珠江流域1961-2007年气候变化及2011-2060年预估分析

 根据珠江流域1961-2007年气温、降水量观测资料和ECHAM5/MPI-OM模式2011-2060年预估结果,分析了流域过去47 a的气温和降水量变化,并预估未来50 a变化趋势。结果表明,在全球变暖的背景下,过去47 a温度呈上升趋势,约升高1.8℃。冬季增温最明显,夏季最弱。未来50 a流域温度仍呈上升趋势,A1B情景下升幅约1.9℃,并且年际变化增强。A2和B1两种排放情景下秋季升温最显著,冬季最弱,A1B排放情景与此相反。过去47 a秋季降水量呈减少趋势;春、夏、冬季和年降水量均呈增加趋势。未来50 a降水总体呈增加趋势,A1B排放情景降水增加最多,约为230 mm。A2、A1B和B1情景下降水季节分配未发生显著变化。年降水和冬季降水的年际变率增强,秋季减弱。     

海洋纤维增强热塑性立管极限承载拉力预测方法

海洋新型纤维增强热塑性立管因其可盘卷、耐腐蚀、耐疲劳和轻质化等优点,在深水油气开发中应用前景十分广阔。热塑性立管具有复合材料的各向异性、受力耦合效应及复杂的本构关系,且承受浮体运动和复杂海洋环境载荷,其失效模式尚未明确。针对轴对称载荷作用下纤维增强热塑性立管极限承载力问题,进行热塑性管稳态热传导和热应力的理论推导,求解了稳态温度和应力分布,首次给出了在任意温度载荷作用下管体径向位移的解析解,并直接求解其径向、轴向、环向和剪切应力。采用各向同性层Von Mises和各向异性层最大应力（Max Stress）准则或Tsai-Hill准则判定热塑性管的失效,基于应力分布、失效准则和二分法计算了热塑性管的极限载荷。温度载荷、纤维铺设角度和径厚比对管道的应力分布影响显著。不同温度载荷会改变失效指数沿径向的变化趋势,增大轴向拉力将增大热塑性管的失效指数,选用不同的失效准则在管体失效判定上存在一定的差异。热塑性管温度越低、纤维铺设角越小及径厚比越大,管道对轴向拉伸载荷的承载能力越强。     

中尼公路多年冻土工程地质性质分析及整治设计

通过对中尼公路嘉措拉山多年冻土工程地质性质的分析,确定其为高温多年冻土,热稳定性属不稳定型;并对此多年冻土的整治原则、路基合理高度、路基路面综合设计进行了探讨。     

东海内陆架表层沉积物粒度及其净输运模式

根据对东海内陆架海底沉积物的粒度测试,运用Gao-Collins"粒度趋势分析"方法,探讨了东海内陆架海底表层沉积物的粒度分布特征和净输运趋势。结果表明,研究区表层沉积物可以分为两类:细颗粒(>5Φ)和粗颗粒(<5Φ);细颗粒分布于研究区的大部分区域,而粗颗粒主要分布在闽江、瓯江等入海河流口门以及马祖等海岛附近;表层沉积物的平均粒径、分选系数、偏态等粒度参数对应性较好,总体特征为粒径越粗,分选越差,偏态更正偏,而粒径越细,分选越好,偏态也较低;粒径趋势分析显示东海陆架表层沉积物的运移模式总体为NE—WS方向运移,而研究区边缘在运移过程中发生向左右两侧的偏移,南部闽江河口区沉积物由近岸向海方向辐射运移,研究区表层沉积物的净输运模式主要受控于流系和地形等多种因素。     

由温度时序资料反演地下水流速的两种解析解及其比较

应用河床温度时序资料对地表水与地下水交换过程进行评价。首先假设半无限空间上部温度边界按正弦波动,由1D地下水渗流传热模型,得到采用温度衰减规律计算地下水流速的解析模型;典型的解析模型求解有Hatch解析解和Keery解析解, Hatch解考虑了热弥散效应所引入的误差,因此其计算精度优于Keery解。然后基于典型渗透性介质,通过算例讨论了解析模型的适用性和局限性。研究结果表明：只有研究区能简化为均质多孔介质、地下水的1D垂向运动占主导地位时,才能采用解析法确定地下水流速;采用常规的测点距离（1.0 m左右）,振幅比法能有效评价流速在(-1.0～8.0)×10^-5 m/s的地下水活动,而相位滞后法能有效评价流速在(0.0～1.6)×10^-4 m/s的地下水活动;采用温度时序资料解析模型计算地下水流速时,2个测点间必须存在振幅衰减或相位滞后,因此需要预估研究区地下水流速以便设置合理的测点间距。实例研究表明,该解析方法能够有效地评价地表水与地下水交换的时域特征。     

基于不同权重的栖息地指数模型预报阿根廷滑柔鱼中心渔场

本文根据2003-2009年1-5月和2011年1-5月西南大西洋海域阿根廷滑柔鱼(Illex argentinus)的生产数据,结合遥感获得的海表面温度(SST)和海表面高度(SSH)数据,利用不同权重的栖息地指数模型来预报阿根廷滑柔鱼的中心渔场。采用外包络法,利用作业次数与SST、SSH建立适应性指数(SI)模型,依据作业次数比重和产量比重来比较不同权重的算术加权模型(AWM),从而筛选出最佳模型,并对最佳模型进行验证。结果显示,确定AWM(a=0.3,SST权重为0.3,SSH的权重为0.7)为最佳模型,当栖息地适应性指数(HSI)大于0.6时,作业次数的比重为93.23%,产量比重为89.28%,当HSI小于0.4时,作业次数的比重为2.12%,产量比重为3.35%。利用2011年1-5月的生产数据和环境数据对AWM(a=0.3)进行验证,结果显示,在HSI大于0.6的海域,各月作业次数比重均在91%以上,产量比重均在95%以上。研究表明,在阿根廷滑柔鱼渔场形成中SSH比SST更为重要,基于SST和SSH的AWM(a=0.3)能够较好地预测西南大西洋阿根廷滑柔鱼的中心渔场。     

牙鲆鱼耗氧率、氮排泄率与体重及温度的关系

对个体重２．５～３４．５ｇ的牙鲆幼鱼在不同水温（１２、１７、２２、２７℃）下的耗氧率和氮排泄率进行了测试和分析。结果表明，牙鲆幼鱼的耗氧率和氮排泄率均随体重的增加而增加，其差异均达到极显著水平（Ｐ＜０．０１）；牙鲆幼鱼的耗氧率随水温上升而增加，但仅２７℃组与其他３个温度梯度组分别比较，出现差异极其显著（Ｐ＜０．０１），后３个温度梯度组之间的差异则不显著（Ｐ＞０．０５）；牙鲆幼鱼的氮排泄率也随温度的提高而增加，其差异亦达到极显著水平（Ｐ＜０．０１）。作者认为，在牙鲆养殖生产过程中，养殖水体溶解氧应维持在３ｍｇ／Ｌ以上，养殖水温以不超过２７℃为宜。     

Neumann stochastic finite element method for calculating temperature field of frozen soil based on random field theory

To study the effect of uncertain factors on the temperature field of frozen soil, we propose a method to calculate the spatial average variance from just the point variance based on the local average theory of random fields. We model the heat transfer coefficient and specific heat capacity as spatially random fields instead of traditional random variables. An analysis for calculating the random temperature field of seasonal frozen soil is suggested by the Neumann stochastic finite element method, and here we provide the computational formulae of mathematical expectation, variance and variable coefficient. As shown in the calculation flow chart, the stochastic finite element calculation program for solving the random temperature field, as compiled by Matrix Laboratory (MATLAB) software, can directly output the statistical results of the temperature field of frozen soil. An example is presented to demonstrate the random effects from random field parameters, and the feasibility of the proposed approach is proven by comparing these results with the results derived when the random parameters are only modeled as random variables. The results show that the Neumann stochastic finite element method can efficiently solve the problem of random temperature fields of frozen soil based on random field theory, and it can reduce the variability of calculation results when the random parameters are modeled as spatially random fields.     

An expanded surface-water palaeotemperature inference model for use with fossil midges from eastern Canada

Using an expanded surface sample data set, representing lakes distributed across a transect from southernmost Canada to the Canadian High Arctic, a revised midge-palaeotemperature inference model was developed for eastern Canada. Modelling trials with weighted averaging (with classical and inverse deshrinking; with and without tolerance downweighting) and weighted averaging partial least squares (WA-PLS) regression, with and without square-root transformation of the species data, were used to identify the best model. Comparison of measured and predicted temperatures revealed that a 2 component WA-PLS model for square-root transformed percentage species data provided the model with the highest explained variance (r =0.88) and the lowest error estimate (RMSEP _jack =2.26 °C). Comparison of temperature inferences based on the new and old models indicates that the original model may have seriously under-estimated the magnitude of late-glacial temperature oscillations in Atlantic Canada. The new inferences suggest that summer surface water temperatures in Splan Pond, New Brunswick were approximately 10 to 12 °C immediately following deglaciation and during the Younger Dryas. During the Allerod and early Holocene, surface water temperatures of 20 to 24 °C were attained. The new model thus provides the basis for more accurate palaeotemperature reconstructions throughout easternmost Canada.     

冲绳海槽西南部火山岩熔体包裹体的均一温度及对岩浆混合的指示意义

冲绳海槽西南部流纹岩和安山岩斜长石中发育大量玻璃质熔体包裹体,安山岩斜长石中熔体包裹体的均一温度较高（1050-1200℃）,而流纹岩斜长石中熔体包裹体有两个明显不同的均一温度峰值段（900-1000℃,1150-1200℃）,呈“双峰”式均一温度特征。熔体包裹体的均一温度特征与流纹岩和安山岩中斜长石的环带结构及An值变化特征一致,说明安山岩中斜长石主要在高温阶段结晶,而流纹岩中斜长石经历了两个不同的结晶阶段。结合流纹岩斜长石存在明显的环带结构及两种差异较大的An值特征,作者认为熔体包裹体的“双峰”式均一温度特征指示该地区发生了不同期次岩浆的混合作用。岩浆携带早期高温阶段结晶（1150-1200℃）的高An值偏基性斜长石向上运移,注入浅部较低温酸性岩浆房（900-1000℃）,发生混合作用,偏基性的斜长石在进入酸性岩浆房后被重新吸收,形成包含有较高均一温度熔体包裹体的核部（高An）,然后继续结晶生长形成包含有较低均一温度熔体包裹体的边部（低An）,表明冲绳海槽西南部地区下部岩浆房内存在复杂的岩浆混合作用。