金属的理化性质和地壳丰度的相互关系初步研究

本文旨在探讨金属元素的理化性质和其地壳丰度(CA)的分布规律。利用相关性分析和集对分析研究了金属的理化性质和其地壳丰度的关系。结果表明,金属元素21种理化参数与地壳丰度之间均有不同程度的相关性。其中10种理化参数和地壳丰度显著相关(P≤0.05),包括共价指数(X2mr)、原子密度(ρ)、原子序数(AN)、原子量(AW)、有效核电荷(Z*)、电负性(Xm)、软指数(σp)、电子亲和能(EA)、极化力(Z*2/r)和电化学势(ΔE0)。集对分析进一步表明:X2mr,ρ,Z*和Xm与log(CA)之间趋同性较好,支持了相关分析的结论。研究结果暗示金属的理化性质与地壳丰度之间存在密切的内在关系,这为地球演化成因、元素丰度演变规律提供了新证据,对岩石、矿产资源开发和利用等有重要意义。     

西藏直孔水电站大坝混凝土防渗墙超前支护成槽试验研究及施工

在西藏直孔水电站松散砂卵石地层混凝土防渗墙成槽施工中，结合坝基水文地质及工程地质特点，创造性地提出了超前支护成槽方案，通过三维应力模拟和渗透试验，结合现场生产试验，对原方案更进一步完善，在施工中加以应用获得了成功。     

新疆绿洲当代人地关系紧张情势与缓解途径

讨论了目前新疆人地关系紧张的情势;分析了造成新疆绿洲目前人地关系紧张的主要原因。认为环境先天脆弱、水资源总量有限且分布不均、气候的干暖化等是产生目前新疆人地关系紧张的生态环境前提;快速增长的人口及其不断增长的需求和过激的经济发展政策对环境产生了极大的压力;资源滥用、管理机制不健全、相关法律法规执法不严以及有偿使用制度不完善是造成目前区域人地关系紧张的主要原因。最后讨论了缓解当前新疆人地关系紧张矛盾的途径。     

北疆暴雪过程的湿位涡诊断

利用NCEP1°×1°再分析资料,对2009年3月19—20日北疆沿天山一带一次暴雪天气过程进行诊断分析,着重探讨了湿位涡诊断在新疆暴雪预报中的应用。分析表明：暴雪的水汽输送有3个源地,低层负散度、向北倾斜的涡度“上负下正”分布、等θe线的陡立密集带、垂直速度负值区与暴雪落区均有较好的对应关系。暴雪主要发生在MPV1〉0、MPV2绝对值迅速增加且等值线密集分布的区域。MPV1下传增大,大气对流不稳定能量释放,低层MPV2绝对值增大,大气湿斜压性增强,下滑倾斜涡度增长是暴雪形成的重要原因。     

一年内列车荷载作用下冻土路基的应力分布

冻土路基土体的物理性质与温度有密切关系, 在不同的季节, 路基内的变形场和应力场会相应发生变化. 为了说明路基内变形场和应力场的季节性差异, 以青藏铁路某断面为例, 对冻土路基在有、无列车荷载两种工况下进行了数值模拟, 系统分析了两种工况下路基内的变形场和应力场特点. 结果表明: 路基修筑后, 在自重作用下会产生较大瞬时变形; 由于路基内温度场随时间变化, 路基内各点的位移也随时间发生变化, 且位移时程曲线与温度时程曲线大体呈负相关. 在有、无列车两种工况下路基竖向位移分布都是由道砟中心向路基内部逐渐减小, 但数值明显不同; 由列车荷载引起的最大竖向附加变形发生在路基顶面中心点, 在10月15日、1月15日、4月15日, 变形量分别为-4.94 mm、-3.24 mm、-2.56 mm. 对于路基底面中心点和地基浅层中心点, 由列车荷载引起的附加应力在10月15日最大、1月15日次之、4月15日最小, 附加应力最大达到19.48 kPa; 列车荷载主要影响路基上部土体应力分布, 对下部土体应力分布影响较小.     

基于GRACE的空间约束方法监测华北平原地下水储量变化

华北平原作为我国重要的工农业基地和政治经济中心,面临着严重的水资源危机.因此,开展对华北平原地下水储量变化的监测工作具有重要现实意义与科学价值.本文基于GRACE重力卫星的空间约束方法,研究了华北平原地下水储量变化的时空分布规律,并与地面水井实测与地下水模型结果进行了综合比较和分析.结果表明：2002—2014年,华北平原地下水存在明显的长期亏损,GRACE估计的亏损速率为-7.4±0.9 km³·a^-1,而地面水井资料估计的浅层地下水亏损速率为-1.2 km³·a^-1.对比两者之间的差异可以发现,华北平原的地下水亏损以深层地下水为主.2002—2008年,GRACE估计的华北平原地下水亏损速率为-5.3±2.2 km³·a^-1,这与华北平原两个地下水模型得到的平均亏损速率-5.4 km³·a^-1十分吻合.通过华北平原区域地下水模型的独立验证,说明GRACE可以有效评估华北平原的地下水储量变化趋势.除了长期亏损的趋势项之外,华北平原地下水还存在明显的年际变化特征,并与该地区年降雨量变化特征一致.在降雨偏少的2002年、2005—2009年和2014年,华北平原地下水储量显著减少.在空间分布上,GRACE结果表明,华北平原的地下水储量减少主要发生在山前平原和中部平原区,这也与水井实测资料和区域地下水模型结果较为吻合.与GRACE和区域地下水模型相比,目前的全球水文模型仍无法准确估计华北平原地下水变化的空间分布和亏损速率.上述研究表明,GRACE提供了评估华北平原地下水储量变化的重要监测手段.

     

The Roles of Spatial Locations and Patterns of Initial Errors in the Uncertainties of Tropical Cyclone Forecasts

In this study,a series of sensitivity experiments were performed for two tropical cyclones (TCs),TC Longwang (2005) and TC Sinlaku (2008),to explore the roles of locations and patterns of initial errors in uncertainties of TC forecasts.Specifically,three types of initial errors were generated and three types of sensitive areas were determined using conditional nonlinear optimal perturbation (CNOP),first singular vector (FSV),and composite singular vector (CSV) methods.Additionally,random initial errors in randomly selected areas were considered.Based on these four types of initial errors and areas,we designed and performed 16 experiments to investigate the impacts of locations and patterns of initial errors on the nonlinear developments of the errors,and to determine which type of initial errors and areas has the greatest impact on TC forecasts.Overall,results from the experiments indicate the following:(1) The impact of random errors introduced into the sensitive areas was greater than that of errors themselves fixed in the randomly selected areas.From the perspective of statistical analysis,and by comparison,the impact of random errors introduced into the CNOP target area was greatest.(2) The initial errors with CNOP,CSV,or FSV patterns were likely to grow faster than random errors.(3) The initial errors with CNOP patterns in the CNOP target areas had the greatest impacts on the final verification forecasts.     

INS/GPS组合导航中的病态问题及其处理方法

在地球表面附近的组合导航中,一般以经、纬度表示水平位置,单位为弧度(rad),以高程表示竖直位置,单位为米(m)。1m的定位误差仅相当于约10-7rad,从而造成定位协方差矩阵的条件数达1013量级。Kalman滤波中要对协方差矩阵求逆,过高的条件数将引起严重的病态问题,从而造成很大的数值误差,影响滤波精度,甚至造成滤波发散。提出一种直接的解决方法,即构建一种避免病态问题的组合导航滤波模型。具体过程为:引入一种尺度因子(即平均地球半径)对组合导航系统的状态量、观测量、状态方程以及观测方程进行线性变换,从而对经、纬度误差进行适当的尺度化,明显降低协方差矩阵的条件数,有效避免了滤波过程中病态问题的出现。新方法在不明显增加计算量的前提下有效解决了病态问题,并保证了Kalman滤波的最优性质。数值仿真验证了该方法的有效性。     

闪电产生氮氧化物对青藏高原臭氧低谷形成的影响

为了进一步了解青藏高原闪电的产生氮氧化物（LNO_x）经由光化学反应对O₃浓度变化及夏季O₃低谷形成的可能影响,本文利用2005~2013年由OMI卫星得到的对流层NO₂垂直浓度柱（NO₂ VCD）、O₃总浓度柱（TOC）和O₃廓线以及星载光学瞬变探测器OTD和闪电成像仪LIS获取的总闪电数资料,对青藏高原和同纬度长江中下游地区的TOC和NO₂ VCD月均值时空分布特征、闪电与NO₂ VCD的相关性和O₃的垂直分布特征及其与LNO_x的关系进行了对比分析。结果表明,青藏高原的O₃低谷主要出现在夏季和秋季,其TOC值比同纬度长江中下游地区低约10~15 DU（Dobson unit）。青藏高原NO₂VCD总体较小,表现为夏高冬低的分布特征。青藏高原夏季O₃浓度受南亚高压的影响总体呈减小趋势,但因强雷暴天气导致对流层中上部LNO_x浓度升高,并随强上升气流向对流层顶输送,同时通过光化学反应使O₃浓度增加,缩小了青藏高原和同纬度地区的O₃浓度差,减缓了O₃总浓度的下降,抑制了夏季O₃低谷的进一步深化。     

四川盆地东北部长兴期沉积特征与沉积格局

四川盆地东北部长兴组（大隆组）为海洋环境的产物,根据沉积特点,可以分为碳酸盐台地沉积体系和盆地沉积体系。碳酸盐台地沉积体系又可进一步分为局限台地、开阔台地、台地边缘礁滩及缓坡等沉积相。在详细研究分析各沉积体系的沉积特点的基础上,探讨了该期沉积相带的空间分布,提出了不存在“开江一梁平”海槽的认识。笔者等认为在“开江梁平海槽”区域内,长兴组只是水体相对台地较深环境（台棚环境）的产物,为碳酸盐缓坡,不宜称为海槽。指出台地边缘浅滩及生物礁是储层最有利相带,礁白云岩及颗粒白云岩等是储层的有利微相。研究区的生物礁为碳酸盐台地边缘缓坡点礁群,沿着台地边缘断续分布。