胶莱盆地在南黄海的延伸:来自OBS深地震探测的新证据

为了识别胶莱盆地海阳凹陷在南黄海地区的东部延伸边界,利用穿越南黄海的OBS2013-SYS深地震测线开展2D速度结构模拟,在测线NW方向位于千里岩隆起带的OBS（海底地震仪）站位均观察到了折合走时突然增加的现象。速度结构模型显示胶莱盆地东侧海阳凹陷附近海域存在明显的低速沉积层增厚现象,模型自OBS06站位向NW方向,沉积层厚度由小于1.0 km显著增厚至2.5 km左右,推测该处为胶莱盆地海阳凹陷的东部边界断裂。结合前人在海阳凹陷识别出的控盆断裂进行分析,厘定了海阳凹陷在海区大体的构造边界和沉积中心,认为胶莱盆地东部控盆断裂可能延伸至连云港-石岛断裂一线,与嘉山-响水-千里岩断裂构成千里岩隆起带南北边界断裂带的一部分。海阳凹陷沉降中心可能位于南黄海海区连云港-石岛断裂北侧海阳凹陷的NE方向,发育的厚层白垩系可能存在较好的油气前景。     

Accuracy evaluation of two precipitation datasets over upper reach of Heihe River Basin, northwestern China

As an important forcing data for hydrologic models, precipitation has significant effects on model simulation. The China Meteorological Forcing Dataset (ITP) and Global Land Data Assimilation System (G...     

Effects of land use and cultivation time on soil organic and inorganic carbon storage in deep soils

The vertical distribution and exchange mechanisms of soil organic and inorganic carbon(SOC, SIC) play an important role in assessing carbon(C) cycling and budgets. However, the impact of land use through time for deep soil C(below 100 cm) is not well known. To investigate deep C storage under different land uses and evaluate how it changes with time, we collected soil samples to a depth of 500 cm in a soil profile in the Gutun watershed on the Chinese Loess Plateau(CLP); and determined SOC, SIC, and bulk density. The magnitude of SOC stocks in the 0–500 cm depth range fell into the following ranking: shrubland(17.2 kg m~(-2)) grassland(16.3 kg m~(-2)) forestland(15.2 kg m~(-2)) cropland(14.1 kg m~(-2)) gully land(6.4 kg m~(-2)). The ranking for SIC stocks were: grassland(104.1 kg m~(-2)) forestland(96.2 kg m~(-2)) shrubland(90.6 kg m~(-2)) cropland(82.4 kg m~(-2)) gully land(50.3 kg m~(-2)). Respective SOC and SIC stocks were at least 1.6-and 2.1-fold higher within the 100–500 cm depth range, as compared to the 0–100 cm depth range. Overall SOC and SIC stocks decreased significantly from the 5 th to the 15 th year of cultivation in croplands, and generally increased up to the 70 th year. Both SOC and SIC stocks showed a turning point at 15 years cultivation, which should be considered when evaluating soil C sequestration. Estimates of C stocks greatly depends on soil sampling depth, and understanding the influences of land use and time will improve soil productivity and conservation in regions with deep soils.     

基于学籍地址和地理编码的乡村小学教育资源空间可达性分析

基于“学籍信息中的家庭地址承载了学生空间位置”这一假设,通过学籍信息收集了湖南省株洲县小学生的家庭地址,借助高德开放平台提供的地理编码和POI搜索服务,获得到了株洲县小学生的空间位置和分布,并基于最短路径分析和高斯型两步移动搜索法分析了株洲县小学教育资源的空间可达性及其特征,尝试为区域教育资源的空间均衡性分析与规划配置提供新的数据源和方法借鉴。结果表明：① 基于学籍地址和地理编码技术能够较准确地获取株洲县小学生的空间分布。② 株洲县小学生就近入学距离的最大值、平均值和中位数分别为11.83 km、2.10 km和1.81 km,就近入学距离小于2.0 km的学生仅占55.46%,为株洲县兼顾公平和效率的教育资源配置工作带来了挑战。③ 株洲县北部城镇地区因学校数量较多,平均就近入学距离较小,教育资源的空间可达性普遍较高,且空间差异小,均衡性好;而东南部的乡村地区,平均就近入学距离较大,教育资源的空间可达性普遍较低,且空间差异大。④ 基于情景分析,在不造成局地生源稳定性问题的前提下,新增3所学校后,东南部地区的平均就近入学距离和教育资源的空间可达性有很大的改善,龙潭镇和龙门镇的平均入学距离由3784 m和3520 m降低到3116 m和2636 m,教育资源的空间可达性分别由0.0492和0.0982提高到0.0762和0.1496。     

Monte-Carlo模拟与经验路径模型预测台风极值风速的对比

台风是我国东南沿海区域每年发生的严重自然灾害之一。本文分别采用传统的Monte-Carlo模拟方法以及较为先进的经验路径模拟方法预测中国东南沿海区域台风的极值风速(10 m高度处10 min平均值),并对两种方法的预测结果进行了对比。本文将东南海岸线向内陆扩展约200 km的区域划分为0.25°×0.25°的网格,以每个网格点作为研究点。首先采用Monte-Carlo模拟方法产生每个研究点1 000年间的虚拟台风事件。然后采用经验路径模型方法构建了西北太平洋1 000年的热带气旋事件集,采用模拟圆方法从中提取对各个研究站点有影响的台风事件。接着采用Yan Meng风场模型计算每个研究点台风的最大风速,构成极值风速序列。最后采用极值分布模型预测每个研究点不同重现期的极值风速,并对两种不同方法预测的结果进行了对比。研究发现在研究区域的内陆侧经验路径方法预测的风速略高于Monte-Carlo模拟方法预测的结果,而在海岸沿线一带经验路径方法预测的结果略低,这主要是由两种方法构造的虚拟台风的中心压强存在差异以及模型本身的不确定性造成的。本文的研究结果可以为防灾减灾系统提供有益的参考。     

空心块体水沙动力及泥沙淤积特性研究

空心块体具有良好的阻水和促淤功能,近年来被广泛用于生态修复工程。本文结合水槽试验及Flow-3D数值模拟,分析了开敞型和半封闭型空心块体的阻水效应和泥沙淤积特性。结果表明：空心块体的开孔率对内部水流流速、紊动强度起主导作用,开孔率较小的半开敞型空心块体减速、制紊效果更强;开敞型和半封闭型空心块体近底层悬沙浓度分别增大56%和75%,两者均有利于促进泥沙在块体内部淤积,近底层水流紊动越强,泥沙淤积形态差异越大;空心块体所营造的低流速、泥沙微淤、内外连通的水沙环境是大型底栖生物的生境需求,半封闭型空心块体内部的低紊动水流结构更有利于大型底栖生物的栖息、繁衍。     

澳大利亚中部Alice Spring红色表土磁学特征分析

炎热干旱的澳大利亚中部是现代正在形成红色地表的区域。围绕中部Alice Spring地区采集了一系列红色地表样品。这些红色样品按照岩性大致可以分为三类: 砂土、沙丘砂和岩石。通过对这些样品详细的磁学测量, 发现这三类样品存在明显磁学特征差异, 红色砂土和沙丘砂样品磁化率较岩石样品高出许多(砂土和沙丘砂磁化率均值为93.82×10-8m3/kg), 红色岩石样品磁化率值最低(均值为23.2×10-8m3/kg); 三者主要磁性矿物也不尽相同; 磁颗粒均以超顺磁(SP)颗粒为主, 而单畴(SD)颗粒含量少。研究区百分比频率磁化率χfd % 均值为8.28 %, 较黄土高原西部表土(兰州为3.5 %)高出许多。该区现代年降水量约300mm, 比兰州(约330mm)还低, 成土导致百分比频率磁化率增高却比兰州明显高出几倍。这可能反映了黄土高原表土频率磁化率增高与降水量密切相关; 而在澳洲中部可能与持续高温成土条件和作用的时间存在更密切的关系。澳洲中部不论岩石还是表土均以红色为主。磁学实验表明, 砂土和沙丘砂样品均以磁铁矿为主, 三类样品普遍含一定量磁赤铁矿和赤铁矿的贡献, 与地表红色外貌相符。说明澳洲红色地表过程很可能是黑色磁铁矿颗粒表面被长期氧化条件下形成的红色磁赤铁矿/赤铁矿所包裹的现象, 使得澳洲中部广大地区岩石露头和地表沉积物, 普遍形成一层红色染色层。     

中国重要生态保护区域人类干扰时空变化特征分析

构建人类干扰指数,从时间和空间双重角度,评估中国重要生态保护区域人类干扰变化特征。研究表明：① 总体来说,2018年中国重要生态保护区域人类干扰低于全国平均水平,1980―2018年,和全国平均水平相比,中国重要生态保护区域人类干扰增加幅度小、增长趋势慢,定量说明中国重要生态保护区域人类活动整体管控成效好;② 1980―2018年,3类重要生态保护区域（国家级自然保护区、生物多样性优先区、重点生态功能区）人类干扰指数均呈逐步增加趋势。以“胡焕庸线”为界,重要生态保护区域以西、以北人类干扰总体较小,增加相对缓慢;以东、以南人类干扰相对明显,增加也相对明显,今后对这些区域要重点加强管控;③ 国家级自然保护区人类干扰指数在5个监测年份均最低,增加趋势最平缓、增幅最小,人类活动实际管控成效最好;重点生态功能区和生物多样性优先区人类干扰相对较大,管控成效有待显现,结果反映中国对重要生态保护区域分类管控力度和梯度的差异;④ 重要生态保护区域内部人类干扰指数及增幅均低于外部未受保护区域,构建重要生态保护区域有效降低人类干扰。     

太行山红层磁学性质及古环境意义初探

环境磁学研究磁性矿物特征（磁性矿物类型、含量和颗粒大小）及其转化与环境关系,在不同地质时期古气候和古环境重建中得到广泛应用。本文将磁学方法应用于太行山中元古界红层研究,并从其磁学性质角度初步探讨太行山红层的古环境。对太行山红色石英砂岩和紫红色砂质泥岩样品进行了高温磁学和常温磁学系统测试。结果显示,太行山红层主要以硬磁性的赤铁矿为主,包含少量磁铁矿,部分样品赤铁矿是唯一磁性矿物;磁性颗粒大小以单畴为主;红色石英砂岩不同样品间磁性差别显著,反映沉积环境的不稳定性。紫红色砂质泥岩中的青灰色层表现为顺磁性特征,原因可能是紫红色砂质泥岩中的赤铁矿在后期还原环境下溶解或转化为弱磁性矿物所致,说明紫红色层并非形成于长期的水下还原环境。太行山红层中普遍存在的红色波痕和泥裂说明水环境对其有短暂影响,但是红层及赤铁矿的富集说明其长时间处于氧化环境,推断太行山红层可能形成于高度氧化的陆地环境。     

青海省4-9月连阴雨时空特征分析

基于1961—2020年青海省48个台站4—9月的降水、总云量和日照时数日资料,计算得到青海省各站连阴雨发生次数、持续天数和累计降水量,并通过旋转经验正交函数分解（REOF）、Mann-Kendall检验、小波分析和趋势系数等方法分析了青海省连阴雨时空间分布特征。结果表明：青海省连阴雨年平均发生次数为4次,持续天数为26 d,累计降水量为122.0 mm：空间上表现出东南方向向西北方向减弱的特点,时间上青海西部呈增加趋势,而东部则呈减少趋势;连阴雨累计降水量REOF空间分区分为东部区、中部区、南部区、西北区和西南区,其中前3个区累计降水量呈现减少趋势,后两个呈增加趋势;各区域突变时间分别为1988年、1969年、2005年、1974和1975年;5个区域的降水周期特征存在不同周期的嵌套,各区域普遍存在2—3 a的周期振荡。