祁连山哈拉湖地区奥陶纪岛弧火山岩及其构造意义

通过1∶5万区域地质调查,对祁连山哈拉湖地区火山岩进行了野外地质、岩石学、锆石U-Pb同位素年龄、地球化学等研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年结果显示,该火山岩年龄为466.3±2.4Ma(n=9,MSWD=1.4),形成于中奥陶世。岩石地球化学研究表明,哈拉湖地区火山岩为低钾拉斑玄武系列,绝大多数样品的亲石元素Rb、Th、U、Ce、Zr、Nd和稀土元素La、Sm富集明显;高场强元素(Sr、P、Ti)强烈亏损,Zr、Hf微弱富集,Ba明显亏损。总的特征显示,少数火山岩具有过渡型洋脊玄武岩的特征,大多数火山岩样品显示岛弧火山岩的特征。此外,哈拉湖地区的岛弧火山岩与晚奥陶世的岛弧花岗岩伴生在一起。这些特征表明,与俯冲有关的奥陶纪岛弧岩石可能与拉脊山地区古大洋的闭合有关。     

DEM在湖泊水文变化研究中的应用进展

在全球变化背景下,湖泊水文的动态变化不仅是评估和预测气候与环境变化的重要指示剂,同时对社会可持续发展、水资源的开发与利用、生态文明建设等产生重要影响。湖泊水文的动态变化受到湖滨及湖底地形的控制,数字高程模型（DEM）成为湖泊水文研究的重要数据源。随着遥测技术的发展,高分辨率、区域/全球大尺度DEM数据的获取手段快速发展、数据源不断丰富,DEM对推动湖泊水文动态研究进展起到了关键作用。本文首先基于Web of Science平台对DEM在湖泊水文动态研究中的相关文献进行了分析,阐述了该主题现有研究在发文时间、发文数量增减态势、研究区域与热点地区、文献所涉及的DEM数据等方面的特点。接着,围绕着DEM在湖泊水文动态的研究中4个主要方向：湖泊水域变化、湖泊水位变化、湖泊水量变化、湖泊水文灾害情势,重点总结：DEM与其他遥感观测平台、实地观测及模型模拟等多源数据的融合策略,数字地形分析与水文学分析、遥感影像分析等方法的集成策略,以及DEM数据不确定性等对湖泊水文变化研究的影响。最后,本文论述了目前DEM在湖泊水文研究中存在的关键问题,并结合技术发展趋势和研究热点问题,提出了可能的解决路径和未来的研究前景。     

多个超高阶重力场模型精度分析

分析了国际和国内公布的EGM2008、GECO、Eigen6c4、UGM2005、DQM2000d和DQM2006等超高阶重力场模型的内符合精度;利用中国境内的实测GPS/水准数据对各类模型进行了外符合精度检验;结合不同的方法对系统差进行了处理;最后基于试验区数据讨论了不同模型之间频谱组合方法对高程异常计算结果的改善情况。实验表明,Eigen-6C4模型具有更高的内符合精度,国内公布的UGM2005和DQM2006两种模型精度相当;本文提出的十参数法相比于传统四参数方法精度获得了4.6%~22.20%的提升;GECO模型和Eigen-6C4模型在实验区内外符合精度较好;不同模型之间的频谱组合可以在一定程度上提高试验区内模型确定高程异常的精度。     

显著度模型的地标提取方法综述

针对地标显著度模型的构成、计算方法及存在的突出问题,该文在对国内外大量文献进行分析研究的基础上,系统综述了基于显著度模型提取地标的方法。指出了现有研究中存在的主要问题和不足,围绕感知显著度、认知显著度、上下文显著度、总体显著度的计算方法,进行了较为深入的研究,并针对性地提出了解决方案。     

三峡库区规模农地时空变化特征及其驱动机制

探讨库区农地利用的转型及其机制,可反映中西部结合带、山区、库区的农村变化和人与环境关系的变化,为典型山区的农业多功能转型发展方向提供科学依据。选取三峡库区腹地5个区县为研究区,通过定义“规模农地”相关概念,利用ArcGIS 10.2软件并结合SPSS、地理空间探测器等技术手段对规模农地的变化与机制进行分析。研究发现：规模农地的转移来源主要由耕地和灌木林地组成,除部分高山反季节蔬菜,规模农地的增长一般发生在低海拔地区,且在坡度30°范围内均有分布;不同类型的规模农地空间变化有所不同,但均与道路和乡镇级行政中心的关系明显。斑块水平上,高程、坡度等自然因素对规模农地的贡献相对较大;乡镇水平上以道路交通、农业人口密度等社会经济与人文因素驱动力为主;区域水平上,各区县的驱动因子影响力较研究区整体尺度更为显著。规模农地的变化与发展受多种因素驱动,但农业政策始终是各驱动因素的主导,不同水平的行为主体会促使规模农地发展趋向不同的方向,但原则上均受国家农业发展现状与政府政策导向影响。     

Influence of the Boreal Summer Intraseasonal Oscillation on Extreme Temperature Events in the Northern Hemisphere

The impact of the boreal summer intraseasonal oscillation (BSISO) on extreme hot and cool events was investigated, by analyzing the observed and reanalysis data for the period from 1983 to 2012. It is found that the frequency of the extreme events in middle and high latitudes is significantly modulated by the BSISO convection in the tropics, with a 3–9-day lag. During phases 1 and 2 when the BSISO positive rainfall anomaly is primarily located over a northwest–southeast oriented belt extending from India to Maritime Continent and a negative rainfall anomaly appears in western North Pacific, the frequency of extreme hot events is 40% more than the frequency of non-extreme hot events. Most noticeable increase appears in midlatitude North Pacific (north of 40°N) and higher-latitude polar region.Two physical mechanisms are primarily responsible for the change of the extreme frequency. First, an upper-tropospheric Rossby wave train (due to the wave energy propagation) is generated in response to a negative heating anomaly over tropical western North Pacific in phases 1 and 2. This wave train consists of a strong high pressure anomaly center northeast of Japan, a weak low pressure anomaly center over Alaska, and a strong high pressure anomaly center over the western coast of United States. Easterly anomalies to the south of the two strong midlatitude high pressure centers weaken the climatological subtropical jet along 40°N, which is accompanied by anomalous subsidence and warming in North Pacific north of 40°N. Second, an enhanced monsoonal heating over South Asia and East Asia sets up a transverse monsoonal overturning circulation, with large-scale ascending (descending) anomalies over tropical Indian (Pacific) Ocean. Both the processes favor more frequent extreme hot events in higher-latitude Northern Hemisphere. An anomalous atmospheric general circulation model is used to confirm the tropical heating effect.     

基于卫星资料梯度信息的新型变分同化方法对于台风数值模拟的研究

卫星资料凭着卫星遥感的全球性、连续性和高频次观测等优势,成为一种重要的非常规资料源,但卫星观测仍然存在各种各样的观测误差,其中包含由于观测偶然性所造成的统计学上的随机误差及仪器本身和辐射传输模式等造成的系统性偏差,这些误差在很大程度上影响了卫星资料的质量。文中提出了一种能有效订正卫星观测资料系统性偏差的梯度信息同化算法,该方法用一个梯度算子进行模式变量与观测变量的梯度变换,从而达到订正系统性偏差的目的。本文利用WRF（Weather Research Forecast）模式及其同化模式WRFDA（WRF Data Assimilation system）,以及AIRS（Atmospheric Infrared Sounder）资料,对台风“圆规”进行了实际的数值模拟和同化试验,数值结果表明,梯度信息同化方法能明显改善台风路径的模拟,在处理可信度较低的资料时仍然适用。另外,通过同化诊断分析,发现卫星资料的系统性偏差对于台风数值模拟有较大影响,而文中提出的梯度信息同化方法能较好的解决此类问题。     

Mobility Sequence of Chemical Elements During Loess Weathering—Pedogenesis,Weinan,Shaanxi Province,China

The distribution of chemical elements in the Weinan loess section shows that: (1) carbonate is the critical constituent affecting loess chemistry. The leaching of carbonates may cause “apparent” enrichment of some other constituents. (2) CaCO₃, SiO₂, FeO, MgO, K₂O and Na₂O are mobile while Al₂O₃, Fe₂O₃ and TiO₂ are inert components. The mobility sequence may follow the order of CaCO₃>FeO>MgO>Na₂O>K₂O>SiO₂>Al₂O₃>TiO₂>Fe₂O₃. (3) No obvious migration is noticed of iron, except changes in valence and forms, during the pedogenic process. Little iron has been supplied to paleosol from precipitation. (4) Carbonates and, to a lesser extent, iron are most sensitive to, and can be therefore used as good indicators of, environmental changes. This research project was financially supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 49672137).     

用黄土地球化学参数进行古气候定量估算的初步尝试

尝试了用表土地球化学转换函数恢复渭南剖面最近１３万ａ米的古温度,古降水。结果显示：（１）全新世适宜期及末次间冰期时,降水量显著增加,渭南地区的年降水量可大于７００ｍｍ（２）末次冰期时降水量明显低于全新世适宜期及末次间冰期,但是这一时期有一些次一级的变化;特别与深海Ｏ同位素阶段４对应的时期不仅降水量显著降低,而且还有更次一级的变化;（３０全新世适宜期时,渭南地区的年平均温度在１２－１４℃左右,末次冰     

天目湖流域丘陵山区典型土地利用类型氮流失特征

天目湖丘陵山区农业综合开发持续推进,大量林地转变为茶园,迫切需要认识茶园扩张对流域氮流失的影响.本研究选取茶园、次生马尾松林和毛竹林开展自然降雨条件下的径流小区实验,分析天目湖丘陵山区典型用地类型径流氮流失规律,为评估丘陵山区综合开发的水环境影响提供实测参数.研究表明:茶园、次生马尾松林和毛竹林地表径流TN浓度分别为11.25、2.83和3.60 mg/L,均以溶解态为主;壤中流TN浓度分别为27.16、3.59和1.06 mg/L,茶园和次生马尾松林均以溶解性无机氮(尤其是硝态氮)为主,毛竹林以溶解性有机氮为主;茶园、次生马尾松林和毛竹林的小区尺度地表径流系数均不到0.03,壤中流是丘陵山区径流的主要来源;茶园开发加剧了丘陵山区的氮素流失,茶园径流TN流失强度高达103.08 kg/(hm²·a),分别是次生马尾松林和毛竹林的7.6和23.2倍,壤中流贡献了流失总量的86.7%~99.7%.防治茶园径流氮流失需重点关注壤中流输出,在减量施肥的基础上,采取坡脚构建毛竹林生态缓冲带/在小流域出口布设塘坝等原位拦截措施,实现流域氮流失综合防控.