南海神狐地区天然气水合物形成分解与构造作用的关系

以神狐地区高分辨率二维地震剖面资料为基础,结合层形态理论、地震响应特征及层序地层分析,研究了南海神狐地区天然气水合物成藏与构造作用的关系.利用层形态理论,通过构造活动的强弱,把二级层序划分为若干构造活动期次,建立了构造活动与层序地层之间的关系,着重探讨了构造活动对天然气水合物形成与分解的影响.在此基础上,对天然气水合物成藏模式与构造演化模式的关系进行了深入的研究.     

中阶煤有效弹性力学性质研究

煤的力学性质是制定钻完井与煤层气开发方案和工程措施的重要依据,也是影响煤层气储层改造效果的重要因素。煤内部含有大量的内生裂隙、构造裂隙和微孔隙,在不同应力条件下其力学参数具有显著差异。目前关于煤在不同应力条件下的有效力学参数变化规律及其内在原因的研究成果还较为欠缺,通过三轴压缩试验,可对不同应力状态下中阶煤有效弹性力学性质进行研究。研究表明,不同应力作用下煤的变形受孔隙、裂隙影响显著;在弹性变形阶段,随着围压的增加,中阶煤的有效弹性模量及有效泊松比有增加趋势,煤的有效弹性模量及有效泊松比与围压间呈非线性关系,且当围压增大到一定程度后有效弹性模量及有效泊松比趋于恒定。对应力状态影响煤有效弹性力学性质进行分析,给出了基于三轴压缩试验的含张裂缝中阶煤有效弹性模量及有效泊松比经验公式,同时对公式的适用性进行了分析。     

沅江下游入湖段河床沉积物重金属污染特征

对沅江入湖沉积物进行钻探取样,利用等离子质谱仪（ICP-MS）对沉积物重金属进行分析。结果表明：重金属Ba、Sc、V、Th、U、Cu、Co、Ni、Cr等在沉积物中含量变化相对稳定,分布相对均匀;而Mn、Zn、Pb、Mo、Cd、Tl、Bi等重金属的含量变化大,分布不均匀。重金属含量柱状剖面变化特征及富集系数（EF值）的计算结果显示：沉积物中Cd达显著富集,而Sc、V、Mn、Pb、Bi等为中等富集程度。沉积物中存在3个重金属富集层,即中下部Pb、Tl、Bi富集层;中上部Pb、Cr、Ni、Cu富集层;浅表部V、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Pb、Cd、Tl、Bi等多种重金属富集层。地累积指数（I_geo）和综合富集指数（EI）评价结果显示：沅江入湖沉积物重金属污染程度自河床深部向浅部,污染程度趋于增强,污染元素组合趋于由Pb-Bi的单一元素组合向由V-Cr-Mn-Ni-Cu-Zn-Pb-Cd-Bi组成的复合元素组合变化。且自上游向下游,沉积物重金属污染程度趋于降低。这种重金属污染空间变化特征与区域人为活动有关,值得进一步研究。     

种植实验揭示施肥效应对粟稳定同位素比值的影响

通过植物遗存稳定同位素分析考察古代的农田灌溉、施肥等农业生产技术,是植物考古中的研究新热点。现代种植实验可为这一研究方向提供重要的依据和参考。本研究开展了针对粟的现代施肥种植实验,并对粟进行了稳定同位素分析,形成了4点主要认识：1)未施肥状态下生长的粟δ¹⁵N均值为3.6‰±0.6‰(n=6),施加有机粪肥的粟δ¹⁵N均值为4.4‰±0.8‰(n=18),施加化肥后粟δ¹⁵N均值为1.0‰±1.0‰(n=8),表明有机粪肥能够提升粟δ¹⁵N值,而化肥则导致粟δ¹⁵N值降低。因此,粟δ¹⁵N值相对于自然基值的增值可反映粟类作物是否施有机粪肥,这为研究古代尤其史前时期的施肥行为提供判断依据。2)粟的种子、叶片、秸秆、稃壳的δ¹³C值分别为-12.7‰±0.3‰、-13.2‰±0.3‰、-12.6‰±0.3‰、-13.5‰±0.4‰,差值较小(<1‰),不同部位间同位素分馏值似可忽略不计,据此推断,人和家畜的δ¹³     

ECOMSED模式在渤海湾泥沙冲淤研究中的应用

渤海是我国一个内海,面积约8.2万km2,平均水深约20m,沿岸有众多的海上建筑。本文利用ECOMSED模式,首先采用大小区嵌套的方式模拟渤海湾的三维潮汐潮流分布。其大区模拟结果显示,m1分潮振幅平均差值为0.59,迟角差值为-7.37,M2分潮振幅平均差值为0.65,迟角差值为18.36,与实测结果对比良好。小区模拟结果显示研究区域主要以往复流为主,在涨急落急时刻沿岸区域的流速较大,并利用27小时的连续实测潮流资料对计算结果进行验证,其结果表明计算值与实测值吻合较好。随后利用ECOMSED模式的泥沙输运模块模拟小区泥沙冲淤情况,结果表明选定区域基本为淤积区域。最后讨论人工岛的建设和大风条件对模拟区域泥沙淤积的影响。结果表明人工岛的建立对该地区整体的泥沙运动影响不大,但由于地形改变,在一定程度上减缓了部分地区的淤积速度。在强风浪作用下,研究区域的淤积及冲刷区域同未添加波浪时基本一致,没有明显的骤淤区域。     

黄河源高寒湿地-大气间暖季水热交换特征及关键影响参数研究

湿地是由陆地和水体形成的自然综合体,具有重要的生态、水文和生物地球化学功能,黄河源高寒湿地作为黄河重要的水源涵养区,对其下垫面水热交换特征及关键影响参数的研究具有非常重要的意义。本文利用中国科学院西北生态环境资源研究院麻多黄河源气候与环境变化观测站2014年6~8月观测资料,分析了黄河源区高寒湿地-大气间暖季水热交换特征,并利用公用陆面模式（Community Land Model,简称CLM）模拟了热通量变化,提出针对高寒湿地的粗糙度优化方案。主要结果如下:（1）暖季向上、向下短波与净辐射的平均日变化规律一致,向上、向下长波平均日变化平缓,地表温度升高相对于向下短波具有滞后性,潜热通量始终为正值并大于感热通量;（2）温度变化显著层结为20 cm以上土壤浅层,存在明显的日循环规律,土壤中热量09:00（北京时,下同）下传至5 cm深度,温度升高,11:00至10 cm深度,13:00至20 cm深度,18:00后开始上传,温度降低,40 cm及以下深度受此影响较小,热量在土壤中整体由浅层向深层输送;（3）土壤湿度平均日变化小,5 cm深度为土壤湿度最小层,10 cm深度为最大层;（4）麻多高寒湿地动力学粗糙度Z_0m在暖季变化稳定,可作为常数,Z_0m=0.0143 m;（5）提出更加适合高寒湿地下垫面暖季附加阻尼kB-1参数化方案,使得热通量模拟效果较CLM原始方案有所提高。以上结果对于研究湿地下垫面陆面过程具有重要意义。     

风沙过渡区耕地生态系统净第一性生产力动态变化研究——以陕西榆阳区为例

对榆阳区1984～2003年各乡镇耕地NPP单位面积量及总量进行分区动态测算。研究表明:①1984～2003年,榆阳区耕地净第一性生产力总量在波动中上升;②1984～2001年,榆阳区北部耕地净第一性生产力远高于南部,且呈较快上升趋势,南部黄土丘陵沟壑区耕地净第一性生产力呈较平缓的波动变化,且略有下降;③1984～2001年,榆阳区城区、近郊、远郊的差异性在单位耕地面积净第一性生产力上体现为城区>近郊>远郊;在耕地NPP总量方面,城区、近郊和远郊都表现为在波动中上升,三区变化以远郊波动幅度最大;④榆阳区耕地净第一性生产力总量的大幅增长有农业投入增加的原因,但主要得益于该区生态环境的改善。     

地域性非物质文化传承景观的多维可视化方法

本文结合社会网络分析和地理信息可视化技术,以蔚县剪纸文化为例,提出"派系传承一维关系"、"空间传承二维关系"、"派系与空间传承三维关系"的文化传承景观多维可视化方法,用以解析文化传承景观中的时空传承关系,为文化传播的驱动机制分析提供必要的基础。文化传承景观的多维可视化是文化地理学研究的方法学思考,通过多维视角深入解读文化景观内涵,有助于文化地理学者利用现代地理信息科学工具实现信息挖掘。     

一次MCC的云图特征及成因分析

使用风云2号红外云图和TBB资料、 多要素自动气象站资料及NECP 1°×1°再分析资料, 对造成河北中部区域性暴雨的MCC云图特征、 天气尺度环境场和动力特征等进行了分析。结果表明, 构成MCC的α中尺度对流云团, 在其成熟时期, 在均匀的α中尺度砧状系统中仍有2~3个β中尺度的对流活动; MCC发生、 发展在对流层中层的短波槽、 高低空急流有利配置以及大气层结为中性或弱对流不稳定的环境条件下, 暖湿平流成为其发生、 发展的主要强迫因子; MCC形成阶段, 中层出现暖中心并且气旋性涡度增大, 辐合辐散运动随高度交替出现, 量级相当, 上升运动的层次较厚。     

汉江流域暴雨的Eliassen-Palm通量特征及潜势预报

利用1980—2018年ERA-Interim全球再分析资料,对汉江上游汉中地区暴雨过程纬向风场及瞬变波活动Eliassen-Palm(下简称EP)通量特征进行诊断分析。结果表明:(1)尝试将瞬变波EP通量特征分析应用到汉江流域典型暴雨过程动力特征研究中,天气尺度瞬变波EP通量的辐散可以表征天气尺度扰动的强迫作用,根据热成风原理,角动量和热量的沉积耗散会进一步影响纬向环流的变化。大气中高层瞬变波活动特征可作为提前量反映汉江流域暴雨的发生。(2)暴雨发生前,30°N附近200 hPa有纬向风减速中心,对应200 hPa为EP通量辐散区,EP通量辐散区扩展加强有利于暴雨的发生,这种大气波动的垂直分布特征及其变化对暴雨发生有指示意义。