滩涂数字地形模型的建模与应用

采用数字高程模型描述上海市滩涂地形,研究和设计了数字高程模型的数据结构,较好地解决了海量数据的存储、查询和检索问题,由此建立了多年的滩涂数字地形模型。在此基础上研究了滩涂地形分析方法,并在地理信息系统平台上开发了滩涂地形分析系统。试用结果表明,该系统数据结构合理、功能齐全、运行快速稳定,较好地满足了滩涂海塘管理工作的需要。     

成都地区大气边界层逆温特征分析

针对污染气象条件对大气环境影响的问题,利用2010—2012年成都地区探空资料的温度数据,系统研究了成都地区逆温的结构及分布特征。结果表明:2010—2012年成都地区整体以贴地逆温出现频率最高、厚度最大及强度最强,其次为低悬逆温和高悬逆温。不同类型逆温出现的频率、厚度及强度也存在一定的季节差异,贴地逆温春季出现频率最高,厚度最大,其他各季差异不显著;冬季逆温最强,夏季最弱。3类逆温的日变化明显,08时逆温出现的频率和厚度普遍大于20时,且08时逆温强度大于20时。分析成都地区大气边界层逆温层特征,对了解成都地区污染物扩散规律具有重要的意义。     

压实黄土水分入渗规律及渗透性试验研究

为了研究压实黄土中的水分垂直入渗规律和非饱和渗透系数函数,在实验室内利用一维土柱垂直入渗模型试验装置,对两组压实黄土土柱试样分别进行了常水头入渗和降雨入渗试验。得到主要结论如下:（1）常水头入渗试验中,累积入渗量和湿润锋前进距离都随入渗时间呈幂函数形式增长,累积入渗量和湿润锋前进距离之间存在线性关系。入渗率在入渗初期最大,之后随入渗时间而快速降低,并在土柱试样底部出水以后达到稳定,且与湿润锋前进距离呈反比关系。（2）降雨入渗试验中,得到两组试样入渗过程中土-水特征曲线数据,分别用van Genuchten模型和Fredlund-Xing模型对两组试样进行了特征曲线拟合。并利用瞬时剖面法处理了入渗过程中水分和水势传感器的监测数据,得到两组试样的非饱和渗透系数,并拟合得到非饱和渗透系数与体积含水率之间的指数函数关系式。同时,采用van Genuchten和Fredlund等渗透系数模型分别对两组试样的非饱和渗透系数进行预测,通过对比模型预测结果和瞬时剖面法实测值,发现van Genuchten渗透系数模型预测结果更接近实测值。     

城市生态地球化学评价的盖子模型

分析了城市生态地球化学评价的特点。建立了城市生态地球化学评价的盖子模型。按照盖子的阻隔效应,将城市生态地球化学评价分为盖上循环、盖下库内循环和盖子网眼及边缘的库内外开放性循环三大部分内容。城市化进程就是盖子的扩张与修补过程。按盖子模型进行的城市生态地球化学评价有利于预测和防治城市生态地球化学灾害,为城市规划、建设和管理服务。     

辽东半岛长兴岛八岔沟古泻湖型泥炭的形成及全新世最高海平面

通过对辽东半岛西部的长兴岛八岔沟古泻湖平原进行钻孔调查取样,对由海向陆4个不同地点的100余个钻孔样品,进行粘土混浊水导电率测定,区分了八岔沟古泻湖平原的海陆相沉积层,查明了该古泻湖平原的海相层上限的高度.结果表明:该平原各孔的海相层上限高度具有明显的一致性,大约为海拔4.0～4.2 m,此高度代表了该古泻湖平原全新世最高海平面期间海水所达到的平均高潮线的高度.通过测定和讨论覆盖在海相层上的泥炭底部14C年代,明确了该区略早于5 800 cal.aB.P.达到全新世最高海平面.全新世最高海面期的平均海平面高度约为海拔3.4～3.6 m.将此高度与辽东半岛东部大孤山一带的全新世高海平面期(6 000～5 500 cal.aB.P.)的平均海平面的高度值约2 m相对比,显示出在全新世期间辽东半岛西部八岔沟一带较东部的大洋河平原有相对上升的趋势.深达9 m的B3孔的导电率有两个高峰值,反映该平原全新世曾发生过两次海侵,较晚一次海侵的最大范围达到距现代海岸线约1.2 km处.     

东亚夏季风过程大气低频振荡的数值模拟研究

利用区域气候模式RegCM3对东亚夏季风及其中的大气低频振荡(LFO)进行了模拟研究。(1)进行控制试验,借助Lanczos带通滤波等方法分析了实测及模拟结果LFO强度和传播等特征,检验RegCM3对夏季风LFO的模拟能力;(2)通过增、减南海表面海温两个敏感试验探讨海温异常变化对LFO各特征的影响,并探究异常海温下的LFO与季风爆发时间的可能联系。结果表明:季风LFO强值集中在低纬地区,低纬夏季强冬季弱,高纬则相反。季风爆发前后的发生南传向北传的转换。模式RegCM3对季风区LFO基本特征有较好的把握,但高纬地区偏强。南海异常增(减)温有利于季风提前(推迟)爆发,也有利于LFO传向发生转换时间的提前(推迟)。说明季风爆发时间与LFO传向转换存在一定联系。两个试验均有使振荡能量大值区南移的趋势,且通过LFO的变化造成较高纬地区季风后期的气候异常。     

基于生态流量过程线的水库生态调度方法研究

传统的水库调度以兴利调度和除害调度为主,而水库生态调度则是为了实现人类需要的生态环境目标而进行的水库调度,相关的生态目标涉及水质、泥沙、生态系统和防治血吸虫病等。以水电站年发电量最大为优化目标,以生态方案为约束,提出了基于生态流量过程线的水库优化调度模型。利用该模型对黄河流域某子流域进行了水库生态调度计算,提出了4项生态环境目标,组合出5个生态方案。优化计算结果表明,与不考虑生态目标的方案相比,满足4项生态目标的水库调度方案的年发电量仅减少7.6%,可以看出如果采取合理的调度方案实现生态环境目标不会对水库的经济效益产生大的影响。     

浙江省绍兴市平水铜矿流体包裹体研究

浙江平水铜矿(原名西裘铜矿)是20世纪70年代初期探明的中大型块状硫化物矿床,位于扬子板块和华夏板块结合带(即钦杭结合带)北东段的典型的块状硫化物矿床。本文系统研究了平水铜矿与条带状矿石伴生石英中的流体包裹体,发现流体包裹体类型比较简单,主要是富液相的气液两相包裹体,分为2类:一类IIa原生的流体包裹体,其均一温度从192~245℃(平均217℃),盐度从2.75%~5.7% NaCleqv,另一类IIb次生的流体包裹体,其均一温度从158~189℃(平均173℃),盐度从2.75%~4.6% NaCleqv拉曼测试也表明流体包裹体的气相成分基本为水蒸气,未鉴定出其它气体成分。这种流体包裹体数据符合典型的火山成因块状硫化物矿床的流体特征,进一步证实了平水铜矿的成因类型和成矿模式。这一认识对深入了解平水铜矿的成因、形成和演化具有重要地质意义。     

“蒸发悖论”在中国的规律分析

利用全国353个气象站1956-2005年的气象资料,系统分析了过去50年间蒸发皿蒸发量、气温及降水的变化趋势,重点对"蒸发悖论"在中国的规律进行分析,并研究了蒸发皿蒸发量与降水的长期变化趋势的关系。研究结果表明:(1)过去50年间,全国范围内气温增加显著、蒸发皿蒸发量呈下降趋势,总体上存在"蒸发悖论";(2)"蒸发悖论"具有空间上和时间上的不一致,表现在:随着气温增加,东北地区蒸发皿蒸发量呈上升趋势,20世纪80年代中期以后全国范围蒸发皿蒸发量呈上升趋势;(3)过去50年间,降水量变化趋势不明显,降水量与蒸发皿蒸发量变化趋势在空间分布上大体呈逆向关系。     

中国西南山地喀斯特与非喀斯特森林的生物量与生产力比较

利用1989—1993年中国西南5省区(广西、贵州、云南、四川包括重庆、湖南)森林清查资料,估算和分析了1968个样点森林的生物量和净第一性生产力特征与空间分布格局,重点比较喀斯特森林与非喀斯特森林生物量与生产力的差异.结果表明:中国西南地区森林平均总生物量为148.66 t.hm-2,净第一性生产力达到9.64 t.hm-2.a-1;喀斯特森林的生物量(124.33 t.hm-2)小于非喀斯特森林(163.48 t.hm-2),而喀斯特森林的生产力(8.67t.hm-2.a-1)总体上也小于非喀斯特森林(9.56 t.hm-2.a-1),但在不同的省份中存在差异;作为西南山地的主要森林类型,亚热带和热带的针叶林与山地针叶林、亚热带常绿阔叶林和常绿落叶阔叶混交林中,喀斯特森林的平均生物量(122.95 t.hm-2)和生产力(8.77t.hm-2.a-1)也均低于非喀斯特森林(分别为152.88 t.hm-2和9.92 t.hm-2.a-1);天然林和人工林中的生物量和生产力同样表现出喀斯特森林低于非喀斯特森林的特征.这种差异说明喀斯特生境严酷,在相同的生物气候条件下,喀斯特土层的浅薄和地下水的渗漏胁迫限制了喀斯特森林的生长和生物量积累.