中东亚旱区表土CaCO3含量的地理分布特征及地球化学意义

富含以方解石(CaCO3)和白云石(CaMg(CO3)2)为主的碳酸盐是干旱、半干旱地区土壤的主要特征,对土壤碳酸盐的研究有助于了解土壤的地球化学环境及演化过程[1-2].在过去半个多世纪里,人们对黄土古土壤系列、湖泊沉积物中的碳酸盐进行了大量研究,然而不同区域间的碳酸盐含量作为气候指标的准确性和可比性却缺乏足够的验证.     

湖泊沉积物中全氮含量的测定及其环境意义

全氮含量是环境、生物和农业等多领域的常规测试项目.作为全氮含量测定的常规方法,凯氏蒸馏法和元素分析仪法在实际应用中的差异却常被忽视.通过对中国北方盐湖沉积物序列近百个样品的全氮含量分析,我们对两法测定结果的异同进行了对比研究.结果表明,凯氏法的精密度高于分析仪法(前者标准偏差为0.007,后者为0.024),凯氏法和分析仪法测定全氮含量的差异为硝态和亚硝态氮的含量,因此,选择全氮含量的测定方法,必须对所测样品的无机氮含量有初步的了解.对于中国北方的多数盐湖和地表环境样品,由于其无机氮的含量较高,选择凯氏蒸馏法进行全氮含量的测定是不适当的.尽管如此,对我们所研究的湖泊沉积物剖面而言,两种方法的对比却可以提供有价值的气候和环境演变信息.随着沉积物剖面的由深到浅,两种方法的测定结果由一致变化到存在显著差异,表明了湖泊水体从早期的淡水向今天的盐湖演化的过程.因此,凯氏法和元素分析法测定结果的差异可以作为一种独立的地球化学气候代用指标.     

中尺度涡自动识别算法比较与应用

中尺度涡是典型的海洋中尺度现象,开展中尺度涡研究具有重要的科学意义和实用价值,主要利用Okubo(1970)和Weiss(1991)提出的W方法和Nencioli等(2010)提出的几何学算法,针对数值模式输出产品开展了中尺度涡的自动识别与信息提取。结果表明,W方法和几何学方法均能够较好地识别出中尺度涡的位置,进而提取中尺度涡的半径、强度能信息,相比W方法,几何学方法能够识别出更多尺度相对较小的中尺度涡。同时,这两种自动识别方法也存在一定比例的漏判和错判的现象,进一步改进和完善中尺度涡的识别和信息提取算法仍然是必要的。     

海山对水动力场影响的数值实验

采用普林斯顿海洋模式对海峡中过海山的流场变化进行模拟。通过数值分析不同条件下海山周围的流场分布变化特征,并讨论了其相应的形成机制。在无海山存在的平底海峡中,无论是否考虑科氏力,海流流向均不发生偏转,但水位分布有明显差异。海山存在的情况下,若考虑科氏力效应,则会形成环绕海山的顺时针环流,并在海山周围有泰勒柱形成。当入流速度不同时,流场特征发生明显变化,流速越小,泰勒柱越明显,在合适入流条件下,在海山后方的尾流区会有涡生成。