Characterization of karst conduits by tracer tests for an artificial recharge scheme

Challenged by rapidly changing climate in combination with an increase in anthropogenic pressures, karst groundwater resources in the Old Town of Lijiang (OTLJ), SW China, are diminishing. Higher frequency and longer duration of dried-up periods have been observed at the Heilongtan Park (HP) Springs in recent years. Thus, there is an urgent need for an artificial recharge scheme, aimed at replenishing groundwater in the aquifer and increasing the outflow of the springs to ensure effective water resources management. Evaluation of the scheme feasibility, prior to its implementation, is important. In this study, tracer tests were conducted between the recharge area and receiving springs in order to gain insight into the transport mechanisms of karst groundwater and the structural characteristics of the aquifer. Multiple underground flow paths, exhibiting high conductivity between the recharge area and HP Springs, were revealed by the interpretation of tracer breakthrough curves. Three springs considered as the leakages of the scheme were identified. Moreover, the outflow of springs at HP and OTLJ were predicted to be increased by the artificially recharged water after 9.2 and 12.5 days, respectively. Quantitative analysis of tracer recoveries demonstrates that the springs to be recharged and the springs considered as leakages, respectively, share 45 and 55% of the increased outflow. The feasibility of the scheme has been confirmed by the tracer tests. This report provides references for the evaluation of artificial groundwater recharge and protection strategies, particularly in large and poorly investigated karst spring fields.

     

基于WACCM+DART的临近空间SABER和MLS臭氧观测同化试验研究

本研究在WACCM+DART（Whole Atmosphere Community Climate Model,Data Assimilation Research Test-Bed）临近空间资料同化预报系统中加入SABER（Sounding of the Atmosphere using Broadband Emission Radiometry）和MLS（Microwave Limb Sounder）臭氧观测同化接口,并以2016年2月一次平流层爆发性增温（SSW）过程为模拟个例进行了SABER和MLS臭氧观测同化试验,得出以下结论:同化SABER和MLS臭氧体积浓度观测得出的WACCM+DART臭氧分析场能够较真实反映SSW期间北极上空平流层臭氧廓线随时间的演变特征,且与ERA5（Fifth Generation of ECMWF Reanalyses）再分析资料描述的臭氧变化特征具有很好的一致性;基于SABER和MLS臭氧观测的WACCM臭氧6 h预报检验表明同化臭氧观测对臭氧分析和预报误差的改善效果主要体现在南半球高纬平流层和北半球中高纬平流层中上层-中间层底部;基于ERA5再分析资料的WACCM+DART分析场检验表明同化SABER和MLS臭氧体积浓度资料可在提高北半球高纬地区上平流层-中间层底部臭氧场分析质量的同时减小该地区上平流层-中间层底部温度场和中间层底部纬向风场的分析误差;基于MLS臭氧资料的臭氧中期预报检验表明相对控制试验同化SABER和MLS臭氧体积浓度资料能更好改善0~5 d下平流层和中间层底部臭氧的预报效果。     

GPS网起始数据的误差分析

应用5种GPS控制网起算点坐标误差的分析方法,分析了某地铁二号线西延伸线工程GPS控制网的起算点坐标误差,成功地剔除了误差超限的起算点。     

求解地震静校正问题的双尺度反演方法

通过对地震静校正问题的分析,综合线性反演方法的计算速度快和非线性反演方法寻找全局最优解能力强的优点,提出了求解地震静校正问题的双尺度反演方法.在大尺度下采用非线性反演方法为小尺度下的线性反演计算初始模型,利用小尺度下的线性反演方法获得精细模型.对反演参数的选取进行了讨论,使双尺度反演算法具有自适应的特点.理论模型和实际资料的计算表明该方法计算结果精度高、计算速度快.     

青城子小佟家堡子、林家金矿成矿流体特征及成矿机制

小佟家堡子、林家金矿是青城子铅锌、金、银矿集区的中-大型金矿床,金矿床与沉积-变质期硅化岩关系密切。通过与矿区尖山岩体、新岭岩体中流体包裹体对比研究表明,金矿床与尖山岩体中主要发育水溶液包裹体,极少量的CO2包裹体、含CO2三相包裹体,而新岭岩体除发育以上包裹体外,还发育含子矿物多相包裹体。测温结果显示金矿床成矿流体温度为110～335℃,盐度3．9％～16．2％NaClrq拉曼光谱分析表明金矿床流体成分以H2O为主,少量的CO2、CH4等气体,表明成矿流体属NaCl-H2O体系。金矿床与尖山岩体中流体包裹体温度、盐度及成分相近,推断成矿流体主要来自沉积-变质期。     

大西洋牙鲆幼鱼肌肉组成与营养需求的探讨

测定了养殖大西洋牙鲆幼鱼肌肉中的蛋白质、脂类、灰分等生化组织,并计算了其比能值,分析了肌肉蛋白质中17种常见氨基酸的含量、脂肪酸组成及含量。结果表明:大西洋牙鲆属高蛋白、低脂肪、低比能值鱼类,肌肉氨基酸含量同其它鲆鲽鱼类相比,属中等水平,必需氨基酸和呈味氨基酸的含量较高;肌肉蛋白中氨基酸的支/芳值为2.794;脂肪酸含量中棕榈酸(16∶0)的含量最高,其次为油酸(18∶1 n)和DHA(22∶6 n-3);其EPA(20∶5 n-3)和DHA(22∶6 n-3)的含量较高,营养丰富且平衡良好,是值得推荐的优良养殖品种和食用鱼类。     

估值类数据同化方法中背景场的确定——三维可分离的情况

以相关性为基础,详细研究了估值类数据同化方法中背景场的确定问题,并以渤海3月份到7月份的温度场为例,具体说明了如何确定背景场:当要素场在水平方向和垂直方向上可以进行分离变量时,背景场的确定可以通过单独确立水平相关性与垂直相关性完成。研究表明:(1)当没有温跃层时,温度在垂向上的相关是沿着整个深度的;(2)当有温跃层时,温度在垂向上的相关应该限定在上准等温层的下界;(3)在温度的垂向分布方面,其相关性与温跃层有着对应关系,对比相关性与温跃层可以看出,垂向相关性与温跃层位置的变化趋势一致。     

基于计算机视觉的相机标定方法

随着航空摄影测量及倾斜摄影技术的不断推广,其相机传感器受内在及外在因素的影响,使得相机畸变参数的准确性并不是稳定如一,因而极大限制了数据处理的效率.针对这一问题,本文以解决相机畸变参数的准确性作为出发点,从相机成像原理出发,分析相机成像中的误差,介绍相机标定的方法,对相机标定进行实验分析,以达到准确标定相机参数的目的,...     

阿拉斯加湾逆温现象的时空变化特征

基于阿拉斯加湾(Gulf of Alaska, GOA)2002—2020年的Argo浮标数据,本研究分析了该海湾逆温现象的时空变化特征,并探讨其年际变化与水体垂向位温异常的联系。结果显示,阿拉斯加湾逆温现象存在明显的时空变化。空间上,逆温幅度(ΔT)在湾北部最大,湾东南部次之,湾西南部最弱。逆温厚度(ΔD)在湾西南部最厚,湾北部和东南部依次变薄。在季节尺度上,湾北部逆温现象的季节变化最明显,冬季ΔT最大和ΔD最厚,随季节性的加热和混合作用,ΔT持续减弱,ΔD不断变薄。在湾东南部,ΔT分别在3月和9月具有0.46、0.40℃的峰值;ΔD在整个海湾中最薄,冬季最大为44 m,而秋季最小仅为23 m。在湾西南部,ΔT介于0.24～0.33℃之间,分别于4月和10月具有0.31、0.33℃的峰值;ΔD冬季最大超过100 m,秋季最薄约为57 m。年际变化上,ΔT在2002、2007—2009、2012、2017年表现为正异常,但在2003—2005、2010、2013—2016、2018—2020年表现为负异常;ΔD在2002、2007—2008、2012、2017—2020年主要偏厚,在2...     

南海开放共享航次关键科学问题的思考——从多尺度海洋动力学角度出发

南海是西太平洋最大的边缘海, 通过一系列的海峡与西太平洋和印度洋相联通, 其不同时空尺度的海洋环流动力过程及其生态环境效应是南海区域海洋学研究的重要内容。自20世纪50年代末全国第一次海洋普查开始, 我国对海洋调查的支持力度不断加大, 以科学考察船为代表的海洋科学观测平台建设不断加强; 进入新千年以来, 国内海洋科考船依托的各主要研究所和院校本着开放的理念, 先后组织多单位联合进行海上观测。尤其是最近10年, 国家自然科学基金委员会支持实施了船时共享航次计划, 进一步促进了国内海洋界的交流和合作, 南海区域海洋学的相关研究取得了很多重要的成果。从多尺度环流动力学的角度出发, 本文简要回顾了南海海洋观测的发展历程, 并初步总结了近些年来南海关键科学问题的研究进展, 包括南海和西太平洋的水体交换过程、南海中小尺度过程、多尺度相互作用及其生态环境效应等; 并且在现有的研究基础上, 对未来南海的观测和科学问题提出若干思考与展望。