HALOE资料揭示的热带平流层CH4时空变化特征

中层大气微量成分的分布和变化是中层大气研究的重要问题之一,但是长期以来中层大气的资料非常少。卤素掩星试验（HALOE）对中层大气多种微量气体进行观测,形成中层大气多种微量元素的空间分布和时间演变资料组,这是对中层大气微量气体含量资料的极大补充。作者利用1992～2003年HALOE资料分析热带地区（20°S～20°N）平均的CH4的垂直分布和时间演变特征。结果表明:热带平流层CH4混合比在平流层下层有较充分的混合;热带平流层CH4混合比的季节变化明显,在平流层中上层以年循环为主,而在平流层下部以半年变化为主;热带平流层CH4混合比的年际变化主要有准2年和准5年振荡。       

种植不同作物对农田N2O和CH4排放的影响及其驱动因子

以种植玉米(Zea mays)、大豆(Glycine max)和水稻(Oryza sativa)的农田生态系统为研究对象,于2003年6~10月系统观测了N2O和CH4的排放、土壤温度和湿度以及相关的生物学因子。玉米和水稻分别施化肥氮300 kg.hm-2,大豆未施氮肥。研究结果表明,作物类型对农田N2O和CH4排放具有显著的影响。土壤-玉米系统、土壤-大豆系统和土壤-水稻系统的N2O季节性平均排放通量分别为620.5±57.6、338.0±7.5和238.8±13.6μg.m-2.h-1(N2O)。种植作物促进了农田生态系统的N2O排放,玉米地土壤和裸地土壤的N2O平均排放通量分别为364.2±11.7和163.7±10.5μg.m-2.h-1(N2O)。土壤-玉米系统、土壤-水稻系统、玉米地土壤和裸地土壤N2O排放受土壤温度的影响,与土壤湿度无显著统计相关,但受土壤温度和水分的综合影响。土壤-大豆系统N2O排放随作物绿叶干重的增加而指数增加,与土壤温度和水分条件无统计相关,由大豆作物自身氮代谢所产生的N2O-N季节总量约为6.2 kg.hm-2(N)。土壤-水稻系统CH4平均排放通量为1.7±0.1 mg.m-2.h-1(CH4),烤田抑制了稻田CH4的排放。烤田前影响稻田CH4排放的主要因素是水稻生物量,烤田后的浅水灌溉及湿润灌溉阶段的CH4排放与土壤温度和水稻生物量无关。本研究未观测到旱作农田有吸收CH4的现象。     

FY-4A AGRI陆地气溶胶光学厚度反演

风云四号A星（FY-4A）是中国第二代静止气象卫星的首颗星,多通道扫描成像辐射计AGRI (Advanced Geosynchronous Radiation Imager)是搭载在FY-4A上的主要光学载荷之一。AGRI具有高频率观测特点（每天观测205次）,在大气气溶胶的遥感高频监测方面具有良好应用潜力,但目前官方还未发布相应的气溶胶数据集。本文旨在针对AGRI数据的特点开发基于地表反射率比值库的反演算法以生产高精度的AGRI气溶胶数据集。本文首先基于再分析数据对去云后的AGRI L1级数据进行气体吸收订正;然后利用背景气溶胶光学厚度AOD(Aerosol Optical Depth)对一个月内的“次暗像元”进行大气校正以获取AGRI 0.65μm和0.83μm通道的地表反射率,进而获取这两个通道的地表反射率的比值,完成每个月的地表反射率比值库的构建;最后便可以基于已构建的地表反射率比值库实现地气解耦,完成气溶胶的遥感反演。该算法已被应用于2019年5—10月京津冀地区的气溶胶反演,AGRI AOD反演结果与美国国家航天局发布的MODIS (Moderate-resolution ...     

新疆额尔齐斯金矿带构造控矿规律研究

额尔齐斯金矿带位于新疆阿尔泰南缘。地质研究表明,发生于晚石炭世—早二叠世的金成矿作用在整个额尔齐斯金矿带中广泛发育,明显受额尔齐斯韧性剪切带及其次级断裂的控制。通过对额尔齐斯构造带及其中发育的21个金矿床(点)尤其是多拉纳萨依、托库孜巴依、萨尔布拉克、科克萨依和马热勒铁等金矿床控矿构造的研究,作者提出如下新认识:额尔齐斯韧性剪切带总体上具有向东收敛、向西散开的基本形式,控矿构造具有向东单一(仅为韧性剪切构造)、向西复杂(脆韧性构造叠加于韧性构造和中酸性岩体上)的特点,由此控制的金成矿作用具有“东浅西深、东弱西强”等6条基本规律。在此基础上,结合EH4深部地球物理测量结果,指出额尔齐斯金矿带西部哈巴河地区和中部富蕴地区是形成大型金矿床的有利地区。     

基于GRAPES四维变分的静止轨道微波观测系统模拟试验研究

地球静止轨道微波观测同时具有高频次、大视场和穿透云雨的全天候观测能力,因此中国在规划第二代静止轨道气象卫星“风云四号”系列时已经明确提出对静止轨道微波观测的需求。基于中国候选的50、118、183、380和425 GHz五频段静止轨道微波辐射计载荷方案,开展了地球静止轨道微波观测系统模拟试验,理解其观测时间分辨率、频段选取和观测误差对台风预报的影响。试验基于GRAPES全球四维变分同化系统,同化静止轨道微波模拟观测资料,以2018年台风“玛利亚”和“山竹”为例分析了静止轨道微波资料同化对台风预报的影响。试验结果表明,对于静止轨道微波资料同化应用,提高观测资料的时间分辨率、增加通道数量和降低噪声水平能够有效提升台风数值预报性能。      

基于扰动模式的四维变分资料同化系统框架的设计完善和数值试验

为了建立一个应用于区域数值预报的四维变分资料同化（4DVar）系统,在近期开发的扰动预报模式GRAPES_PF基础上,开发完善增量四维变分同化系统框架。该框架中暂不包含物理过程（长短波辐射、边界层过程、对流参数化和云微物理等）。对比业务使用的GRAPES 3DVar系统,增加了温度控制变量。将无量纲Exner气压与流函数的线性风压平衡方程直接在地形追随垂直坐标面上求解,且通过广义共轭余差法（GCR）求解扰动亥姆霍兹（Helmholtz）伴随方程。利用人造“探空”资料对2015年10月台风“彩虹”进行了理想数值试验。试验结果表明,所开发的扰动四维变分同化框架得到了预期的结果,即同化更多资料并反复受到模式约束的四维变分同化系统能有效改善初值质量,进而改善区域数值预报。建立的区域四维变分同化框架合理可行,为进一步发展包含完整物理过程的区域四维变分同化系统奠定了研究基础。      

滨海地区不同质地土壤对垃圾渗滤液中氨氮的吸附作用

为了探讨粉砂、粉质粘土、粉土对垃圾渗滤液中NH4+-N的吸附作用,在室内做了吸附实验,实验结果表明,三种土样吸附NH4+-N的等温吸附曲线均符合Langmuir模式,且最大吸附量分别为粉砂1.3 034 ms/g,粉质粘土1.109 mg/g,粉土0.3 439 mS/S.不同土样吸附NH4+-N的能力差异较大,三种土样的吸附顺序为:粉砂>粉质粘土>粉土;三种土样的迟滞因子分别为粉砂27.939,粉质粘土21.782,粉土18.257,说明粉砂和粉质粘土的防污能力较粉土强.     

东营凹陷南斜坡沙四下亚段—孔店组原油地球化学特征及成因分类

东营凹陷南斜坡沙四下亚段—孔店组为一套紫红色或红色碎屑岩沉积,本身不具备生烃能力,因此对该层段原油成因的研究具有重要意义。在系统分析17个油砂和5个原油样品的生物标志物组合特征的基础上,将该区原油划分为4种成因类型。Ⅰ类原油分布于平方王地区和博兴洼陷,Pr/Ph0.8,Ph/nC180.6,伽马蜡烷含量极低,4-甲基甾烷、重排甾烷含量相对高,Ts/Tm、藿烷/甾烷值相对高,可能来源于一套淡水湖相环境下形成的、富含粘土矿物的泥岩。Ⅱ类原油分布于纯化—乐安构造带、陈官庄构造带,Pr/Ph0.6,Ph/nC182,伽马蜡烷含量高,4-甲基甾烷、重排甾烷含量低,Ts/Tm和藿烷/甾烷值低,可能与一套盐湖相泥岩或灰质泥岩有成因关系。Ⅲ类原油分布于青城北缓坡构造带,检测出25-降藿烷系列,伽马蜡烷含量介于Ⅰ类和Ⅱ类之间,可能为早期充注的Ⅱ类原油遭受生物降解后和晚期充注的Ⅰ类原油形成的混源油,且以晚期充注为主。Ⅳ类原油分布于王家岗地区孔店组,具有C29甾烷绝对优势和高含量的伽马蜡烷,推断为Ⅱ类原油和一种来源于浅湖—沼泽相的原油形成的混源油。     

Origin of Paleofluids in Dabashan Foreland Thrust Belt:Geochemical Evidence of 13C,18O and 87Sr/86Sr in Veins and Host Rocks

In the last ten years, with important discoveries from oil and gas exploration in the Dabashan foreland depression belt in the borderland between Shanxi and Sichuan provinces, the relationship between the formation and evolution of, and hydrocarbon accumulation in, this foreland thrust belt from the viewpoint of basin and oil and gas exploration has been studied. At the same time, there has been little research on the origin of fluids within the belt. Based on geochemical system analysis including Z values denoting salinity and research on δ13C, δ18O and 87Sr/86Sr isotopes in the host rocks and veins, the origin of paleofluids in the foreland thrust belt is considered. There are four principal kinds of paleofluid, including deep mantle-derived, sedimentary, mixed and meteoric. For the deep mantle-derived fluid, the δ13C is generally less than ?5.0‰PDB, δ18O less than -10.0‰PDB, Z value less than 110 and 87Sr/86Sr less than 0.70600; the sedimentary fluid is mainly marine carbonate-derived, with the δ13C generally more than ?2.0‰PDB, δ18O less than ?10.0‰PDB, Z value more than 120 and 87Sr/86Sr ranging from 0.70800 to 0.71000; the mixed fluid consists mainly of marine carbonate fluid (including possibly a little mantle-derived fluid or meteoric water), with the δ13C generally ranging from ?2.0‰ to ?8.0‰PDB, δ18O from ?10.0‰ to ?18.0‰ PDB, Z value from 105 to 120 and 87Sr/86Sr from 0.70800 to 0.71000; the atmospheric fluid consists mainly of meteoric water, with the δ13C generally ranging from 0.0‰ to ?10.0‰PDB, δ18O less than ?8.0‰PDB, Z value less than 110 and 87Sr/86Sr more than 0.71000. The Chengkou fault belt encompasses the most complex origins, including all four types of paleofluid; the Zhenba and Pingba fault belts and stable areas contain a simple paleofluid mainly of sedimentary type; the Jimingsi fault belt contains mainly sedimentary and mixed fluids, both consisting of sedimentary fluid and meteoric water. Jurassic rocks of the foreland depression belt contain mainly meteoric fluid.     

EH4电导率成像系统在云南红河州应急水源地的应用

通过地表调查和常规的经验判断很难查明岩溶地下水系的补给、径流及排泄等重要信息,因此,水文地质工作困难,打井工程出水率低.通过在已知的水井、干井位布置的EH4试验剖面,采用EH4电导率成像系统,分析并总结岩溶地下水分布特征,并将该方法应用于云南红河州地区应急水源地勘查,最终布置(深)井位并成功打出地下水.由此也表明了EH4电导率成像系统应用于岩溶地下水结构勘探中具有可行性和有效性.