多波束声参数在海底热液区底质分类中的应用——以东太平洋海隆“宝石山”热液区为例

多波束声纳底质分类可以高效且全覆盖地认识海底底质类型及其分布特征。应用Simrad EM120多波束声纳对东太平洋海隆附近的"宝石山"热液区进行底质分类,一方面可以研究多波束声参数在深水热液区进行底质分类的效果,挖掘多波束声纳在海底底质分类方面的应用潜力;另一方面,通过研究热液区的底质取样、摄像以及多波束声纳资料,建立综合分析热液区底质的模式,获得热液区的底质类型及其分布特征。通过提取与底质属性相关的声纳回波反向散射强度数据,形成"宝石山"热液区的声纳图像,并结合该区域的取样与海底摄像资料,综合分析该热液区的底质类型及其分布特征,结果表明,沉积物在该热液区的喷口西侧广泛分布,在喷口周围主要是基岩与砾石的混杂底质。     

新疆及邻近地区重力场变化特征研究

首次利用1998-2010年共6期全国地壳运动网、数字地震网和陆态网络重力观测数据,通过整理计算平差,分别绘制了新疆及周边部分地区（西藏、甘肃、青海和宁夏）2~3年尺度重力场差分变化和累计变化图像,并结合动力构造环境和强震活动,剖析该地区重力变化特征及与强震孕育之间的响应关系。分析表明：新疆及周边地区重力场变化较明显,重力异常变化值较大,2~3年为尺度的重力变化值最大达到-140×10-8 ms-2;地震发生在重力变化转折、高梯度带附近和主要控制构造交汇部位;新疆及周边地区重力变化具有明显的分区特征,重力变化机制的差异与构造环境密切相关。     

山东半岛典型海岸带多环芳烃分布特征、来源解析及风险评价

山东半岛海岸带面临着各类复杂的环境问题,尤其是受到了多环芳烃(PAHs)等持久性有机物的污染,本文研究了整个山东半岛典型海岸带62个站点表层沉积物中PAHs的含量及其分布特征,并对其来源和潜在风险进行解析与评价。研究表明,该地区表层沉积物中16种PAHs总含量为0.06~3191.40 ng/g(平均值262.08 ng/g),与国内外海岸带相比,山东半岛海岸带表层沉积物中PAHs整体污染状况处于较低水平,但个别站点的PAHs含量偏高。运用特征比值法、相关性分析及主成分分析法解析研究区PAHs主要来源为木柴、煤炭、油类的燃烧以及油类泄露的联合作用。采用效应区间低值法(ERL)和中值法(ERM)对PAHs进行生态风险评价,结果表明莱州湾周边所有站点及威海、青岛周边个别站点苊、芴浓度位于ERL值与ERM值之间,但多数站点对生态环境潜在负面效应很小。山东半岛典型海岸带中PAHs对生物的毒副作用尚在安全可控范围内,极少对生态环境产生负面效应。     

超声提取-固相萃取小柱净化-气相色谱法测定土壤中14种有机氯农药

对土壤中14种有机氯农药的超声提取技术和磺化、固相萃取小柱两种净化方法进行系统研究。结果表明,超声提取节省提取时间,提高分析效率;磺化法和固相萃取小柱法都有净化作用,但磺化法使样品中的艾氏剂、狄氏剂和异狄氏剂全部损失;固相萃取小柱净化当丙酮-正己烷淋洗液体积比为1∶9、淋洗液收集8 mL时回收率>90%,干扰最小。方法检出限为0.63~2.59μg/kg,精密度(RSD,n=7)为1.17%~14.66%,基体加标平均回收率为82.78%~106.94%。方法用于生态地球化学调查评价批量土壤样品的实际分析,检测结果满足评价工作需要。     

基于SOFM神经网络的边坡稳定性评价

针对边坡工程稳定性分析中参数的不确定性,在分析自组织特征映射神经网络（SOFM）基本学习算法的基础上,从提高算法收敛速度和性能出发,将自组织特征映射神经网络基本学习算法加以改进,据此建立了评价边坡稳定状态的SOFM神经网络模型。然后用收集到的边坡稳定工程实例作为样本,对该模型进行训练和检验,并与BP神经网络判别结果对比。结果表明,SOFM神经网络性能良好、预测精度高,是边坡稳定性评价的一种有效方法。     

煤田火区碳排放量计算模型和关键参数研究

完善碳排放清单,是进行减排工作的基础,为了查明煤田火区对大气碳排放的贡献量,以煤氧复合作用学说为理论基础,从不同的研究思路出发,提出了烧失煤量法和排放通量法两种火区碳排放量计算模型。在明确模型中关键参数“释放因子”“排放系数α”“排放通量”“排放系数β”的具体含义的基础上,重点对各参数所对应的获取途径进行了研究论述：(1)释放因子通过在室内进行煤自燃模拟实验得出;(2)排放系数α通过煤岩吸附实验结合火区实地勘测得出;(3)排放通量通过对火区现场煤自燃气体排放及环境因素的实时监测得出;(4)排放系数β通过对遥感图像裂隙信息的提取得到。上述两种计算模型在我国乌达实验区进行了实际应用,并对其可实现性进行了检验。     

一次双台风影响下暴雨过程的中尺度涡旋模拟分析

本文对上海地区一次双台风环境影响的暴雨过程进行数值模拟及分析,探讨了强降水过程中大气中低层的涡旋特征及发展机理。结果表明:(1)暴雨过程处于双台风、大陆高压的共同影响下,中低层伴随有较明显的中尺度低涡发展。(2)与涡旋相关的局地垂直涡度由低层开始发展,先期涡度发展集中于850 hPa以下,之后向大气中上层发展增强,涡旋尺度强度也随之发展,最终形成在对流层下半部具有闭合式气旋性环流的深厚涡旋。(3)影响局地涡度变化的水平平流项、垂直平流项、散度制造项和倾斜项对不同时间、不同高度的涡度作用各不相同,其中散度制造项是中低层涡度的主要来源,垂直平流项的输送作用对中上层的涡度发展有重要作用,倾斜项对涡旋发展移动也有部分贡献。(4)通过敏感性试验考察了对流潜热反馈的贡献,发现潜热释放过程通过加热改变大气温压场结构,从而维持并改变局地涡度倾向的中低层辐合及对流上升运动,对涡旋的发展和移动起了重要影响。     

不同气候背景下新疆冬季极端冷(暖)事件的变化特征

利用1961—2013年新疆89站逐日气温和NCEP再分析高度场资料,分析了不同气候背景下新疆1961年以来冬季(12月—翌年2月)出现的极端冷(暖)事件年代际变化及与其相联系的环流特征。根据对新疆冬季极端冷(暖)事件的气候背景划分,认为新疆冬季极端冷(暖)事件在不同气候背景中都有明显的不同,全疆冬季极端冷事件存在随气候背景转变而发生区域一致变化的特征,但冬季极端暖事件的变化则有南北反相的区域差异。总体而言,新疆极端冷暖事件发生的日数趋于减少,极端冷暖事件强度也具有显著减小的趋势;北疆西部和天山两侧是气候极端性变化最显著的区域。从冷暖期环流特征的差异来看,北疆型极端冷事件减少的主要原因来自于突变后极涡减弱,而南疆型极端冷(暖)事件减少(增加)则主要受欧亚范围内大片正变高区的影响。     

农田排水对沼泽湿地毛果苔草的影响及效应

随着三江平原沼泽湿地的垦殖,农田排水不断进入沼泽湿地,对湿地生态系统造成不同程度的影响。当一定氮、磷浓度的农田排水进入毛果苔草沼泽湿地后,水中TN、NH₄+-N、TP和PO₄3--P的含量均明显升高,8~9月份TN和NH₄+-N含量分别为自然沼泽湿地水体的1.51~2.10倍和1.53~3.02倍;TP和PO₄3--P含量分别为1.30~4.08倍和4.33~11.33倍。接受农田排水的毛果苔草根、茎叶生物量明显增高,相应的植物不同部分TN、TP含量也明显增高,其毛果苔草根部TN、TP含量与水中TN、TP含量的相关关系比自然湿地毛果苔草的这一相关关系更强,表明农田排水可促进毛果苔草的生长和对氮、磷的吸收。由于农田排水中磷的含量相对较高,造成湿地水系统N/P失衡,对湿地毛果苔草生态系统的稳定性和生物生产力形成潜在的威胁,因此应控制农田排水直接排入沼泽湿地。     

南海海面高度季节变化的数值模拟

比较POM模式模拟与观测(TOPEX/Poseidon高度计资料)的南海海面高度(SSH)的季节变化在空间分布上的一致性和差异.结果表明:本文使用的POM模式能较好地模拟南海SSH的季节变化;冬季与夏季,春季与秋季南海海面异常场形式完全相反,冬季Ekman输运造成在西海岸的堆积要比夏季在东海岸堆积更明显,而吕宋冷涡中心附近和吕宋海峡海面季节变化振幅最大;除春季以外,在南海绝大部分海域,海面高度的季节变化主要受风力的控制,南海海面热量通量对SSH的季节变化贡献约为20%,风应力对SSH的季节变化的贡献约为80%.