云南石林地区土壤侵蚀的石笋记录与现代观测

通过研究云南乃古石林地区的洞穴沉积物———石笋,结合土壤侵蚀观测结果,发现石笋中的每一个夹泥层代表一次地表快速剥蚀事件,进而讨论了土壤侵蚀事件在石林发育过程中的意义。结果表明:石林发育的自然过程之一是土体较长时期稳定、实现土下溶蚀,协同土壤阶段性的快速剥蚀过程,脉动式相对向上“生长”。石林地区全新世曾经历过数次快速剥蚀过程。     

太湖五里湖生态重建示范工程—大型围隔试验

五里湖是太湖北部富营养化程度最为严重的一湖湾．从2004年1月起,为了改善水质,重建五里湖生态环境,在五里湖南岸建立了一个面积为10×104m2示范工程试验区,采用多技术措施集成应用,开展湖泊生态重建技术研究．经过近2年的生态重建研究与实践,在示范工程试验区内建立了挺水植物、浮叶植物和沉水植物群丛23个,水生植物种类从生态重建前的零上升至15科、22属、32种,水生植物的多样性指数(Shannon-Wieher index)达到2．33,覆盖度达到40％- 55％．水质监测结果表明,示范工程区内水体的TN、TP、NH4-N、NO3-N、NO2-N及PO4-P的平均值分别比示范工程区外下降了20．7％、23．8％、35．2％、21．1％、45．6％和54．0％,TN、TP分别下降至2．50mg／L、0．080mg/L以下,水质得到明显改善,达到或低于“浅水湖泊稳态转换理论”指出的向“稳定清水态”转换的临界值,水体透明度(SD)平均值也有较大幅度提高,平均从0．39m提高至0．70m;初步实现湖泊水体从藻类占优势浊水态向大型水生植物占优势的清水态转变．因此重建与恢复湖泊生态系统要从沿岸带着手,首先重建湖滨带结构与功能,通过湖滨带水生生物一系列反馈机制, 逐步改善湖泊水质,最终实现沉水植被恢复;湖泊敞水区应主要采用生物操纵技术措施来实现湖泊生态恢复．     

湘中邵阳凹陷二叠系龙潭组页岩含气性特征与气体成因

针对湘中地区邵阳凹陷二叠系龙潭组页岩气资源评价,部署了页岩气调查井2015H-D3井,通过现场解析气等相关样品测试定量分析了页岩含气性特征及其影响因素,并借助气体稳定碳、氢同位素对气体成因进行了初步探讨.结果显示:钻深从150m处开始出现气显,随深度增加,解析气含量呈现先逐渐增大后减小的趋势,300～425m为最高含气层段,累计厚度达125m,现场解析气含量全部大于0.5m^3/t,最高为2.35m^3/t,平均1m^3/t,证实龙潭组具良好页岩气资源潜力.当埋深大于300m时,解析气含量受有机碳含量控制,而埋深小于300m时,解析气含量并不简单受控于有机碳含量,而是受到保存条件的严重制约.气体碳、氢同位素测试显示δ13C1介于-29.87‰～-36.82‰,平均为-34.52‰,δ¹³C_2介于-29.45‰～-31.02‰,平均为-30.09‰,δD1介于-131.20‰～-178.40‰,平均为-167.40‰.气体成因分析揭示龙潭组页岩气属热成因中的油型气类型.基于沉积现象判断龙潭组为海陆过渡相环境,与氢同位素判断结果基本吻合,但目前还无法确定具体判定区间.     

贵州荔波地区2000年来石笋高分辨率的气候记录

通过对荔波董哥洞石笋进行高精度的ICP MS或TIMS U系测年和碳、氧同位素分析,建立了荔波地区2 300a B.P.来高分辨率的古气候变化的时间序列。研究结果表明,贵州荔波地区2 300a B.P.以来石笋记录的季风气候变化,大致可分为8个气候(亚)期:① 2 300～1 800a B.P.为降温期,显示东亚夏季风减弱,东亚冬季风增强,气候干旱寒冷;② 1 800～1 080a B.P.气温有所回升,显示东亚冬季风缓慢减弱,东亚夏季风有所回升,表现为半湿润的温凉气候期;③ 1 080～680a B.P. 为降温期,气温再次下降,显示东亚冬季风再次增强,但降水相对增大,表现为寒冷湿润的气候期,是气候变化的关键转折时期;④ 680～550a B.P.温暖期,显示东亚夏季风再次增强,气温升高,降水增大,表现为温暖湿润的气候期。⑤ 550～400a B.P.寒冷期,显示东亚冬季风快速增强,气温下降,表现为寒冷湿润的气候环境,是近1 000年以来最冷的时期;⑥ 400～364a B.P.温凉期,显示东亚夏季风有所增强,气温有所回升,表现为温凉湿润气候环境;⑦ 364～324a B.P.冷凉期,显示东亚夏季风有所减弱,气温有所下降,表现为冷凉湿润气候环境;⑧ 324a B.P.至今,气候相对波动期,同位素记录曲线呈锯齿状波动,在其内包括若干个冷凉半湿润、冷湿的气候变化亚阶段。根据荔波董哥洞石笋的高分辨率的古气候变化的连续记录,揭示了荔波地区2 300a B.P.以来的一些百年尺度的重大气候事件——干旱寒冷期、隋唐温暖期(或小温暖期)、小寒冷期以及一些十年尺度的降水、温度变化。石笋记录的这种百年、十年尺度的突发性气候变化事件,与冰芯记录极为相似,反映低纬度地区石笋记录的季风气候与高纬度及北极地区的气候具有极好的相关性,这对于认识现代气候系统变化以及对未来十年—百年尺度的气候预测和演化的驱动机制,具有重要的科学意义。     

A comparative study of sequential minimal optimization-based support vector machines,vote feature intervals,and logistic regression in landslide susceptibility assessment using GIS

Landslide susceptibility assessment using GIS has been done for part of Uttarakhand region of Himalaya (India) with the objective of comparing the predictive capability of three different machine learning methods, namely sequential minimal optimization-based support vector machines (SMOSVM), vote feature intervals (VFI), and logistic regression (LR) for spatial prediction of landslide occurrence. Out of these three methods, the SMOSVM and VFI are state-of-the-art methods for binary classification problems but have not been applied for landslide prediction, whereas the LR is known as a popular method for landslide susceptibility assessment. In the study, a total of 430 historical landslide polygons and 11 landslide affecting factors such as slope angle, slope aspect, elevation, curvature, lithology, soil, land cover, distance to roads, distance to rivers, distance to lineaments, and rainfall were selected for landslide analysis. For validation and comparison, statistical index-based methods and the receiver operating characteristic curve have been used. Analysis results show that all these models have good performance for landslide spatial prediction but the SMOSVM model has the highest predictive capability, followed by the VFI model, and the LR model, respectively. Thus, SMOSVM is a better model for landslide prediction and can be used for landslide susceptibility mapping of landslide-prone areas.     

Two-dimensional modeling of fine sediment transport with mixed sediment and consolidation: Application to the Gironde Estuary,France

In order to optimize ship navigation in the macrotidal Gironde Estuary, a recent project funded by the port of Bordeaux aims at better understand and forecast hydrodynamic and fine sediment transport within the estuary. In the framework of this project, a two-dimensional hydro-sedimentary model is built. The model includes hydrodynamic forcings, mixed-sediment transport, and consolidation processes. The harmonic analysis of the astronomical tides reveals a strong distortion of the tidal wave inducing the growth of overtide constituents and the non-significant effect of tide-surge interactions in annual-scale prediction. Depending on hydrological conditions, river discharge can considerably alter the model accuracy due to the migration of the turbidity maximum zone modifying the bottom roughness. Comparison with measurements shows the ability of the model to reproduce suspended-sediment concentrations in the central Estuary. Sensitivity of the model to sediment features has also been discussed in regard of suspended-sediment concentrations and fluid mud deposits. The model will be further coupled with ship squat predictions and a morphodynamic model.     

阿留申低压一组环流指数与北半球海气异常的关系

定义了一组描述冬季季、月平均1 000 h Pa位势高度上阿留申低压(Aleutian low,AL)状态的新环流指数,包括强度指数P、面积指数S及中心位置指数(λ_c,φ_c)。采用1948/1949—2007/2008年60个冬季的NCEP/NCAR平均高度场资料计算了上述环流指数,并据此分析了AL的气候及异常规律。结果表明:1)AL在1月最强,中心偏南、偏西;12月最弱,中心偏北、偏东;2月居中。2)AL指数P与λ_c之间存在负相关,强年('0)偏东(λ'0)、弱年偏西。AL年代际变化主要表现在自20世纪70年代以来持续偏强、偏东,但近年有反转的迹象。3)AL在强El Nio年偏强、偏东,在强La Nia年相反,该关系自1975年以后尤其明显;AL与中纬太平洋海表温度(SST)存在显著正相关,SST负异常年AL东移加强,反之亦然。4)AL指数P与同期北半球中高纬气温、降水的显著相关区呈现"+-+"大圆波列分布,相关中心分别位于中纬度北太平洋、北美西北部、北美南部,与太平洋—北美遥相关型(PNA)接近。     

Approximation Theory Applied to DEM Vertical Accuracy Assessment

Existing research on DEM vertical accuracy assessment uses mainly statistical methods, in particular variance and RMSE which are both based on the error propagation theory in statistics. This article demonstrates that error propagation theory is not applicable because the critical assumption behind it cannot be satisfied. In fact, the non‐random, non‐normal, and non‐stationary nature of DEM error makes it very challenging to apply statistical methods. This article presents approximation theory as a new methodology and illustrates its application to DEMs created by linear interpolation using contour lines as the source data. Applying approximation theory, a DEM's accuracy is determined by the largest error of any point (not samples) in the entire study area. The error at a point is bounded by max(|δ_node|+M₂h²/8) where |δ_node| is the error in the source data used to interpolate the point, M₂ is the maximum norm of the second‐order derivative which can be interpreted as curvature, and h is the length of the line on which linear interpolation is conducted. The article explains how to compute each term and illustrates how this new methodology based on approximation theory effectively facilitates DEM accuracy assessment and quality control.     

区域视角下的二里头文化生业经济形态——基于河南省漯河地区碳、氮稳定同位素新证

二里头文化主要分布于中原地区,距今约3750~3500年,大体相当于古史所载夏文化。二里头文化研究主要集中于环嵩山一带的核心区,对于外围区域的关注相对较少。为了完善二里头文化生业经济研究,本研究对河南省漯河市召陵沟李遗址（33°36'42.9″N,114°9'45.5″E）和源汇皇寓遗址（33°31'28.7″N,113°54'24.4″E）的51例人和动物骨胶原样本开展碳、氮稳定同位素分析,同时结合动、植物考古研究成果,归纳当地二里头文化生业经济形态的主要内涵,进而从外围区域的视角比较分析中原地区二里头文化生业经济的联系、区别和变化。研究表明,漯河地区二里头文化时期人的δ¹³C和δ¹⁵N均值为-8.4‰±2.0‰和9.2‰±0.4‰（n=4）,猪的δ¹³C和δ¹⁵N均值为-7.5‰±1.3‰和7.3‰±0.7‰（n=14）,狗的δ¹³C和δ¹⁵N均值为-8.9‰±1.7‰和7.7‰±1.0‰（n=4）,黄牛的δ¹³C和δ¹⁵N均值为-9.8‰±1.9‰和6.0‰±1.4‰（n=8）,绵羊的δ¹³C和δ¹⁵N均值为-11.2‰和5.6‰（n=2）,山羊的δ¹³C和δ¹⁵N值为-15.0‰和6.0‰（n=1）,大中型鹿的δ¹³C和δ¹⁵N均值为-16.9‰±3.3‰和5.5‰±1.9‰（n=7）,小型鹿的δ¹³C和δ¹⁵N均值为-21.5‰±0.1‰和4.3‰±1.2‰（n=4）。综合同位素与动、植物考古分析结果,当时漯河地区自然植被基本为C₃植物,先民主食亦即农业以C₄作物粟为主、黍为辅,家畜中猪和狗主要喂以人类残食,黄牛、绵羊和山羊则喂以不同比重的C₄植物,很可能来自粟黍的秸秆类副产品,并且黄牛基本为圈养,绵羊和新出现的山羊则采取圈养加放养的混合管理方式,另有部分大中型鹿可能也被人工喂养。比较而言,漯河地区和中原地区的生业经济形态整体相近;以粟为主的旱作农业普遍占绝对主导,目前仅在偃师二里头遗址中发现稻粟并重的农业结构,充分凸显出都邑聚落的特殊性;家畜除了猪、狗、黄牛、绵羊以及部分喂养的大中型鹿之外新增山羊,并且牛和羊的圈养程度与管理规范性相比之前均有明显提升,在外围的漯河地区尤为显著。二里头文化的生业经济形态整体呈现出规范化的趋势,并且很可能由环嵩山一带的中原核心区向外围区推广,或许作为二里头文化着力打破旧格局和树立新秩序的重要整饬举措之一。

     

WRF模式对福建沿海风电场风速预测的效果分析

在WRF模式中选取不同的边界层、近地面层以及陆面过程参数化方案,设计了4种不同物理过程参数化方案,组合模拟福建沿海某测风塔站2010年1月1—11日和7月1—11日的逐时风速,将数值模拟结果和同期测风塔观测数据进行对比,以寻求最佳参数化方案。经分析比较,采用MYJ边界层方案,Monin-Obukhov近地面层方案以及Noah陆面过程方案的方案2模拟效果最好。使用该方案对2010年1月和7月的风速进行模拟,按不同风速级别分别对数值模拟结果进行对比分析,结果表明:方案2对6~15m/s风速模拟的平均相对误差在20%左右,能够满足风电预测的精度需求;而对0~6m/s风速模拟的误差相对较大,这可能是由于模式地形分辨率不够精细以及风塔所处海陆交界处的特殊位置,使低风速容易受地面扰动以及海陆气流影响所致。