吉林省辽源市主要环境地质问题及其防治对策研究

以辽源市为例,阐述了其主要的环境地质问题.据此,对辽源市进行了地质环境质量分区.根据分区结果并结合一些重点工程有针对性地研究了辽源市主要环境地质问题的防治对策,以期能对辽源市的下一步发展规划有所意义.     

Numerical reconstruction of trajectory of small-size surface drifter in the Mediterranean sea

In this study, we addressed the effects of wind-induced drift on Lagrangian trajectories of surface sea objects using high-resolution ocean forecast and atmospheric data. Application of stochastic Leeway model for prediction of trajectories drift was considered for the numerical reconstruction of the Elba accident that occurred during the period 21.06.2009–22.06.2009: a person on an inflatable raft was lost in the vicinity of the Elba Island coast; from the initial position, the person on a raft drifted southwards in the open sea and later he was found on a partially deflated raft during rescue operation. For geophysical forcing, we used high-resolution currents from the Mediterranean Forecasting System and atmospheric wind from the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts. To investigate the effect of wind on trajectory behavior, numerical simulations were performed using different categories of drifter-like particles similar to a person on an inflatable raft. An algorithm of spatial clustering was used to differentiate the most probable search areas with a high density of particles. Our results showed that the simulation scenarios using particles with characteristics of draft-limited sea drifters provided better prediction of an observed trajectory in terms of the probability density of particles.     

新疆中强震前地震活动空间演化研究

研究了新疆中强震前地震活动空间演化过程。结果表明:①新疆发生7级地震的主要地震活动特征是震前2年新疆4级地震增强,震前1年新疆4级地震平静;②新疆发生6级地震的主要地震活动特征是,在不同时段的增强背景下,构造带4级地震活动经历增强—平静过程,不同构造区震前3个月震源区的活动具有各自的特点;③对强震而言,地震活动不同阶段所表现出的特征与构造有较好的关联。4~5级地震的孕震影响范围远低于7级地震,地震活动的强弱更多的与所处的构造带相关,反映了区域应力场对不同量级地震的影响。     

A note on the deflection of a baroclinic current by a continental shelf

The deflection, at a step-shelf fronted coast, of a constant potential vorticity current in a reduced-gravity, inviscid model ocean is studied theoretically. The step shelf, with a depth smaller than the reservoir depth, forces the uplifting of the approaching current and causes water column foreshortening, leading to relative vorticity generation that enhances current deflection to the right (facing the coast). As a consequence, in comparison to the case of a vertical wall coast, the proportion of the transport to the right is increased. For normal incidence for a shelf-depth/reservoir-depth ratio of 0.3 and shelf width to deformation radius ratio of 1.5, more than 90% of the approaching current transport goes to the right and less than 10% to the left. In addition, the (barotropic) dynamic pressure at the coast is low to the right and high to the left (with the highest pressure at the stagnation point). In the vertical wall case, the wall pressures on the flank are equal. For oblique incidence from the left, the deflection to the left is drastically reduced. In fact, there is practically no steady-state flow diverted to the left (less than 2%) when the approach angle is greater than 60° to the left of normal. In the vertical wall case, the same angle would have to be 90° for the flow to the left to vanish, namely only when the approach current is parallel to the coast to the right.     

鱼眼相机检校的正则化方法比较分析

鱼眼相机因其成像视场极大而在全方位视觉、测量、工业制造等领域得到了广泛的应用,但在应用鱼眼相机之前需要对其进行检校。鱼眼相机参数包括畸变参数、内方位参数和外方位参数等,这些参数之间存在着很强的复共线性而使法方程呈现严重病态,导致参数解容易受到观测误差的影响,正则化方法恰好能够有效地解决方程病态的问题。针对鱼眼相机的特点,首次提出了鱼眼相机检校的正则化方法,介绍了基于半视场角约束的鱼眼相机检校方法,阐述了Tikhonov正则化方法和截断奇异值（TSVD）正则化方法的基本原理,探讨了求解正则化参数的L曲线法和广义交叉检验法（GCV）的特点,最后构建了5种不同的正则化方案对15组数据进行了分别处理,并对得到的相机参数的精度和准确度进行了比较分析。实验分析表明：各种正则化方案会引起相机内方位参数约为0.2像素的轻微偏移,但是相对于直接最小二乘解其精度至少提高了1000倍,能够极大地提高相机检校的抗干扰性。     

冬季北黄海表层海水pCO2分布及其影响因素探讨

根据2006年12月在北黄海走航连续观测所得pCO2 数据,结合水文、化学和生物等要素的同步观测资料,对该海域pCO2分布及其影响因素进行了探讨.结果表明:冬季北黄海表层海水pCO2测值在203～683 μatm之间,平均值为408 μatm.辽南沿岸流及其影响区域是大气CO2汇区;山东半岛以北沿岸,122°E以西受渤海环流输送,黄河悬浮颗粒物影响的高浑浊度区域是大气CO2的一个强源区(最高值达到683 μatm);而占据北黄海大部的黄海混合水以及北黄海整体上是大气CO2的弱源.冬季北黄海表层海水pCO2分布主要受控于海水温度、碳酸盐体系平衡和生物活动,即温度越高pCO2越高、DIC 越高pCO2越高、叶绿素含量越高pCO2越低.其中辽南沿岸流及其影响区域生物活动的影响最为显著.而山东半岛以北沿岸的高浑浊度区域水体性质具有特殊性,较高的 pCO2受控于高的DIC浓度以及陆岸的影响.     

辽东湾北部海域沉积物重金属环境质量和污染演化

基于取自辽东湾北部海域表层沉积物和岩心样品,利用XRF等方法对沉积物中的重金属含量进行系统的测定,结合137 Cs、210Pb年代测定,分析了研究区表层沉积物中重金属分布特征、环境质量状态以及重金属污染历史。结果表明:辽东湾表层沉积物重金属As、Cd、Cr、Cu、Pb、Zn、Hg含量高值区主要分布在葫芦岛附近海域,并且呈现由近岸向远岸递减的趋势;辽东湾海域部分站位表层沉积物已经受到重金属污染,轻度和重度污染率为34.5%,清洁率为65.5%,重度污染站位集中在葫芦岛附近海域;辽东湾沉积物中重金属污染大致出现在1975年,于1997年达到最大,随后,重金属污染开始明显减少。辽东湾沉积物中重金属分布及演化特征与沿海社会经济发展和国家环境保护政策有着密切的联系。     

1961—2020年中国区域性高温过程的气候特征及变化趋势

利用全国2419个国家气象观测站长序列日最高气温资料,依据目前国家气候中心业务上采用的区域性高温过程客观判别标准和综合评估模型,对1961—2020年我国区域性高温过程的最早开始和最晚结束日期、发生频次以及过程的持续时间、覆盖范围、高温强度和综合强度等的气候特征和长期变化趋势进行了分析.结果显示：（1）我国区域性高温过程平均每年发生4次,在5月上旬至10月上旬均可出现,主要集中在6月下旬至8月下旬,其中7、8月发生最为频繁.区域性高温过程在年内的首次出现日期平均为6月18日,末次结束日期平均为8月31日.平均每次过程覆盖760站、高温强度36.4℃、持续日数13天.（2）近60年来,我国区域性高温过程在年内的首次出现日期明显提前、末次结束日期显著推后,整个高温期大幅变长;区域性高温过程的发生频次呈先减少后增加变化特征,1990s以后维持高位;区域性高温过程的平均高温强度先减弱后增强,1980—2020年增强趋势显著;区域性高温过程的覆盖范围显著增大、持续时间显著变长、综合强度显著增强.（3）近60年,我国历年区域性高温过程的首次开始时间和末次结束时间,高温期长度及高温过程发生频次等均没有发生气候突变;区域性高温过程的平均高温强度在1987年由弱转强,并在2002年进一步突变增强.同时,区域性高温过程的影响范围、持续时间和综合强度分别在1998、2016和2012年前后突变增加和增强.总体而言,近60年来我国区域性高温过程已发生了显著变化,高温灾害趋于严重.

     

Rotational evolution of protoneutron stars with hyperons: spin up or not?

We study the evolution of a rigidly rotating protoneutron star (PNS) with hyperons and nucleons or solely nucleons in its core due to the escape of trapped neutrinos. As the neutrinos escape, the core nucleonic neutron star (NS) expands and the stellar rotation slows. After the neutrinos escape, the range of the spin periods is narrower than the initial one, but the distribution is still nearly uniform. A PNS with hyperons, at the late stage of its evolution, keeps shrinking and spinning up until all the trapped neutrinos escape. Consequently, the distribution of the stellar initial spin periods is skewed towards shorter periods. If the hyperonic star is metastable, its rotational frequency accelerates distinguishedly before it collapses to a black hole.     

变分同化框架通过背景误差协方差构建动力平衡约束的研究进展

通过背景误差协方差构建动力平衡约束是变分同化框架设计的重要环节。它不仅帮助实现变量间的协同分析,提高观测使用效率,还能改善变分极小化问题的性状。本文在系统梳理通过背景误差协方差引入动力平衡约束的方式、流程的基础上,对求解目前全球和有限区域变分同化系统普遍采用的准地转平衡和静力平衡约束的共性问题和存在的不足作了归纳总结。分析了求解准地转平衡约束的三类方案:动力平衡方程方案、统计方案和动力-统计相结合方案的优缺点。对照比较了不同垂直离散方案下求解静力平衡约束时遇到的欠定问题的表现以及解决途径。最后,展望了基于背景误差协方差构建动力平衡约束在赤道等特殊地区、高分辨率同化系统、以及集合-变分混合同化系统发展中面临的挑战和机遇。