祁连山大野口流域森林空间结构及水源涵养功能

林分空间结构及其水源涵养功能关系一直是森林生态水文学研究的热点.我们在祁连山大野口流域选取林分空间结构、林冠截留和河川径流等监测样地,采用特征参数统计分析、多度分析和相关系数分析等方法,研究了林分空间结构因子及其水源涵养功能之间的关系.结果表明:(1)祁连山大野口流域49块样地的2 819株青海云杉(Picea crassifolia)的胸径、树高、冠长、冠幅、冠幅面积的分布曲线比正态分布平缓,树龄、胸径断面的分布曲线比正态分布剧烈;径级从1～5 cm到26～30 cm、高度级从2～4 m到18～20 m、冠长级从2～4 m到12～14 m、冠幅级从2～4 m到4～6 m,其多度分别为89.4%、94.4%、77.8%和82.7%.(2)林冠截留年总量和平均截留率分别为139.1 mm和35.28％;(3)从相关系数分析来看,海拔对树高影响较大,对冠长影响较小,与其他因子不相关;坡向对冠幅影响最大,对冠长、树高影响较小;坡度对这些因子几乎没有影响.径级与多度、冠长与多度均符合三次多项式关系;胸径与树高、冠长、冠幅、树龄符合线性多元回归函数;雨量级与林冠截留率呈反比.本文可为流域林分空间结构特征与水源涵养功能之间的机理研究提供基础数据和参考资料.     

毛乌素沙地现代流动沙丘沙的矿物成分

对毛乌素沙地16个现代流动沙丘沙样品矿物分析结果进行归纳与研究.结果显示:(1)毛乌素沙地现代流动沙丘沙轻矿物占绝对优势,平均含量为94.8%,以石英、长石为主;重矿物所占比例很小,平均含量为1.6%,但种类较多,共含22种重矿物.(2)重矿物中2/3以上属硅酸盐类矿物,其含量前三的为角闪石、绿帘石、石榴子石;(3)重矿物以不稳定矿物和较稳定矿物占较高比例,绝大多数为硅酸盐类矿物,分别为100%和98.75%;(4)重矿物中硬矿物和极硬矿物含量高达80.17%,分别为61.57%和18.60%.结果还显示,轻矿物石英/长石含量比值(平均值为6.10)和重矿物矿物风化系数(平均值3.89)都较高,重矿物中造岩矿物(平均值26.7%)含量占近1/3.由此,并考虑到高含量的硬-极硬的重矿物的存在,表明其沉积时属于气候干冷、生物化学风化作用较弱的强风沙流环境.本文除证明了高含量的不稳定矿物和较稳定矿物与气候干旱具有本质上的联系外,还说明了干旱环境下沙丘沙中多种类、高含量的硬-极硬矿物的存在,极大地抑制了物理风化和生物化学两个方面的风化的难度,从而使其向土壤化根本逆转也很难.即使沙丘得以固定,由于其丘体的这种矿物组分,仍然难以消除潜在沙漠化的客观存在,故土地沙漠化引起生态环境的退化实际上也与沙丘沙碎屑矿物的物理性质具有本质上的联系.因此,干冷多风的气候条件及其导致的沙丘沙所具有的物质组成的特殊性应该是土地沙漠化的两个不可或缺的原因.     

金字塔沙丘近地表流场及其对月牙泉影响研究

对月牙泉景区气象站点资料和积沙量统计分析以及月牙泉北侧金字塔沙丘近地表流场野外观测表明：受地形影响,月牙泉景区和金字塔沙丘各点起沙风玫瑰和输沙势玫瑰在监测期内差别较大。在金字塔沙丘影响下,不同风向下气流发生多次分离和汇集,沙丘近地表气流发生明显变化,携沙气流行进方向发生改变。金字塔沙丘坡面上各点合成输沙势和起沙风与坡面走向呈垂直角度,气流沿坡面爬越沙丘时,动能发生损耗,携沙能力减弱,减少了进入月牙泉的风沙量,减弱了月牙泉的风沙灾害。     

基于CAN总线的地面自动气象观测集成系统

随着气象业务领域进一步深入拓展,嘉兴市气象局从2006年起,增加了紫外线、下垫面温度等特种要素观测,并与江苏省无线电科学研究所合作研发了地面自动气象观测集成系统。该系统基于CAN总线,由中心站计算机,综合观测系统业务软件及各种分采集器组成,具备积木式扩充特点,能根据需求扩充气象要素,系统采用Microsoft VB 60作为开发工具,后台数据支持MS SQL Server2000专业版,采用C/S架构,适合多点多要素方式监测。该自动气象观测集成系统集数据查询、统计计算、报警监控等一体,具有可扩性好、稳定性高、信号衰减小、功能完备、运行稳定、界面友好等特点,能满足气象业务日益拓展的需要,适合在全国气象业务部门推广使用。     

Low-frequency modulation of the Atlantic warm pool by the Atlantic multidecadal oscillation

This paper investigates the low-frequency modulation of the Atlantic warm pool (AWP) by the Atlantic multidecadal oscillation (AMO). Consistent with previous study, it shows that the time series of AWP area varies in phase with the AMO on multidecadal timescales. However, the variability of AWP area is out of phase with the AMO: A small (large) variance of AWP area is associated with the AMO warm (cold) phase. In addition, the modulation of AWP area variability by the AMO has a large seasonality, with a small (large) modulation in summer (fall). The modulation of the annual AWP area variability is primarily determined by the low frequency changes in the Pacific ENSO and the local heat flux feedback, and countered by the low frequency changes in the North Atlantic Oscillation and the ocean mixed layer depth. The local heat flux feedback and mixed layer depth change also play important roles in the AMO-modulated seasonality of the AWP area variability.     

Regional-scale winter-spring temperature variability and chilling damage dynamics over the past two centuries in southeastern China

Winter-spring cold extreme is a kind of serious natural disaster for southeastern China. As such events are recorded in discrete documents, long and continuous records are required to understand their characteristics and driving forces. Here we report a regional-scale winter-spring (January–April) temperature reconstruction based on a tree-ring network of pine trees (Pinus massoniana) from five sampling sites over a large spatial scale (25–29°N, 111–115°E) in southeastern China. The regional tree-ring chronology explains 48.6% of the instrumental temperature variance during the period 1957–2008. The reconstruction shows six relatively warm intervals (i.e., ~1849–1855, ~1871–1888, ~1909–1920, ~1939–1944, ~1958–1968, 1997–2007) and five cold intervals (i.e., ~1860–1870, ~1893–1908, ~1925–1934, ~1945–1957, ~1982–1996) during 1849–2008. The last decade and the 1930s were the warmest and coldest decades, respectively, in the past 160 years. The composite analysis of 500-hPa geopotential height fields reveals that distinctly different circulation patterns occurred in the instrumental and pre-instrumental periods. The winter-spring cold extremes in southeastern China are associated with Ural-High ridge pattern for the instrumental period (1957–2008), whereas the cold extremes in pre-instrumental period (1871–1956) are associated with North circulation pattern.     

基于 VisIt与地球系统格网的并行可视化实验

利用集群架构和分布式并行可视化工具 VisIt,编写了自定义插件,实现了基于大规模地球系统格网组织下的全球科学数据并行可视化,并设计实验对其并行可视化性能进行了对比分析.实验发现: VisIt完成一次渲染的加速比及并行效率随着核数的增加逐渐降低;采用 GPU 渲染,可以很好地提高并行渲染的效率.但在核数和 GPU 个数同步增加的情况下,由于核间通信、 GPU 间通信以及核- GPU 间通信等,VisIt一次渲染的并行运行时间并无明显降低.随着数据量增加,VisIt对单位数据量的运行时间却逐渐减低.实验表明,VisIt可较高效地完成大数据量的并行渲染.该方法和结论可供地学领域大规模海量数据可视化研究参考.     

广东西樵山MIS5a网纹红土常量元素分布及其气候意义

广东西樵剖面厚约9.6m,其中该剖面的MIS5a网纹红土"XQ41"厚约33cm,位于该剖面719~751cm深度。对MIS 5a网纹红土按1cm间隔采集,总共获得32个样品的常量元素分析结果。研究表明,化学风化指标SiO2/Al2O3、CIA、ba和CIW的分布范围和平均值都显示其在物质组成上具有总体上均一的特征;SiO2-ba、SiO2-CIW和SiO2/Al2O3-CIA散点图上则分别以大部分、几乎全部和全部地聚集于现代热带红土(砖红土)散点的分布范围。据此提出,西樵网纹红土主要形成于热带气候影响下的生物气候带。有意义的是,与西樵网纹红土相同时代的西樵邻近区域的碧寿洞和罗沙岩哺乳动物化石群,都含有指示热带气候的物种。这进一步表明,热带生物气候带与发育成熟的网纹红土存在着逻辑上的因果关系。这一研究结果,为MIS5a全球变化与中国低纬区域环境响应提出了一个新的认识问题的材料,相应地也为轨道变化与冰期间冰期旋回学说增添了一个新的内容。     

冀北地区龙头山铅多金属矿床的发现及地物化综合找矿模型的建立

隐伏矿是当前矿产地质勘查的重点对象。在综合研究冀北地区1:20万区域示矿信息基础上,优选出锥子山花岗岩体一带的龙头山为找矿靶区,研究显示其具有较好的找矿潜力。1:5万水系沉积物地球化学测量圈定出11处综合异常;其中H6异常属于矿致异常。H6异常经1:1万地物化测量显示:Ag、Pb、Zn、Au等元素异常值高,具有外带—中带—内带三级分带;同时具有中低阻高极化的激电异常、蚀变矿（化）带与物化探异常相耦合的特征。通过进行系统地不同尺度地物化测量,缩小了找矿靶区,经工程验证发现了龙头山铅多金属矿床。矿体赋存在北西西向延伸、宽30~60 m的龙头山（F3）断裂构造系统中、产状较陡,赋矿围岩为太古界单塔子群（花岗）片麻岩和晚侏罗世张家口组安山岩,矿石多为细脉—浸染状、致密块状构造,矿床特征与毗邻的小扣花营、牛圈等多金属矿床类似,属于中低温热液脉型铅多金属矿床。最后,根据大比例尺地物化示矿信息特征,厘定了热液脉型铅多金属矿床的找矿标志,建立了地物化综合找矿模型,有利于推进冀北地区的找矿勘查。      

中口子盆地侏罗系煤系烃源岩地球化学特征及生烃潜力评价

甘肃-内蒙古交界处的北山盆地群侏罗系是我国西北地区潜在的油气勘探新领域。为加深对该盆地群资源潜力的认识,以有机地球化学分析数据为基础,探讨了其中煤系烃源岩的沉积环境、有机质来源,建立了该烃源岩生烃潜力评价标准。研究结果表明,中口子盆地侏罗系烃源岩干酪根类型以Ⅱ₁-Ⅱ₂型为主,生烃母质主要是陆生植物,含少量的藻类和水生生物,主要形成于三角洲平原沼泽或湖侵期的间湾湖泊等氧气量适中的弱氧化-弱还原沉积环境。生烃潜量和氢指数是衡量煤系源岩有机质丰度、生烃潜力和生油潜力最有效的指标,根据生烃潜力评价标准：黑帐房凹陷侏罗系暗色泥岩多属于中-差烃源岩,南泉凹陷暗色泥岩生烃潜力级别优于黑帐房凹陷,主要为中-好烃源岩;南泉凹陷炭质泥岩大多数属于中等-好油源岩,煤岩大多属于差油源岩。