基于GRACE数据的陆地水储量空间插值方法研究——以科尔沁沙地为例

在地统计学函数模型和地理信息系统技术的支持下,本文利用多种插值方法对GRACE重力卫星解算出的水储量数据进行空间插值方法精度研究,并探讨了科尔沁沙地的水储量空间分布特征。结果表明:1)总体上看,地统计学插值方法优于确定性插值法的反距离权重插值、径向基插值、全局多项式插值和局部多项式插值;2)在地统计学方法中,仅引入高程数据插值,精度并没有提高,综合考虑高程和降水量的协同克里格插值方法的误差最小,插值精度最好。利用协同克里格插值法插值得到科尔沁沙地的水储量空间分布图,由图可知,科尔沁沙地的水储量呈现由南向北增加的空间分布特征。     

呼伦贝尔沙地沙丘砂来源的定量分析— 逐步判别分析(SDA)在粒度分析方面的应用

以呼伦贝尔沙地砂物质的粒度分析资料为基础,利用两组间的逐步判别分析(SDA) 来筛选决定不同沉积物间差异的主导因子,根据主导因子的个数、Mahalanobis距离D2、通过统计学检验的信度琢等3个因素,来定量地确定两个总体间的相似性大小。分析结果表明:呼伦贝尔沙地的风成沙丘砂主要来源于海拉尔组砂(Q3),但河流冲积砂和古土壤也有不可忽视的作用;在嵯岗镇附近及其以西的海拉尔河下游宽阔河谷中,自然条件下河流冲积砂也可以成为风成沙丘砂的主要沙源。     

大风天气老哈河下游迎风侧谷坡的风速脉动特征

基于春季大风天气野外实地风速观测数据,从平均风速、风速脉动、风速脉动强度3个方面对老哈河下游迎风侧谷坡坡脚和坡顶的风速脉动特征进行了分析.结果表明:(1)在距地表0.50 m高度以上,坡脚和坡顶风速在时间序列上波动各自具有均一性;(2)风速脉动幅度随着距地表高度的增加而逐渐加大,其最大值超过4.00 m·s^-1.坡脚和坡顶的风速脉动频率各自具有一致性,但脉动频率不稳定;(3)风速脉动强度基本一致,随高度增加而逐渐增大.在0.50 m高度以上,风速脉动相对值(阵性度)基本稳定,但坡顶的阵性因谷坡的干扰而相对减弱.     

科尔沁沙地西部响水河河水与其河岸相互作用的初步研究

近年来,半干旱地区的风水相互作用正成为风沙地貌研究的新热点,为探讨科尔沁沙地西部响水河河水与其河岸间的相互作用,通过对科尔沁沙地西部响水河的3个典型河段的6个断面的断面形态、流速进行现场实测,同步采集了31个水样,然后在室内对其泥沙含量进行测试,并推算断面流量。结果表明：由南向北3个河段瞬时流量和泥沙含量呈递增的趋势,集水效应十分明显;该河丰水期水量较为丰沛,河流与河岸间的相互作用明显且活跃,主要存在河水掏蚀河岸陡坡等5种相互作用的方式;当下风向陡岸弯道的法线方向与当地盛行风向一致时,气流发生明显汇聚,侵蚀加强,形成风蚀槽,且当风蚀槽接近谷底时,又为曲流的摆动创造了有利条件;河流受到沙丘前移的压迫与下风向河谷陡坡的阻挡,曲流较为发育但不完美,属于非自由曲流。     

河流演变在科尔沁沙地形成和演化中的作用初探——以科尔沁沙地南部教来河中游沙地为例

由于河流洪枯水交替变化,加之新构造运动的影响,本区的河流改道频繁。河流作用所形成的各种松散砂堆积体,在枯水季节受风力作用而形成大量沙丘,进而对洪水期的河道演变施加重要影响;当河流改道或发生大的变迁时,已成沙丘会在盛行风的影响下移动变形,相互连接而形成沙丘群,经长期的发展演化则可形成大范围的沙地;同时,河流在横向摆动过程中,会夷平一部分已成沙丘,但由于沙丘群本身的障碍作用、植被的积极作用和河流改道的不均匀性,使得本区的地表过程以沙丘群的形成为主。相应地,改道后的河流又在新流路上重复上述过程。其中河流的部位(凸岸和凹岸、上游和下游)及其与风向的对应关系(迎风侧与背风侧、直交和外交或平行)不同,所起的作用有很大差异。在研究区内的现代河流及古河道两岸,沙丘群、湖沼、草甸及干草原相间和交错分布,沙带线状延伸,而在第四纪地层中,风成砂、湖沼相、河流相堆积物交替变化,有些地段甚至相互过渡。这些足以说明,在自然状况下,河流演变在沙丘群和沙地形成演化中起着非常重要的促进作用。     

盛行风条件下横向沙丘群丘间走廊中次生气流的研究初报

按照经典风沙物理学理论,横向沙丘下风侧由于气流分离会产生横轴涡旋,然而我们多年来在科尔沁沙地多处开展的沙丘群考察和观测中,经常观察到西北风天气条件下丘间走廊里发育着稳定的南向和西南向气流。为了解这种次生气流的基本特征,我们选择科尔沁沙地西部一片典型横向沙丘群,利用自动气象站进行了风季强风天气的风力观测。结果表明：（1）这种次生气流比较稳定,冬季基本以南风为主,春季以西南风为主;（2）风速会大幅度降低,幅度30%~50%;（3）冬季湍流强度明显小于春季,表明不同季节的局地大气层结状况影响丘间走廊的次生气流;（4）冬季的次生气流主要加深走廊底部,协助沙丘前移,而在春季除了加深走廊外,还促进了走廊的拓宽。     

科尔沁沙地奈曼旗普通风砂土中的粘土矿物

通过对科尔沁沙地奈曼旗普通风砂土中粘土矿物的研究,结果表明这类土壤中的粘土矿物主要是伊利石,其次为高岭石、绿泥石、伊利石-蒙脱石混层矿物;它们主要来源于母质,其次来自成土过程,降尘输入量极有限。随成土过程不断进行,粘土矿物主要遵循铝硅酸盐矿物→绿泥石→绿泥石-蒙脱石→蒙脱石顺序演变。由于母质本身贫乏、成土过程较弱以及比重差异使蒙脱石有独特的搬运与沉降行为,共同造成土壤中缺乏蒙脱石。     

湖南省近40年来伏旱期气温的时空变化特征分析

利用湖南省29个站近40年(1960-1999年)伏旱期(7-9月份)的气温资料,采用经验正交函数分解法(EOF)和旋转经验正交函数分解法(REOF)分析气温空间变化特征,用气候趋势系数、累积距平和连续功率谱等方法分析气温时间变化特征。结果表明,湖南省伏旱期气温的空间变化具有很好的主体一致性,而且依据空间异常类型可分为湘中区、湘北区、湘西南区、湘南区4个区;从时间演化特征来看,湘南区的江华站与其它3个区的代表性站点在气温变化上有较大差异,即在1989年出现了由冷到暖的突变,之后有比其它站点非常明显的上升趋势,而且有着准22 a的变化周期,与全球的增暖具有一致的趋势。     

湖南省近40年来伏早期气温的时空变化特征分析

利用湖南省29个站近40年（1960-1999年）伏旱期（7-9月份）的气温资料，采用经验正交函数分解法（EOF）和旋转经验正交函数分解法（REOF）分析气温空间变化特征，用气候趋势系数、累积距平和连续功率谱等方法分析气温时间变化特征。结果表明，湖南省伏旱期气温的空间变化具有很好的主体一致性，而且依据空间异常类型可分为湘中区、湘北区、湘西南区、湘南区4个区；从时间演化特征来看，湘南区的江华站与其它3个区的代表性站点在气温变化上有较大差异，即在1989年出现了由冷到暖的突变，之后有比其它站点非常明显的上升趋势，而且有着准22a的变化周期，与全球的增暖具有一致的趋势。     

科尔沁沙地夺奈曼旗普通风砂土中的粘土矿物

通过对科尔沁沙地奈曼旗普通风砂土中粘土矿物的研究,结果表明这类土壤中的粘土矿物主要是伊利石,其次为高岭石,绿泥石,伊利石－蒙脱石混层矿物;它们主要来源于母质,其次来自在土过程,降尘输入量极有限。随成土过程不断进行,粘土矿物主要遵循铝硅盐矿物－绿泥石－蒙脱石－蒙脱石顺序演变。由于母质本身贫乏,成土过程较弱以及比重差异使蒙脱石有独特的搬运与沉降行为,共同造成土壤中缺乏蒙脱石。