基于系留气艇平台的红外辐射传输算法实验验证

中国科学院大气物理研究所中层大气和全球环境探测重点实验室 (LAGEO) 建立了以系留气艇为平台的综合探测系统。通过气艇在大气边界层上升、下降过程获得不同高度的气象参数和同时的辐射参数。以气象参数为输入,应用辐射传输模式 (MODTRAN4.0) 获得模式辐射输出,将其与实测辐射值作对比,验证MODTRAN4.0模式的准确性,为有关目标识别与遥感提供基础。2006年8月在中国科学院大气物理研究所香河综合观测站利用系留气艇平台进行了验证实验,并对热红外波段的模式对比结果进行分析。结果表明:所建实验系统具备进行模式验证的能力,在热红外波段,MODTRAN4.0模式输出结果与实测辐射亮度之间的相对误差的均方差在边界层大气条件下小于3%。     

长江口及其邻近海域有害藻华的发生情况、危害效应与演变趋势

长江口及其邻近海域是我国近海有害藻华高发区之一。自2000年以来,由东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)、米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)和亚历山大藻(Alexandrium spp.)等甲藻形成的大规模有害藻华连年暴发,对海水养殖业、人类健康和生态安全构成了严重威胁。以往调查和研究工作表明,长江口及其邻近海域藻华优势类群近年来已由硅藻逐渐转变为甲藻,同时,有害藻华原因种也表现出明显的年际变异特征和有毒有害藻种增多的态势,亟待解析其演变机理、趋势和驱动因素。长江口及其邻近海域受长江径流影响,富营养化问题突出,是大规模有害藻华形成的重要原因。同时,该海域也受到来自台湾东北部黑潮分支的影响,但对其与有害藻华的关系所知甚少。在中国科学院战略性先导科技专项"热带西太平洋海洋系统物质能量交换及其影响"支持下,针对这一问题开展了较为系统的调查和研究工作,本文对研究中得到的科学认识进行了初步总结。结果表明:东海黑潮分支能够到达长江口及其邻近海域赤潮区,影响该海域赤潮生物多样性状况;黑潮分支对长江口及其邻近海域甲藻赤潮发生过程具有重要调控作用;长江冲淡水和黑潮分支的共同作用决定了长江口及其邻近海域有害藻华的发生过程和演变趋势。在现有结果基础上进一步分析和讨论了未来长江口及其邻近海域有害藻华的研究方向,以期为进一步解析有害藻华演变趋势、提升有害藻华的监测和预警能力提供依据。     

特殊建筑物雷击截收面积计算

从计算雷击截收面积的逻辑关系出发,以斜坡类建筑和圆顶形建筑两类特殊建筑为例,通过建立相关模型和数学公式,分析计算应从何位置按照何扩大宽度往外偏移能准确地求出截收面积。对于单檐斜坡类建筑、重檐建筑或古塔,根据房檐到屋脊（塔尖）的水平距离和垂直距离的关系,判断出应该按房檐还是屋脊（塔尖）偏移。对于圆顶形或椭圆顶形建筑,利用建筑屋顶的数学公式,建立了到圆心中轴线距离的数学公式,并对其求导数,得到了导数为0时点的横、纵坐标,此点即为偏移点位置,同时得到了对应的扩大宽度。利用AutoCAD偏移及求面积命令得到截收面积,为防雷设计及雷电灾害风险评估中雷击截收面积的准确计算提供参考。     

近100 a来浙江大陆海岸线时空变化特征

收集7个时期的历史图件或卫星遥感影像,运用RS和GIS技术,进行信息提取和实测岸线数据验证,获取各时期浙江大陆海岸线矢量,统计分析结果显示:(1)浙江大陆海岸线总体上表现为海岸线位置外推加快,平直的人工岸线不断取代曲折的自然岸线,部分近岸岛屿并入大陆,海岸线长度明显缩短,百年来人工岸线所占比例由48.01%上升至67.46%。(2)人工岸线和围垦面积变化规律总体呈现出3个明显阶段:1913—1970年自耕农时代高滩围垦阶段,人工岸线长度增加288.78 km,围垦面积仅增593.35 km²;1970—1995年集体农业时代联围堵港阶段,围垦面积快速增加,人工岸线长度反而减少;1995—2014年工业与城镇化建设围垦阶段,人工岸线长度增加116.66 km,而围垦面积剧增1 053.00 km²。(3)河口区大陆海岸线全线平移外推,海岸线长度则有增有减,1913年以来浙江主要河口区围填海面积达1 914.85 km²,占全省围填海面积的76.79%。(4)海湾区大陆海岸线变化以截弯取直为特点,岸线总长度持续减少,百年来三大港湾围填海面积达429.32 km²,占全省的17.22%。     

海洋硬骨鱼类卵黄囊期生物能学研究

卵黄囊期是鱼类早期发育中的一个重要阶段，是鱼类由内源营养向外源营养转化的一个关键时期。在此期间，游离氨基酸、蛋白质、脂肪酸、总脂和碳水化合物等基本生化成份的变化表现出一定的规律性，并具有种的特异性。从能量学的角度来分析，则表现为主要能源物质在发育过程中有规律的变化，各能量物质是按一定顺序被利用的。 鱼卵是一个高度特化的自组织系统，它在发育过程中，用于细胞活动的物质基础主要是卵黄。在卵黄期，卵细胞的代谢过程可描述为依生化成份变化的生化代谢过程和依能量转移和释放的能量代谢过程。从受精到卵黄囊消耗完全的卵黄囊期，以开口摄食为标志分为前后两个阶段，开口之前为全部利用自身营养的内源营养阶段，开口之后为利用自身营养和外源营养相结合的混合营养阶段。探素卵黄囊期海洋硬骨鱼类的能量转化规律，定量分析发育过程中生化成分和能量物质的变化，预测维持仔稚鱼生命活动和提供生长所必需的合适饵料营养成分，已成为鱼类早期发育生物学研究的热点课题。     

邢台市大气稳定度和混合层厚度特征研究

基于1981—2010年邢台市逐日4个时次地面气象观测资料和2014年的同期逐日空气污染API值及气象观测数据,运用修正的Pasquill稳定度分类法和混合层厚度计算方法得出邢台市近30年大气稳定度和混合层厚度变化特征,结果表明:近30年邢台市大气不稳定类呈1.16%/10a增长,中性类呈-1.40%/10a下降,稳定类变化趋势不明显,月变化以中性类和稳定类为主,日变化受太阳辐射强度的影响明显。混合层厚度主要受风速影响,平均厚度460.09m,月变化呈"单峰型"分布。在02:00、08:00、14:00和20:00四个时次上混合层厚度都具有春季大于夏季大于冬季大于秋季的分布特点。经验证发现混合层厚度和不同稳定度等级的出现频率是影响空气质量的重要因子。     

江汉盆地潜江凹陷王场地区古近系潜江组沉积微相及其演变

潜江凹陷是一个中新生代断陷型盐湖盆地。其中蕴藏着丰富的石油、天然气和盐。在始新世晚期-渐新世早期潜江组沉积期,湖盆的构造活动和沉积充填作用极为活跃,形成了厚达4500 m的含盐岩系。通过对凹陷西北部王场地区王平1井、王云10-6井和王80-2井取心段共约151 m岩心的精细研究,在潜江组古盐湖韵律性含盐岩系中识别出17个典型的微相类型,并按成因与形成环境和岩类归纳为7个微相系列,对每个微相的特征与形成环境进行了分析。在潜江组淡化段中,沉积微相的纵向演变过程或组合类型复杂多变,总体上由潜四段至潜二段组成,湖盆的蒸发强度越来越大,水深越来越浅。最后,对潜江盐湖的形成条件和沉积环境演化进行了扼要分析。     

基于高密度电阻率法的土体干缩裂隙动态发育过程精细监测研究

土体在气候作用下发育干缩裂隙是一种常见的自然现象,裂隙的存在会极大弱化土体的工程性质,诱发许多岩土与地质工程问题。为了实时掌握黏性土中干缩裂隙网络的发展状态,提出了一套基于高密度电阻率层析成像技术（ERT）的土体干缩裂隙动态发展过程精细监测方法。分别开展模型试验及原位试验,利用自行研制的测定系统持续采集电流-电位差数据,随后利用自行开发的有限元法电阻率层析成像（FemERT）系统进行数据处理,获取了裂隙网络在不同发育阶段的空间分布特征。结果表明：（1）ERT可以实现土体裂隙发育过程的精细监测,具备监测三维裂隙网络几何形态的能力,裂隙宽度的识别精度达到毫米级,裂隙深度的识别精度达到厘米级;（2）ERT的感度分布特征解释了裂隙发育对于土体电阻率的影响规律,测定电阻值时程曲线因裂隙产生位置的不同而呈现不同的变化规律;（3）反演电阻率及其相对变化率（Rev）可以直观表征裂隙网络在不同阶段的空间几何形态,凸显裂隙动态发育过程对于土体导电性的影响。     

鄱阳盆地构造—沉积特征及其演化史

 鄱阳盆地是发育在江南—九岭和怀玉—官帽基底拆离造山带上的白垩-古近纪张扭性断陷盆地,明显受近南北走向的赣江走滑断裂系和前白垩系逆冲断裂系晚期反转的双重因素控制,呈“两坳夹一隆”的区域构造格局。受赣江、进贤—石门街走滑断裂夹持的南昌凹陷,呈近南北向凹凸相间展布格局。进贤—石门街走滑断裂以东地区,“南断北超”型断陷自南而北由北东走向渐转为北北东向展布,其源于晚印支-燕山期北东向逆冲断裂在晚期的反转作用,西缘和北部受赣江断裂系东枝走滑断裂影响明显而发生转向。鄱阳盆地经历了早白垩世晚期(冷水坞组沉积期)拉分盆地、晚白垩世早-中期(周家店组—南雄组沉积早期)走滑张扭断(坳)陷盆地、晚白垩世晚期(南雄组沉积中-晚期)走滑伸展盆地和古近纪坳陷盆地等演化阶段,东南部断陷区(江埠—二甲村凹陷)由于喜马拉雅期的隆升剥蚀而只残存周家店组早期坳陷和周家店组中期—南雄组中期断陷两个发育阶段的沉积。     

鄱阳湖流域农业生态环境变迁及其启示

为研究农业开发与生态环境的关系,总结不同历史时期鄱阳湖流域农业生态环境特征及其演变特征.其总体特征反映在森林、土地、水、生物资源和生态环境建设方面.生态环境变迁历史对该流域农业发展具有重要的启示.