基于微服务的地质保障系统架构与应用

煤炭地质保障系统对煤矿的安全、高效生产具有非常重要的作用。煤矿地质保障系统开发面临数据来源多样、地质监测系统集成开发语言不统一、定制化软件导致地质保障平台在不同煤矿适应性差等问题。提出微服务的地质保障系统开发架构,架构分为3层,分别是应用层、平台层和基础设施层。微服务的地质保障架构规范了开发过程,简化了使用的技术栈,优化了系统集成开发流程;将通用的技术业务固化在开发架构,将需要集成的地质类子系统等专业属性强的业务通过微服务方式进行开发和部署运行,降低了开发、集成难度;使用Docker技术封装微服务镜像,让微服务的部署运行不再受到运行环境的影响,提高跨平台移植性,降低了系统的部署难度,缩短了部署时间。微服务地质保障系统架构在唐家会地质保障系统中的开发实践证明:架构的应用改变了现有地质保障类软件的开发模式,通用业务与专业类业务分离,以微服务的形式实现多专业应用集成,便于多团队并行开发,提高工作效率;微服务实现了系统内部各功能之间的高内聚低耦合,不同方法的钻探、物探等专业功能开发可独立完成,使后期运维、修改的可控性大大提高。      

亚热带落叶乔木叶蜡正构烷烃单体碳同位素季节变化特征及影响因素

叶蜡正构烷烃单体碳同位素组成已经成为陆相沉积古生态重建的重要研究方法。现代过程研究是提升叶蜡正构烷烃指标解译的重要环节,而目前关于落叶乔木叶蜡烷烃单体碳同位素组成(δ¹³C_alk)的季节性变化研究还比较有限。本文对两种典型亚热带落叶乔木（小叶栎、枫香）开展了为期2年的叶蜡烷烃δ¹³C_alk研究。两个树种叶蜡烷烃的δ¹³C_alk值在春季偏正,随后迅速偏负,秋季变幅较小,趋于稳定。这种季节性变化特征和初期利用储存的老碳而后期利用新合成的糖类有关。在生长季末期,两种落叶乔木叶蜡烷烃相对于叶片的碳同位素分馏系数处于-6‰～-8‰,相对于文献报道的平均值偏负,这可能是因为生长季后期仍有少量的长链正构烷烃合成。研究结果揭示,基于落叶乔木叶蜡烷烃单体碳同位素进行古环境重建时需要考虑环境信号的季节性。     

川南柏香田地区早志留世石牛栏组风暴沉积的发现及意义

通过野外实测剖面和镜下薄片观察,于通过野外实测剖面和镜下薄片观察,在川南柏香田剖面早志留世石牛栏组下部发现一套风暴沉积,具有侵蚀底面、砾屑层、粒序层理、丘-洼状交错层理、沙纹层理以及风暴与平静天气形成的沉积物互层等风暴沉积特征。理想风暴沉积序列由6个沉积单元组成,根据剖面不同沉积单元间的排列组合,将其划分为4种风暴沉积序列,各序列间存在一定继承性,由下向上表现为远源型风暴向近源型风暴的转变、风暴强度逐渐增强的过程。结合更靠扬子东南缘的深水剖面重力流沉积的缺乏,可以推断早志留世石牛栏期研究区的沉积模式为碳酸盐缓坡。结合风暴的形成机制以及石牛栏组风暴沉积的发育特征可知（尤其是正粒序层理和典型丘状交错层理）：研究区早志留世处于中低纬度的古地理位置,可为上扬子区古气候及古扬子海盆演化提供依据;上扬子区早志留世同期异相地层存有争议,风暴沉积特征为石牛栏组、小河坝组、罗惹坪组等地层提供等时性对比标尺;川南早志留世石牛栏组沉积环境意见不一,风暴沉积为其碳酸盐岩缓坡环境提供证据资料。通过总结前人对风暴岩物性认识,结合上扬子区同期地层油气地质条件,可提供油气勘探新途径。川南柏香田剖面早志留世石牛栏组下部发现一套风暴沉积,发育侵蚀底面、砾屑层、粒序层理、丘-洼状交错层理、沙纹层理以及风暴与平静天气形成的沉积物互层等风暴沉积特征。理想风暴沉积序列由6个沉积单元组成,根据剖面不同沉积单元间的排列组合,将其划分为4种风暴沉积序列,各序列间存在一定继承性,由下向上表现为远源型风暴向近源型风暴的转变、风暴强度逐渐增强的过程。结合更靠扬子东南缘的深水剖面中重力流沉积的缺乏,可以推断早志留世石牛栏期研究区的沉积模式为碳酸盐缓坡。结合风暴的形成机制以及石牛栏组风暴沉积的发育特征可知（尤其是正粒序层理和典型丘状交错层理）：研究区早志留世存于中低纬度的古地理位置,可为上扬子区古气候及古扬子海盆演化提供依据;上扬子区早志留世同期异相地层存有争议,风暴沉积特征为石牛栏组、小河坝组、罗惹坪组等地层提供等时性对比标尺;川南早志留世石牛栏组沉积环境意见不一,风暴沉积为其碳酸盐岩缓坡环境提供证据资料;总结前人对风暴岩物性认识,结合上扬子区同期地层油气地质条件,提供油气勘探新途径。     

东北地区五大连池湖相沉积物正构烷烃和单体碳同位素特征及其古植被意义

对中国东北地区小兴安岭与松嫩平原过渡带五大连池青石钻孔湖相沉积物进行了有机地球化学分析,检测出丰富的正构烷烃生物标志化合物.本文主要讨论了正构烷烃的分布及其单体碳同位素组成特征.正构烷烃具有前峰型和双峰型两种分布特征,表明其有机质为混合来源,包括低等菌藻类生物和陆生高等植物输入.正构烷烃的分布特征表明,自35.2ka B.P.以来,nC27/nC31和ACL指标共同记录了东北地区小兴安岭与松嫩平原过渡带的植被以草本为主.对C27、C29和C31长链正构烷烃进行了单体碳同位素测定,并利用二元模式估算了C3和C4植物相对生物量,结果表明,自35.2ka B.P.以来,研究区的植被以C3植物为主.期间在典型冷暖气候事件中,受温度变化的影响,C3/C4植物的相对生物量有明显的变化,在全新世大暖期(6.0ka B.P.),受温度升高影响,C3植物的生物量显著减少,C4植物的生物量则明显增加;而在两次典型冷气候事件(中全新世降温事件8.2ka B.P.和新仙女木事件12.9ka B.P.)时期,受温度降低影响,C3植物的生物量有增加的趋势,C4植物的生物量则相对呈减少的趋势;在末次冰盛期21.0ka B.P.时,受明显低温特征的影响,C3植物生物量高达80.0％,这可能是当时低温的气候特征抑制了C4植物的生长.研究结果对探索我国东北地区C3/C4植物分布格局,并为评估未来气候演化对该地区植被格局和农业生产的影响提供科学依据.     

徐州地区新元古界下部具臼齿构造碳酸盐岩事件成因探讨

徐州地区新元古界贾园组-赵圩组发育陆棚-缓坡-台地边缘的碳酸盐沉积,记录有广泛的风暴事件,并在其中发现 大量具“臼齿构造”碳酸盐岩。依据野外剖面系统观察与室内综合分析,将臼齿碳酸盐岩划分为原地型：条带状M1（平直 条带状M1-a、分叉条带状M1-b）、蠕虫状M2（短小蠕虫状M2-a及长条蠕虫状M2-b）、丝状M3、悬针状M4;异地型：碎屑 状M5等五种形态类型,主要发育于缓斜坡下部到潮坪环境。以水体深度及水动力条件下的七种代表性风暴序列为背景,将 臼齿碳酸盐岩的形态及分布与瞬时高能事件沉积做关联分析。研究发现,臼齿构造与风暴事件有密切联系,表征晴好天气 下的块状层中以M3为主,风暴期动荡水体序列层段以M1,M2为主,而在表征风暴高潮期序列层段以异地型的M4, M5为 主。风暴的强弱及水深变化控制了风暴序列的分布,进一步控制了臼齿构造的形态与规模。由此推断,臼齿构造形成是在 中-新元古代特殊的古大气古海洋背景下,在风暴周期的不同阶段,经历具有裂缝形成与微亮晶充填的紧密联系的过程。 风暴前期和风暴高潮期,风暴浪对臼齿构造的形成主要体现在造缝阶段,而风暴后期则主要为微亮晶的填充阶段。最终形 成广泛分布的具臼齿构造碳酸盐岩这一地质历史内特殊的事件型碳酸盐岩类型。     

2018年7月15—17日北京极端强降水过程三类对流风暴及其强降水特征分析

2018年7月15—17日,北京遭遇当年入汛以来最强降水过程。该过程具有持续时间长、累计雨量大、局地雨强强等特点。针对小时降水量阶段性减弱的特征,对该过程不同阶段三类对流风暴及其强降水特点进行了对比分析。结果表明： 16日凌晨副热带高压边缘暖区强降水主要由低质心型对流风暴造成,该时段暖湿层结深厚,垂直风切变较弱;对流系统具有类似热带强降水型风暴特征,加之“列车效应”影响,导致北京密云出现极端强降水;高质心型对流风暴出现在16日至17日凌晨,受高空槽和副热带高压共同影响,中层有干空气侵入,整层垂直风切变较强;对流系统存在悬垂结构特征,但局地性强、移速快,其造成的最大降水量要弱于低质心型对流风暴;混合型对流风暴对应17日高空槽过境的强降水,该时段能量和水汽条件较前期明显减弱;对流风暴的强度和降水量级在三类风暴中最弱。不同类型对流风暴对应的环境条件、结构特征及其移动传播特点决定了该过程不同阶段的降水强度和量级。     

湘西北地区强冰雹的多普勒天气雷达旁瓣回波统计分析

为准确应用旁瓣回波作强冰雹预警,对湘西北地区5次强冰雹过程中9个风暴单体被观测到的159次旁瓣回波样本进行统计分析,并系统总结旁瓣回波的雷达产品图像特征和探讨影响旁瓣回波观测的主要原因,深入研究旁瓣回波随强度与空间的分布特征。结果表明:⑴产生旁瓣回波的风暴核最小反射率因子强度为60 d Bz,其强度是能否产生旁瓣回波的决定因素,强度越强,越易产生旁瓣回波且特征越明显,旁瓣回波的面积与60 dBz以上的风暴核面积和强度成正比,旁瓣回波中心强度、最大值强度与相应的风暴核最大值强度相关性分别可达0.86和0.92。(2)旁瓣回波在高度4 km左右、仰角3.4°、距离75 km左右出现频次达到峰值,风暴核回波强度的垂直分布特点是造成这种分布特征的主要影响因素。(3)旁瓣回波在270°—360°方位区间出现频次最多,具有明显的方位分布特点,强风暴单体的生成源地及其路径决定旁瓣回波的方位分布。(4)旁瓣回波分布在风暴核切向方向梯度大值区一侧,另一侧由于存在真实回波,导致旁瓣回波特征被真实回波覆盖而不易被观测到。(5)旁瓣回波特征可以作为S波段天气雷达强冰雹预报预警的充分条件。     

2017年8月萍乡地区连续性雷暴大风过程分析

利用常规观测资料、探空资料、多普勒天气雷达基本产品及导出产品,分析了2017年8月中旬萍乡地区雷暴大风天气过程,并选取了其中最强的一次过程进行了细致的分析。结果表明,“北低槽、南副高”的环流形势是此次长时间雷暴大风的环流背景,萍乡受“上下一致”的西南急流控制,中低层切变线、西南急流导致了强对流不稳定;低层逆温、“上干冷、下暖湿”以及风垂直切变的垂直结构,为雷暴大风的产生提供了层结条件和能量条件;地面热低压和地面辐合线、干线等是此次雷暴大风的触发机制。飑线过境,气象要素变化剧烈,在“人”字形回波附近,回波断裂处等区域容易产生强雷暴大风天气。强回波高度迅速下降、拖曳作用、动量下传、中层干暖空气的夹卷及蒸发作用、一定强度的中层径向辐合等多种因素导致了此次地面大风。垂直累积液态含水量、最大反射率因子、风暴顶高的持续下降,对地面大风天气的预报具有一定的指示意义。     

A Case Study of the November 2012 Mixed Rain-Snow Storm over North China

A mixed rain-snow storm associated with a strong burst of cold air and development of an extratropical cyclone occurred over North China from 3 to 5 November 2012.This early snowfall event was characterized by a dramatic drop in temperature,strong winds,high precipitation intensity,broad spatial extent,and coexistence of multi-phase precipitating hydrometeors.This study investigates the multi-scale interactions between the large-scale circulation background and the synoptic-scale weather systems associated with the storm.The results are as follows.（1） The Arctic Oscillation （AO） had been in its negative phase long before the event,leading to southward advection of cold air into North China in advance of the storm.（2）The large-scale atmospheric circulation experienced a decreased number of long waves upstream of North China prior to the storm,resulting in reduced wave velocity and an almost stagnant low pressure system （extratropical cyclone） over North China.（3） An Ω-shaped blocking high over East Asia and the western Pacific obstructed the eastward movement of an upstream trough,allowing the corresponding surface cyclone to stabilize and persist over Beijing and its neighboring areas.This blocking high was a major factor in making this event a historically most severe precipitation event in autumn in Beijing for the past 60 years.（4） Baroclinic instability at lower levels gave rise to rapid development of the cyclone under the classical ＂second type＂ development mechanism for extratropical cyclones.（5） Moisture originated from the Yellow Sea entered the slowly-moving cyclone in a steady stream,creating fairly favorable water vapor supply for the heavy rainfall-snowfall,especially during the later stage of the cyclone development.（6） Moisture transport and frontal lifting triggered low-level instability and updrafts.Intensification of the front enhanced the vertical wind shear,causing conditional symmetric instability （CSI） to expand upward within the unstable lower troposphere,and to eventually gear into the CSI region of the upper troposphere,which facilitated the upward development of low-level updrafts.