵兰记录不同,而与南极冰芯记录呈反相对应,可能表示在此阶段亚洲夏季风受到了南半球气候变化的影响。      

排放角度对波浪环境中圆管射流运动和稀释特性的影响

采用粒子图像测速和平面激光诱导荧光技术对波浪环境中倾斜射流的运动和稀释特性进行了实验研究,对比分析了排放角度对射流瞬时运动形态、时均速度场和时均浓度场的影响。实验结果表明排放角度的变化对波浪环境中射流的运动形态、速度分布和混合范围等均有显著影响。当射流顺波浪方向运动时,射流主体段速度剖面呈双峰分布,达到初始浓度20%、30%、40%和50%的混合范围随排放角度增加而先增大后减小;当射流逆波浪方向运动时,射流速度剖面双峰分布不明显,相应的混合范围随排放角度增加而减小。在波浪牵引和射流卷吸的共同作用下,逆向射流的稀释效果总体上优于与垂线方向相同夹角的顺向射流。     

A Research Approach for Ecological,Environmental and Geological Differentiation of Rocky Desertification and Its Driving Mechanism in Karst Graben Basin

According to the national key research and development program of China “Evolution, integrating treatment and technological demonstration of rocky desertification in karst graben basin”, the task of “ecological, environmental and geological differentiation of rocky desertification and its driving mechanism in karst graben basin” was to reveal the migration of carbon, nitrogen, calcium and water, as well as evolution process and driving mechanism of ecosystem succession and rocky desertification. In this respect, the factors of lithology, topography, ecology, hydrology, vegetation, socio-economy, meteorology, soil, etc. were studied in the demonstration areas of Mengzi and Luxi rocky desertification control. Moreover, the interaction between vegetation and hydrological processes in the typical watershed was established, and the critical period and water requirement of the ecological water demand in the watershed were established. The ecological and hydrological process of the vegetation, as well as nitrogen, calcium and water cycling, and the carbon sequestration ability of ecosystems were used to predict the evolution of ecosystem succession and rocky desertification. The results provided the theoretical basis for the rational allocation of ecological water resources and ecological restoration in rocky desertification area.