冰雪消融期松花江哈尔滨段干流水动力模拟及其时空分布特征分析

受春季冰雪消融的影响,我国北方地区的河流会形成桃花汛期,期间河流的水位、水深和流场较其它季节会发生较大变化,从而对流域水环境管理和水资源保护的利用产生影响.为科学地对松花江哈尔滨段在冰雪消融期水动力变化情况进行分析,利用ArcGIS 10.0对DEM影像进行矢量化,在Delft3D-RGFGRID中创建正交曲线网格,基于EFDC模型建立松花江哈尔滨市段二维河流数值水动力模型.模拟了2014年1月-10月间的整个河段不同时空条件下的水动力变化情况,根据哈尔滨市水文站2013年、2014年实测数据对模型的参数和模拟结果进行率定和验证,模拟水位与实测水位最大相差0.33 m,相对误差<10%,吻合度高.模拟结果表明:整个江段平均水位在桃花汛期可达116.38 m,丰水期进一步上升至116.54 m,枯水期为115.64 m,平水期为116.23 m.朱顺屯和阿什河口断面水深在丰水期都明显大于桃花汛期,呼兰河口和大顶子山断面两汛期的水深几乎持平,大顶子山断面水深在各时期都较浅,附近易发生冰塞.朱顺屯、阿什河口、呼兰河口大顶子山桃花汛期流速分别为0.55、0.61、0.43、0.57 m·s^-1;丰水期流速分别为0.59、0.66、0.47、0.63 m·s^-1,各断面桃花汛期的流速与丰水期流速相当,略小于丰水期,流向平稳无涡旋.该模型可以较好的模拟河道水力要素随时间及空间演变规律,以便在不同典型水文年进行水力模拟和预测,可为松花江冬春季通航管理、水资源配置、水质模拟、水质目标管理、水环境容量计算和污染物总量减排提供决策依据.     

渤海湾西岸风暴潮:叠加地质因素的新探讨

通过对渤海湾西岸1895年以来11次风暴潮高水位的厘定,证实并确定了50年、100年、200年直至10000年一遇的风暴潮高水位值。定量评估了风增水与波浪对风暴潮高水位的贡献。进一步从地学角度讨论了21世纪10年间隔的海面上升量、地面下沉与围海造陆共同作用、海面上升引发的净增水效应及河口增水效应。根据上述各类参数,预测了至2050年的10年间隔、50~10000年不同重现期的极端水位,并讨论了地面下沉对风暴潮测量准确性的影响。认为当前的防潮堤(海垱)高度可抵御50~100年一遇的风暴潮的侵袭,但据所讨论的综合因素的影响,建议2020年防潮堤的高度应达到+4.8m,2030年达到+5.1m(85高程)。     

2006-2010年福建沿海城市群低能见度天气特征及影响因素

利用2006年1月至2010年12月各城市能见度、相对湿度、降水、天气形势和PM10的浓度资料分析福建沿海城市群低能见度天气的特征及其影响因素,并将福建沿海主要城市分成北部、中部和南部3个城市群。结果表明：北部城市群每年霾日只有8-26 d,低能见度主要是由（轻）雾引起的,而中、南部城市群低能见度主要是由霾引起的;各城市群（轻）雾和霾天气主要出现在12月至翌年6月,7-11月出现率极低,而平均能见度夏秋季节高于冬春季节;各城市群的低能见度、（轻）雾和霾均以“短暂”为主,其次是“半天”,“全天”最少;低涡切变下（轻）雾的日数最多,其次是高空槽和暖区辐合,再其次是变性冷高压;霾出现频率较高的是暖区辐合、高空槽和变性冷高压3种天气形势;PM₁₀浓度在霾、非低能见度天气下和（轻）雾天气条件下分别为0.068-0.109 mg·m^-3、0.041-0.072 mg·m^-3和0.044-0.064 mg·m^-3。     

黄骅港地区岸线变迁及滩面—浅海区形态变化

在黄骅港附近岸段开展了岸线实地调查和潮间带年际监测,并结合历史资料和图鉴对比等手段,对黄骅港两侧岸线变迁及滩面-浅海区形态变化过程及其趋势进行了综合研究。结果显示:(1)黄骅港附近的岸线(老狼坨子岸段、大口河岸段)在过去50余年间普遍经历了岸线的蚀退过程。但进入20世纪80年代、特别是90年代黄骅港建设以来,建港及围海造陆工程使老狼坨子-冯家堡段的海岸线人为向海推进,而大口河岸段因人类活动较少、以及黄骅港防砂堤对沿岸流的阻隔,其岸线仍基本保持蚀退状态。(2)黄骅港建港对北侧的老狼坨子潮间带影响明显,造成该区现代沉积作用极为活跃,2004-2006年的滩面监测结果显示,其总体上保持淤高的趋势。南侧的大口河潮间带,2005-2007年的滩面监测结果显示,潮间带上部未见明显的变化、潮间带下部明显淤高。与80年代数据对比显示,这两个滩面的坡度均变缓。(3)近30年来,黄骅港海域河流作用日益减弱,海洋动力不断增强,塑造了废弃三角洲中-晚期地貌组合和潮道-泻湖沉积体系。1995年黄骅港建港以来,海洋水动力发生局部变化,并参与了对部分浅海区海底形态的塑造,但现有的数据表明,其影响仅限于潮间带和港口-航道防砂堤附近。     

黄河上游地区强对流云特征的模拟分析

利用中国科学院大气物理研究所发展的完全弹性三维积云模式,对相似天气背景下黄河上游及渭北地区的强对流云的宏微观特征进行了数值模拟对比研究,并与相应的雷达回波及地面观测资料做了比较分析.模拟结果表明,模式对黄河上游玛曲和渭北地区旬邑的强对流云结构和降水均有很好的模拟能力.与旬邑相比,玛曲零度层低,云底温度低、比湿小,为冷云过程.云中雨水含水量极低,冰晶出现早,维持时间长.云中上升气流弱,对流云发展浅薄.地面降雨量相对较小,固态降水所占比例大,霰为主.霰胚对冰晶的碰并增长是地面软雹的主要来源.旬邑冰雹主要来源是霰,但冻滴也占了一定比例.霰融化是玛曲雨水的最重要来源.而冻滴融化对旬邑雨水的贡献最大.     

天津空港牡蛎礁：中全新世环境恶化与新构造控礁作用

新发现的天津空港埋藏牡蛎礁体和下伏、上覆泥层的沉积学、AMS 14C年代学研究显示,厚2.3m的礁体分为3部分,起讫年龄是6170~3980cal BP。5900~4100cal BP的中部,是受全新世冷事件4环境恶化控制的缓慢发育期。礁体的结束,则与冷事件3在时间上大致吻合。根据新的年龄数据,将该礁体的归属重新厘定为Ⅲ-2礁群。探讨礁体主要发育区与新构造活动的关系,表明全新世牡蛎礁平原主要位于海河-宝坻-工部-蓟运河断裂圈闭的北西-南东向区域内。这一认识,进一步从实证角度证实了牡蛎礁形成于渤海湾“湾中之湾”的推测。     

中国大陆科学钻探孔区的数字三分量反射地震调查

本文将简要介绍在大陆科学钻探孔区进行数字三分量地震勘探试验数据采集处理技术,以及取得的初步成果. 鉴于结晶岩地区波场的复杂性,在剖面调查之前要先进行波场特征调查,才能确定三分量地震调查观测系统采集参数.数据处理中与水平分量处理有关的三个困难环节包括静校正、速度分析与动校叠加,必须有所创新.在大陆科学钻探工程中,三分量数字地震调查之所以放在终孔后才进行,主要是因为三分量地震解释要以钻孔资料和VSP成果为基础.如果没有岩芯物性测定资料或VSP纵横波速度计算曲线,横波速度剖面模式就难以建立,水平分量数据处理和解释就难以进行.与单分量地震调查相比,水平分量采集处理提供了转换波信息,可反映独特的很有意义的地质信息.在三分量数字地震调查X分量深度叠加剖面左半边深度2600～3400 m区段出现密集的水平反射层,与Z分量反射剖面和变质岩片倾向不一致.对比主孔气体异常曲线可知,这些水平反射是地层中流体含量升高的反映.     

渤海湾西侧泥质海岸带全新世岸线的变化与海洋的影响

以渤海湾泥质海岸带为例,从形态和地层证据2个方面总结了全新世岸线变化与海洋作用对该地区海岸带发育的影响。中全新世以来千年级别的岸线变迁至少以6次停顿（形成贝壳堤和泥质岭地）和岸进的交替为特征。过去130年间10年级别的岸线变化分为4个阶段,显示了＂小冰期＂结束后随气温上升而发生的岸线自然蚀退是如何逐渐被人类活动（特别是2000年以来的围海造陆）所取代的。全新世海相沉积中发现的9个峰值期和晚全新世的7次风暴驱动事件,表明了研究区泥质海岸带增强的海洋影响。这些结果提供了一条经由地质背景认识现代泥质海岸带过程的途径。     

基于SSPs路径下植被气候生产潜力的预测——以陕甘宁为例

陕甘宁三省区自然环境复杂多样,生态环境脆弱,对气候变化响应敏感。在全球气候变化背景下,植被气候生产潜力的研究对该地区农林牧业的生产布局以及生态系统管理等方面起到积极作用。本文选取陕西、甘肃以及宁夏三省区BCC-CSM2-MR模式下SSP126、 SSP245和SSP585三种路径2025-2100年气温和降水的模拟数据,运用Thornthwaite Memorial模型计算研究区未来植被气候生产潜力的变化特征及驱动机制。结果表明：2025-2100年甘肃河西走廊大部分地区保持历史时期向“暖湿型”发展的气候特点,与基准期相比,植被气候生产潜力增量分别集中在10%～40%(SSP126)、 10%～30%(SSP245)、 10%～56.1%(SSP585)。陕西省在SSP126路径下陕北地区植被气候生产潜力呈下降趋势,在SSP245和SSP585路径下全省植被气候生产潜力均呈增加趋势,且陕北地区增加趋势最强。陕西省在SSP126和SSP245路径下大部分地区相对基准期增加了5%～10%,在SSP585路径下增加了10%～20%。宁夏回族自治区在SSP126路径下气候向“暖干型”发展,全区...     

一种改进的MAD钟差粗差探测方法

针对传统中位数绝对偏差（median absolute deviation,MAD）方法在探测钟差粗差方面的不足,提出一种改进的MAD钟差粗差探测方法。以一次差分数据为研究对象,通过深入分析传统MAD方法的工作原理,发现传统MAD方法的数学模型表达存在歧义。在优化探测模型结构的基础上,基于岭回归的基本原理,生成动态MAD,有效克服了部分具有显著趋势变化特征的钟差一次差分数据对粗差探测的干扰。使用国际全球卫星导航系统服务组织提供的GPS精密钟差数据进行了实验,并与传统MAD方法进行比较,结果表明,所提方法相较于传统的MAD方法在粗差探测准确率和查全率方面具有明显优势,实际应用价值较高。