长江河口主槽地貌形态观测与分析

人类活动可以改变流域至河口的泥沙输运与沉积。尽管一些近期的研究已经调查了长江河口的形态演变,然而,流域和河口工程如何影响河口河床的形态演变仍然是不清楚的。该文利用2010年至2015年多波束测深系统和浅地层剖面仪等先进现场测量仪器的长江口主槽走航测量资料,并结合主槽表层沉积物资料,分析了近年来人为强干扰下的长江河口主槽底床微地貌形态,以理解近期人类活动对河口的影响。结果显示:近年来长江河口主槽底床上除了存在平床、沙波、冲沟和冲刷痕等常见微地貌形态外,还存在着疏浚痕和凹坑等人为微地貌形态。在流域和河口大型工程的共同影响下,近年来南北港中上段、横沙通道和南槽上段均受到不同程度的冲刷,其主槽底床上呈现出不同程度冲沟和冲刷痕等侵蚀性微地貌。而由于疏浚工程的影响,南港下段、圆圆沙航槽和北槽航道底床上出现了大范围的疏浚痕和凹坑。近年来包括南槽上段、北槽主槽中段和下段的局部区域和北港拦门沙河段局部区域在内的长江河口最大浑浊带的河床沉积物有粗化趋势。南北港中上段和横沙通道的大部分区域均发育了大量沙波微地貌;总体上,长江河口沙波的波高在0.12~3.12 m,波长在2.83~127.89 m,波高/波长在0.003~0.136,长江河口中上段的沙波尺度(波高的均值为0.91 m,波长的均值为20.08 m)大于密西西比河下游(波高的均值为0.87 m,波长的均值为17.62 m),且两区域沙波的几何形态差异性较小。     

长江中下游宣城水东地区早白垩世酸性火山岩年代学、地球化学及岩石成因

位于长江中下游的宣城水东地区发育一套酸性火山岩,主要由流纹质角砾岩、流纹岩和珍珠岩组成。本文对该套火山岩进行了详细的锆石U-Pb年代学、主量元素、微量元素以及Nd-Hf同位素研究。LA-ICP MS锆石U-Pb定年结果显示3种岩性的火山岩年龄分别为133.2±0.8、133.4±0.8和131.5±0.9 Ma。主量元素组成上,这套酸性火山岩具高硅(72.51%~81.79%)、富钾(K_2O/Na_2O=2.04~14.93,平均6.72)、贫钙镁(Ca O=0.19%~1.57%,Mg O=0.06%~0.29%)的特征,属于弱过铝质(A/CNK=1.02~1.24)的高钾钙碱性-钾玄岩系列岩石。微量元素方面,轻重稀土元素分馏明显[(La/Yb)_N=5.43~9.17],具明显的负铕异常(Eu/Eu~*=0.44~0.60),富集大离子亲石元素(LILE)Rb、Th、K和Pb等,亏损Ba、Sr、Nb、P和Ti等元素,表现出壳源的特征。全岩Sr-Nd和锆石Hf同位素组成变化范围相对较小,(~(87)Sr/~(86)Sr)_i为0.707 3~0.708 8,εNd(t)值为-7.05~-5.56,εHf(t)为-8.6~-1.3。结合区域地质研究成果,认为宣城水东地区酸性火山岩可能是在约135 Ma古太平洋板块俯冲作用之后的伸展-拉伸环境下,由新元古代早期新生地壳重熔而成。     

长江中游荆江段非均匀悬沙恢复饱和系数

三峡工程运行后,长江中游荆江河段含沙量大幅度降低,次饱和水流冲刷河床使含沙量在沿程逐渐恢复,但其恢复特点由于沿程床沙组成差异而有所不同。本文基于Markov随机过程及泥沙起动理论,推导非均匀悬沙的泥沙落距表达式;结合悬移质扩散理论,修正非均匀悬沙恢复饱和系数公式。在此基础上,基于荆江河段实测输沙过程,提出考虑床沙组成影响的分组悬沙恢复饱和系数计算方法;该方法主要与泥沙粒径、悬浮指标、床沙组成及止滚概率、止悬概率等因素有关,无需考虑非饱和调整系数的影响。计算结果表明:①不考虑床沙组成时,沙市、监利站恢复饱和系数计算值均在区间0.12~0.27内变化,而考虑床沙组成时分别为0.000 3~0.171 8和0.003 5~0.157 9。②不考虑床沙组成时,分组悬沙恢复饱和系数计算值细沙>中沙>粗沙;考虑床沙组成时细沙 < 中沙 < 粗沙;除落水期外,沙市站粗沙的恢复速度均大于监利站。③沙市、监利站恢复饱和系数在各计算时段的变化过程对悬沙分组具有敏感性,其中洪水期恢复饱和系数大于枯水期、涨水期和落水期。采用河床变形方程反算分组悬沙恢复饱和系数,并与本文计算结果进行对比;通过比较分析,本文公式能够用于描述荆江河段分组悬沙恢复特性,可为三峡工程下游非均匀悬沙沿程恢复过程研究提供参考。     

两类El Niňo事件次年夏季长江-黄河流域降水低频特征及低频水汽输送途径差异

利用1961年1月—2014年12月Hadley气候预测研究中心的全球海表温度(SST)资料,NECP/NCAR逐日风场、比湿等再分析资料,国家气象信息中心提供的中国753站逐日降水、160站逐月降水资料,对比分析了东部(EP)型和中部(CP)型两类El Niňo事件次年夏季长江-黄河流域降水(简记为EP型和CP型降水)低频特征,以及与之相关的低频水汽输送差异。结果表明,1)平均而言,EP型降水主要有10～20 d(最显著)以及20～30 d(次显著)低频周期;CP型降水主要有10～20 d的低频显著周期。与之相关的纬、经向水汽通量最显著低频周期也为10～20 d。2)影响EP、CP型低频降水共同的低频水汽环流系统主要有:菲律宾群岛附近的异常反气旋式水汽环流和渤海湾附近(日本东南侧)的异常气旋式(反气旋式)水汽环流。另外,影响EP(CP)型低频降水的还有来自巴尔喀什湖东北部异常气旋式水汽环流(孟加拉湾、苏门答腊岛以西的异常气旋式水汽环流对和贝加尔湖西、东两侧的异常气旋式、反气旋式环流)。3)EP型降水暖湿水汽主要源自南海,冷湿水汽主要源自西北太平洋,冷空气来自巴尔喀什湖东北部和贝加尔湖西北侧。CP型降水暖湿水汽少量来自阿拉伯海和印度洋,大量来自热带西太平洋,冷空气主要来自贝加尔湖西北侧。     

长江中游城市群空间结构演变历程与特征

城市群空间结构反映了城市群中城市的等级结构、职能结构和联系形态,代表了城市群在一定时间范围内的扩张模式与发展特征.本文选取中国首个获批复的国家级城市群——长江中游城市群作为研究对象,收集其1990-2019年的LULC、Landsat等图像资料以及城镇人口等数据,通过空间数据库构建、方格网系统建立、城镇扩张程度计算、扩...     

DRY-SEASON VARIABILITY IN SUSPENDED SEDIMENT CONCENTRATIONS IN THE SOUTH PASSAGE OF THE CHANGJIANG ESTUARY

This paper reports the results of continuous monitoring of turbidity, water depth, salinity (using an Optical Backscatter Sensor (OBS)), and current velocity (using a Current meter (SLC9-2)) in the South Passage of the Changjiang Estuary over a spring–neap period in February 2003 (dry season). The turbidity measured via OBS was closely correlated with the suspended sediment concentration (SSC), which was highly variable. Over the study period, the SSC in the middle layer ranged from 110 to 1400 mg/l. The minimum SSC occurred during a late ebb tide, and the maximum SSC occurred during a late flood tide. On average, the SSC was 1.5 times higher during flood tide than during ebb tide. Vertically within the water column, SSC increased downward, with the ratio of SSC measured near the bed to that measured at the surface ranging from 1.90 to 18.3. The temporal variability in SSC is jointly governed by tides and wind-induced waves, whereas the vertical variability in SSC is attributed to the effect of gravity and vertical water circulation.     

长江下游鳊鱼遗传多样性的RAPD分析

应用RAPD技术对长江下游鳊鱼群体的遗传多样性进行分析,从40个随机引物中筛选出28个引物对鳊鱼24个个体的基因组DNA进行扩增,共检测到178个位点,分子片段在0.2～2.0kb之间,其中多态位点83个,占46.63%;个体间最大的遗传距离为0.1326,最小的遗传距离为0.0476,平均遗传距离为0.0885;群体的Nei基因多样性指数为0.2593,Shannon多样性指值为0.0986。与其他鱼类的遗传多样性研究结果相比,长江下游鳊鱼群体的遗传多样性处于中等水平。     

长江中下游夏季降水与西北太平洋海温的耦合模态分析

利用NOAA_ERSST海温资料、NCEP/NCAR再分析资料和中国160站降水资料,借用多种统计方法研究了夏季长江中下游地区降水与西北太平洋的耦合关系.奇异值分解(SVD)和相关分析显示出长江中下游夏季降水与西北太平洋夏季海表温度(以下简称"海温")密切相关,而与其他海区没有明显的关系,并且这种关系主要反映年代际变化;夏季多变量经验正交函数展开(MV-EOF)分析结果证明夏季长江中下游降水、东亚-太平洋地区上空850hPa风场、西北太平洋海温之间存在显著的耦合模态,这种耦合模态反映出长江中下游夏季降水异常偏多时,东亚-太平洋上空自南向北有异常的反气旋、气旋、反气旋波列(即东亚-太平洋型遥相关或P-J波列),东亚夏季风偏弱、北界位置偏南.依赖季节的多变量经验正交函数展开(SRMV-EOF)分析结果表明,长江中下游夏季降水与西北太平洋的耦合模态与前期ENSO密切相关:前一年秋季,赤道东太平洋开始出现ENSO信号,冬季发展成熟,同时在菲律宾以东的西北太平洋上空有一个反气旋形成;春季,ENSO开始减弱,西北太平洋出现暖海温异常,反气旋发展;夏季,ENSO信号消失,西北太平洋异常暖海温范围扩大,反气旋发展很强,同时在东亚-太平洋上空出现P-J波列,华南上空的西南风与来自北方的偏北风在长江中下游地区辐合,造成长江中下游夏季降水偏多.     

长江和黄河入海沉积物不同粒级中长石/石英比值及化学风化程度评价

长石/石英(F/Q)比值是评估碎屑沉积物化学风化强度的传统指标.在长江大通站和黄河利津站及相应河口区各取9个沉积物样品,将其<125 μm的部分按1间隔分离成7组不同的粒级,用X-ray衍射法半定量分析测定了全样和不同粒级沉积物中石英和长石的相对含量,计算了长石/石英(F/Q)、钾长石/石英(Fk/Q)、斜长石/石英(Fp/Q)比值,据此评估了长江和黄河入海沉积物化学风化强度随粒级的变化.结果显示取自黄河样品的F/Q,Fk/Q和Fp/Q比值在总体上显著高于长江样品,与长江流域的化学风化强度高于黄河的结论一致,可以作为流域沉积物化学风化强度替代指标.长江样品的F/Q,Fk/Q和Fp/Q比值随粒级变细持续变低,黄河样品则呈波动式下降.黄河样品的F/Q高出长江样品的部分主要发生在＜32 μm的细粒级,在粗粒级区间差别很小,当沉积物粒级下降到一定区间后F/Q差异出现快速增加,显示长江流域沉积物的风化程度高于黄河主要发生在较细粒级.上述比值在黄河样品的2～4 μm粒级中高出长江样品3～5倍,是凸显两河化学风化强度差别的敏感粒级,也可以作为两河物源示踪的指标.     

长江南京段岸线资源GIS评价与分析

岸线资源是特殊的国土资源,岸线资源评价是岸线资源研究的主要工作之一。以往的研究仅从自然和经济的角度出发,对于生态条件的考虑鲜有涉及。为了达到经济和生态的双赢,根据长江南京段岸线资源的特点,综合考虑自然、经济和生态因素,构建了岸线前沿水深、岸线稳定性、岸线陆域宽度、岸线集疏运条件、水源保护区、风景名胜区六项指标组成的评价指标体系。选取合理的评价单元,运用GIS空间分析技术和ArcGISEngine开发包,在完成单项指标评价的基础上,依据建立的指标体系对研究区内的岸线资源进行综合评价,以期为长江岸线南京段的合理利用与开发提供参考依据。