Analysis of the environmental sensitivities of a typical dynamic epikarst system at the Nongla monitoring site, Guangxi, China

Nongla, a typical karst dynamic system (KDS) monitoring site, is located at Nongla Village, Mashan County, Guangxi, China. The data from a Greenspan CTDP300 multichannel data logger indicates that the KDS is highly sensitive to environmental changes. Multi-day and diurnal physico-chemical composition of epikarst spring water is quite different under different climatic conditions. During a day with no rainfall, water temperature and air temperature have similar variations. Electrical conductivity (EC) has good positive correlation with pH value and water temperature. During rainstorms, the physico-chemical composition of the spring water is initially strongly effected by dilution, pH and EC drop rapidly. However, half to one hour later, EC returns to normal and the CO₂ effects will be the dominant physical effect. This is due to the high fissure rates and high permeability in the epikarst zone. Dilution effects were observed during the entire rainstorm event,whereas, it only acts during the earliest period of light rain. Therefore, it is necessary to examine the water–rock–CO₂ combination as a whole system to explain the hydrochemical behavior of epikarst processes.     

Optical system research of multi-object fiber spectroscopic survey telescope

In the first part of this paper,four different Cassegrain optical systems with their correctors are designed and studied for multi-object fiber slit spectroscopic survey.The aperture in 6.5 m and field of view 3°are taken for these optical systems.Assuming observation wavelength range is 0.365–0.95μm,the maximum zenith distance for observing is 60°,the maximum diameter of these lenses is 1.66 m,the altitude of the telescope site is 2500 m,two correctors are composed of 4-piece lenses and the other two are 5-piece lenses.The results obtained are:f-ratio about 3.7,the image quality for all four systems with EE80D≤0.60′′,the linear diameter of the focal surface is about 1.2 m and 11 000 fibers can be set on it.Considering the limit of size of fused silica and optical glass,the maximum diameter for lens is about 1.7 m.Such a 6.5 m telescope is about the largest one if using the above correctors.Considering the multiobject spectroscopic survey is greatly important,we also studied some telescope optical systems having their aperture near or larger than 10 m used for the multi-object fiber spectroscopic survey.Such ideas are introduced in the last section of this paper.     

基于门限回归的气温对光伏发电量的影响分析

光伏发电与气象要素密切相关,正确认识气象因子对于光伏发电量及其发电效率的影响是进行发电量预测和维持光伏电站稳定运行的重要基础。采用江苏省淮安市某小型光伏电站2018—2020年发电量数据、淮安市太阳辐射观测站数据及光伏电站附近气象站观测数据,分析气温、太阳总辐射等气象因子对光伏发电量的影响。相关性分析结果表明,光伏发电量与太阳总辐射呈极强的正相关,基本随太阳总辐射的变化而变化;与气温、降水分别呈弱的正相关和弱的负相关;与风速几乎无相关。然而,灰色关联度分析显示,光伏发电量还与气温呈现出较高的灰色关联度。进一步分析表明,光伏发电量随太阳总辐射的变化受到气温的明显调制,不同气温下光伏发电效率不同。门限回归分析显示,当气温达到一定阈值时光伏发电效率会出现下降,具体表现为：当气温达到12.1 ℃,光伏发电效率下降26.7%;当气温超过22.8 ℃,光伏发电效率下降43.7%。使用这两个温度阈值建立的TR（Threshold Regression）模型的准确率要比线性回归模型提高约10%。     

用于太阳紫外辐射测量传感器的设计

介绍了太阳紫外辐射的测量原理,为了提高入射光学系统的余弦响应特性而设计的余弦漫射器,以及等效辐射平面位置的计算方法。设计了适用于海滨浴场等场所的太阳紫外线辐射传感器的光学系统结构,研制了试验样机,开展了相应的试验,并对试验结果进行了分析。     

湖北清江和尚洞风化岩壁放线菌分离及基于16S rRNA的种类分析

为探究湖北清江和尚洞岩壁放线菌物种组成及其与碳酸盐岩相互作用的关系,分别采集该洞穴无光区风化岩壁样品2份（W1和W2）和弱光区风化岩壁样品1份（W3）,采用经改良的5种已知放线菌分离培养基及1种自主设计的风化岩壁浸汁培养基两种策略优化设计分离培养基。采用稀释涂布法分离放线菌,并选择放线菌特异引物进行16S rRNA基因扩增和序列测定并构建系统发育树。结果表明,从3份风化岩壁样品中共纯化到放线菌72株,分属于放线菌纲（Actinobacteria）的4个属:链霉菌属（Streptomyces,69株）、红球菌属（Rhodococcus,1株）、冢村氏菌属（Tsukamurella,1株）和微杆菌属（Microbacterium,1株）,其中链霉菌属为优势菌属。无光区样品W1和W2分离到菌株较少,分别为9株和10株,而弱光区样品W3分离到菌株较多,为53株。研究结果为进一步研究放线菌与洞穴碳酸盐矿物相互作用的潜在关系奠定了基础。      

西藏南木林普洛岗岩体锆石定年和Hf同位素特征及其地质意义

对冈底斯中段南木林县普洛岗乡花岗岩岩体进行了原位锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和Hf同位素分析。2个花岗岩样品加权平均年龄分别为(44.3±1.1)和(44.5±1.1) Ma,代表该岩体的岩浆结晶年龄为始新世。岩石地球化学资料显示,花岗岩SiO₂质量分数为60.53％~65.28%,K₂O+Na₂O质量分数为6.53％~7.98%,Al₂O₃质量分数为15.52％~16.13%,铝饱和指数为0.86~0.91,属于准铝质高钾钙碱性系列花岗岩类。花岗岩轻稀土元素相对较富集,具有明显的Eu负异常,微量元素中亏损Nb、Ta、Ti和富集Rb、Th、U、Pb。锆石Hf同位素初始比值ε_Hf(t)值为8.8~11.1,¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf 为0.282 994~0.283 060,Hf同位素地壳模式年龄为422~557 Ma,反映了其岩浆来源于新生地壳物质的部分熔融。普洛岗乡花岗岩的形成与新特提斯洋向北俯冲、俯冲板片折返断离有关。     

乌力吉木仁河三级区水资源变异及归因分析

随着气候变化和人类活动对水资源影响越来越显著,大量水文序列的统计规律不再满足一致性要求而出现了变异。水资源日益重要的社会地位,要求在对水文变异进行检测的同时,需进一步量化影响其变异的因素,但目前归因分析的研究仍以定性或半定量为主。由于降雨和径流是水循环中关键的水文要素,且分别可以反映气候变化和人类活动对水资源的影响,利用降雨-径流关系提出了定量研究水资源变异的归因分析方法。结合乌力吉木仁河三级区1956~2000的年径流和年降雨序列,在对其分别进行变异诊断的基础上,定量地分析了造成该区水文变异的原因。计算结果表明:气候变化对乌力吉木仁河三级区水资源变异的贡献率为24%,而人类活动影响的贡献率为76%,可见人类活动是造成该区水资源变异的主要因素。     

北京王四营地区土体旁压模量与压缩模量关系初探

城市化进程的加快,产生了人口密集、交通堵塞、资源短缺等诸多问题,城市空间需求增长与地面空间有限的矛盾日益突现,地下空间的开发利用越来越受到重视.北京交通网的建设已通过建设地铁线网、地下停车场和地下交通换乘枢纽形成地下交通系统,缓解了地面空间、环境资源对交通网的限制.以地下输送的高效率支持地下、地上各功能设施运转的高效率,局部地下空间利用已经超过50 m.为了使地下空间开发利用安全稳定,提供所需的岩土体物理力学参数(特别是50～100 m深度)具有重要的意义.北京王四营地区土体旁压试验,获取了0～100 m深度内黏性土及粉土力学性质,并在相同深度采取原状土样进行室内土工试验,分析了旁压模量和压缩模量随深度变化的相互关系,并用数理统计方法总结出二者的定量关系,为王四营地区100 m深度地下空间的利用提供可靠的力学参数.     

江汉盆地东部早中生代沉积地层碎屑云母成分:对大别高压-超高压岩石暴露作用的约束

碎屑白云母是碎屑岩中常见的、来自源区的稳定成分,可以用来指示源区性质,多硅白云母是碰撞造山高压-超高压变质岩石的特征矿物。对大别造山带同造山期沉积而成的江汉盆地东部上三叠统-中侏罗统砂岩碎屑白云母化学成分研究表明:上三叠统该区地层砂岩中碎屑白云母多以低硅白云母(Si<3.2)为特征,暗示此时大别造山带高压-超高压岩石很可能没有出露地表;自下侏罗统开始,砂岩中碎屑白云母中多硅白云母(Si>3.3)大量出现,中侏罗统砂岩多硅和低硅白云母发育,表明大别高压-超高压岩石在早侏罗世即已出露地表并经剥蚀搬运至盆地。这一结果从沉积学角度为约束高压-超高压岩石的折返时序和大别造山带演化提供了新的资料。     

水汽和潜热释放对背风波影响的数值试验

利用中尺度数值模式ARPS进行了理想场的数值模拟,分析研究了水汽和潜热释放对大气层结稳定度的影响以及其在背风波的发展和演变过程中的作用,研究发现,潜热释放对大气层结分布的影响要远大于水汽对大气层结分布的直接影响,如果没有潜热的释放,水汽对背风波的发展和演变的作用非常小,而潜热释放可以使湿层结稳定度急剧下降,迅速破坏原有的层结分布,使这个区域出现非拦截的强烈的垂直运动,波动的崩溃更加迅速和明显。但需要说明的是在试验中,将数值模式里控制潜热释放的参数设为:0、1/2、2的假定情况,则在实际的大气运动过程中是不可能存在的。