疏勒河源区水化学特征及其控制因素分析

以疏勒河源区为研究区,自2018年12月至2019年11月分别采集河水、泉水和雪样样品44个、4个和7个,综合运用Piper三线图、Gibbs图、离子比值法定性分析不同水体水化学特征及控制因素,利用质量平衡法（正向地球化学模型）量化不同来源对不同季节河水水化学成分的贡献率。结果表明：疏勒河源区不同水体水化学特征存在差异,TDS含量为泉水>河水>冰川融水>雪水,河水水化学类型冬季为HCO₃^--Mg²⁺?Ca²⁺型,春季为HCO₃^--Ca²⁺?Mg²⁺?Na⁺型,夏、秋季均为HCO₃^--Ca²⁺?Mg²⁺型,泉水和雪水分别为HCO₃^--Ca²⁺?Mg²⁺型、HCO₃^--Ca²⁺型;受多种因素共同影响,不同季节河水主离子时空变化均存在差异;河水和泉水水化学组成受岩石风化作用控制,主离子来源于以白云石为主的碳酸盐岩风化、硅酸盐岩风化和盐岩、石膏、硫酸盐矿物等蒸发岩溶解;正向地球化学模型计算结果表明冬春季河水阳离子主要来源于硅酸盐岩风化溶解,夏秋季碳酸盐岩对河水阳离子贡献率大于硅酸盐岩,总体河水阳离子主要来源于碳酸盐岩和硅酸盐岩风化。     

青藏高原高寒沼泽化草甸群落生物量及地下CNP对积雪增加的响应

以青藏高原多年冻土区高寒沼泽化草甸为研究对象,采用雪栅栏诱导方式模拟积雪厚度增加,结合植物地上、地下根系以及土壤养分变化,分析了高寒沼泽化草甸对积雪厚度增加的响应。结果表明：积雪厚度增加后,0~20 cm浅层土壤温度和水分含量增加;植物群落高度和土壤表层0~10 cm根系生物量显著增加,植物群落组成和地上生物量没有变化;地下0~20 cm土壤碳（C）、氮（N）、磷（P）总储量降低,根系中C、N、P储量增加;土壤表层0~10 cm总N∶P比显著增加,但是有效磷含量在0~10 cm和10~20 cm土层均显著增加。可见,积雪厚度增加并不影响沼泽化草甸植物群落的组成和地上生物量,仅增加植被高度;增加土壤表层总N∶P比意味着积雪厚度增加可能会减轻沼泽化草甸土壤中氮限制,从而减缓沼泽化草甸的氮匮乏状况。结论可为高寒生态系统响应积雪变化研究提供样地尺度的观测数据,并为冰冻圈生态系统应对未来气候变化的模型估算提供数据支撑。     

地基微波遥感评估黄河源区草原下垫面土壤冻融过程研究

土壤冻融过程对气候变化非常敏感,如何准确监测土壤冻融过程具有重要的科学意义。利用2017年6月至2018年6月中国科学院若尔盖高原湿地生态系统研究站玛曲观测场地基微波辐射计观测数据、浅层土壤温度和近地面气温数据,通过构建归一化极化比值冻结因子、极化差值冻结因子、组合水平极化差值冻结因子和组合垂直极化差值冻结因子等不同土壤冻结因子,评估了黄河源区草原下垫面土壤冻融过程。结果表明：L波段微波辐射计监测土壤冻融状态的结果与近地面气温和浅层土壤温度表征的土壤冻融过程基本一致。当入射角为50°时,归一化极化比值冻结因子和极化差值冻结因子与实测数据的一致性分别达到83.6%和82.8%。每种冻结因子具有明显的季节性变化,四种冻结因子在春季时的准确度低于夏、秋、冬三个季节。归一化后的相对冻结因子的标准差在秋季最大,可达0.3;在冬季和夏季最小,值小于0.2。在土壤发生冻结和融化转换时,垂直极化和水平极化下的亮温同时下降,其差值较完全冻结或者完全融化时的亮温差大。研究结果可为微波遥感监测土壤冻融过程提供技术参考。     

非饱和网纹红土比例加载特性研究

本文利用应力控制式全自动GDS静三轴仪对含水率相同、干密度相同重塑网纹红土进行分级加载条件下不同恒应力比路径、不同基质吸力的三轴固结排水试验,研究了非饱和网纹红土比例加载特性。研究结果表明：在比例加载条件下,非饱和网纹红土的基质吸力平衡过程中,反压排水量有一个明显的转折点,此转折点可作为判断基质吸力是否到达平衡的时间点;通过比较不同基质吸力下的轴向应变和时间的关系曲线发现,基质吸力的增加引起轴向应变增加;在偏应力保持不变的条件下,基质吸力的增加没有引起轴向应变的明显增加;不同基质吸力下的偏应力和净平均应力呈直线关系,其斜率近似为恒应力比;提出一种可以预测非饱和网纹红土比例加载条件下的径向应变的方法。     

联合反演模型中相对权比的约束反演

为确定联合反演模型中的相对权比,提出根据数据先验信息对相对权比进行一定约束,并将相对权比同其他模型参数一并作为未知参数参与反演的方法。数值实验表明,当先验信息可靠时,运用该方法可以获得较好的结果。     

一定厚度的油膜对海浪的抑制模型研究

本文结合海浪谱的作用量平衡方程,给出了一定厚度油膜对海浪的抑制模型,该模型不仅与油膜的物理参数有关,而且与环境参数有关。文中开展了抑制比对这些参数的敏感性分析,数值模拟结果表明:动力学粘性,表面/界面弹性、油膜厚度、油膜覆盖率等参数对抑制比的影响较大,但油膜的其他物理学参数如:密度、表面/界面张力,表面/界面粘度几乎对抑制比不产生影响;而且,文中还发现风速和风向对抑制比的影响较大。一般情况下,油膜对雷达回波信号的抑制,只需考虑油膜对海浪的抑制作用;但对厚乳化溢油而言,还应考虑到介电常数的减小对雷达回波信号的抑制。将本文建立的抑制比模型所得结果与墨西哥湾溢油事故期间的15景ENVISAR ASAR影像所得抑制比结果进行了比较。     

Characterizing the influence of tide on the physico-chemical parameters and nutrient variability in the coastal surface water of the northern Bay of Bengal during the winter season

The spatial distribution of physico-chemical parameters(sea surface temperature(SST), p H, sea surface salinity(SSS), dissolved oxygen(DO) and Secchi depth) along with filterable nutrients(dissolved inorganic nitrate(DIN),dissolved inorganic phosphate(DIP) and reactive silicate(DSi)) are measured in the winter months of November,December, January and February for four consecutive years from 2009–2010 to 2012–2013 on the shallow continental shelf(20 m bathymetry) of the coastal waters(up to 18 km away from shoreline) of the northern Bay of Bengal(n Bo B) during the highest high tide(HHT) and lowest low tide(LLT) hours for the first time. The variability of the coastal biogeochemical environment is assessed during the HHT and LLT hours and for this purpose, seawater samples are collected from seven different locations of a transect in the coastal region. Physicochemical parameters(except SST) show significant difference in magnitude during the HHT and LLT hours respectively. p H, SSS and DO are found to increase in the HHT hours and vice-versa. The data reveal that during the LLT hours, a relative increase of freshwater input in the n Bo B can have elevated the nutrient concentration compared with that observed during the HHT hours. The ratio of nutrient concentration is found to deviate significantly from the Redfield ratio. The abundance of DIP is much higher compared with that of DIN and DSi.The anthropogenic sources of DIP from the upstream flow(especially the domestic effluent of several metropolises) can be mainly attributed behind such an observation. In order to characterize and establish the trend of such variation in such an important bio-climatic region, long-term and systematic ecosystem monitoring in the coastal water of the n Bo B northern Bay of Bengal should be carried out throughout the year.     

Resolution of Seamount Geoid Anomalies Achieved by the SARAL/AltiKa and Envisat RA2 Satellite Radar Altimeters

The resolution of seamount geoid anomalies by the SARAL/AltiKa Ka-band radar altimeter is compared with the Envisat RA2 Ku-band altimeter using cross-spectral analysis of exact-repeat profiles. Noise spectra show white noise floors at root-mean-square levels around 8 mm per root-Hz for AltiKa and 19 mm per root-Hz for RA2, and are colored at wavelengths longer than a few km, with a spectral hump similar to that seen in Jason-2 data. The AltiKa noise level is lower than the RA2 noise level by more than one would expect from the ratio of their pulse repetition frequencies. Large outliers are present in data from both altimeters, always of one sign (range too long), and show little correlation with rain or other error flags. Seamount anomaly signal to noise ratios are 30 to 10 dB for AltiKa and 3 to 8 dB less for RA2, decreasing as seamount size decreases. Seamounts as small as 1.35 km tall are resolved by both instruments, with significantly better performance by AltiKa due to its lower noise level. If AltiKa can fly a geodetic mission, it will find many presently unknown seamounts.     

基于区域跟踪的增雨效果分析方法新探

在高炮催化区跟踪算法基础上,探究了选取等面积同心圆环作为对比区进行人影作业效果物理评估新方案,并给出了该方案适应性判断指标。选取垂直液态含水量和面雨量作为方案检验因子,分析了不同自然降水过程中,不同时间段"催化区"和"对比区"平均物理量的双比值和相对偏差等参量的变化;并以相似离散度为指标,分析该方法的适用范围,分析何种条件下自然降水的"催化区"和"对比区"变化比较一致且小于增雨效果。实验表明:不同自然降水过程中,"催化区"和"对比区"30 min平均垂直液态含水量变化以及3 h平均相对增雨均小于增雨效果,新方案可用于人工增雨效果分析。后提出将综合相似离散度作为判据,当其值大于0.2时,则不采用该方案,判据的增加明显改善了新方案评估效果。     

灌河口北部海域氮磷营养盐分布及富营养化评价

于2012年5月至2013年2月期间在灌河口北部海域取样,分析讨论了灌河口北部海域营养盐含量的时空变化及其影响因素、海域的富营养化水平和营养级类型。结果表明,整个调查期间,无机磷的含量相对较低,高N/P值显示磷可能成为该研究海域浮游植物生长的限制因子。调查海域近岸及附近海域营养指数E值大于1,处于富营养状态。营养级评价结果显示海域四个季节大多数站位处于磷中等限制潜在性富营养状态。无机氮含量较高,灌河口附近海域普遍超过第四类海水水质标准,其中夏秋季高于春冬季,是由于夏秋季陆源输送增大所致。