兰州市冬季气溶胶吸光特性研究——黑碳与棕色碳的区分及特征分析

为研究兰州市冬季亚微米气溶胶的吸光特性,利用2014年1月10日至2月4日黑碳仪（AE31）和高分辨率飞行时间质谱仪（HR-ToF-AMS）观测资料,对气溶胶的吸光特性进行了分析。首先根据黑碳气溶胶（BC）和棕色碳气溶胶（BrC）的光学特性差异对二者进行区分,然后分析两者的吸光特性。结果表明：观测期间亚微米气溶胶中黑碳和有机物的平均浓度分别为3.7 μg·m^-3和29.3 μg·m^-3。随着亚微米气溶胶浓度的增加,黑碳和棕色碳吸收系数均增加,但棕色碳吸收系数增加得更快。黑碳和棕色碳在550 nm处的平均吸收系数分别为（9.9±5.9）Mm^-1和（51.0±28.1）Mm^-1。棕色碳的Angstrom指数为4.4。另外,采用正定矩阵因子解析模型（PMF）将棕色碳的来源划分为六种（碳氢类有机气溶胶（HOA）、烹饪类有机气溶胶（COA）、生物质燃烧（BBOA）、燃煤排放（CCOA）、半挥发低氧化程度有机气溶胶（SV-OOA）和低挥发高氧化程度有机气溶胶（LV-OOA））,并通过多元线性回归方法计算了各来源的吸光贡献,其中BBOA和CCOA对棕色碳吸光系数的贡献为41.5%,其次是SV-OOA（32.8%）、LV-OOA（14.2%）、HOA（7.8%）和COA（3.8%）,说明一次和二次有机气溶胶均为兰州地区棕色碳的重要来源。     

兰州盆地石膏g=2.004峰平均寿命的估算

用热活化技术,对兰州盆地庄浪河剖面野狐城组地层中石膏样品的g=2.004峰ESR信号进行了平均寿命的估算.实验结果表明,一级动力学方程可能不适于g=2.004峰ESR信号平均寿命的估算.研究中采用几种方法估算了g=2.004峰ESR信号平均寿命,并进行了比较.用双二级动力学双活化能模式估算石膏g=2.004峰ESR信号在20℃时平均寿命为2.22×108 a.     

青海门源MS 6.9地震同震破裂的隧道破坏效应与启示

2022年1月8日青海省门源发生MS 6.9地震,导致兰新高铁大梁隧道发生严重变形破坏。综合野外调查资料、InSAR地表变形数据及轨道控制网（CPⅢ）监测结果等,深入研究了青海门源MS 6.9地震同震破裂带对兰新高铁大梁隧道造成的变形破坏特征。结果表明,海原断裂带冷龙岭−托莱山断裂段为此次地震的发震断裂,并形成长约21.5 km的同震地表破裂,变形性质以左旋走滑为主,地表的最大左旋位移约为3.1 m。同震破裂带在穿过大梁隧道部位时,导致隧道工程发生严重损坏,最严重的变形破坏集中出现在主破裂带两侧各60 m范围内。对比隧道变形量观测结果和同震地表破裂变形特征可知,隧道区跨断裂的最大垂直位移约为91.6 cm,最大左旋位错量约为2.88 m,冷龙岭断裂与大梁隧道夹角约为60°,经换算后对应的发震断裂最大左旋位错量约为3.08 m,指示同震地表破裂的最大走滑位错量与穿过隧道的断裂最大位错量基本一致,表明隧道工程在显著的同震变形中难以起到抗断作用。此次研究成果可为类似穿越活动断裂带的铁路工程规划建设及震害防治提供科学参考与借鉴。     

黄河流域兰州段生态环境与高质量发展耦合协调关系研究

环境保护作为新常态时代下我国推进生态流域文明体系建设的关键环节,推进黄河流域地区生态环境治理已成为生态文明建设的重要内容。通过选取我国黄河流域唯一被干流贯通的省会城市兰州市为研究对象,根据2010—2019年黄河流域兰州段统计资料,构建了黄河流域兰州段生态环境及高质量发展水平评价指标体系,并利用熵权法构建耦合度模型,全面解析和综合评估了生态环境与高质量发展的耦合水平特征。结果表明：黄河流域兰州段生态环境水平并不高,呈“恶化-好转-恶化-好转”的态势,而高质量发展水平呈“降-升-降-升-降-升”的波动态势。总体来看,兰州市生态环境与高质量发展协调性有待加强,应充分考虑黄河流域整体性特征,坚持生态保护优先原则,同步推进产业的专业化整合与转型升级,提升城市综合治理能力,在城乡融合发展基础上优化城市功能结构布局,最终实现人居生态环境可持续发展。     

兰州市旅游气候舒适度与客流量关系分析

基于兰州市1981—2010年的气象观测资料,采用温湿指数、风效指数和着衣指数3个指标,对兰州市旅游气候舒适度进行分析评价。结果表明,兰州市全年旅游气候舒适期可达7个月,旅游最舒适月份从5月持续到9月,不适宜期主要集中在冬季的1月、12月。结合2010—2014年兰州市旅游客流量年内变化数据,划分了兰州市旅游淡旺季和客流量月指数;综合分析客流量月指数与三个指数关系得出:客流量年内变化与气候舒适度呈明显的相关性,客流量月指数与温湿指数、风效指数呈正相关,与着衣指数呈负相关,且3个指数与客流量月指数相关性较好,都在0.7以上。     

过去8Ma兰州盆地古温度、古降水和古高度的半定量估算

兰州盆地位于青藏高原与黄土高原过渡地带,晚新生代全球降温和青藏高原的构造隆升对这一地区的温度、降水和高程产生了显著的影响。利用红度-温度和磁化率-降水转换函数并结合古生物、地层地貌资料对兰州盆地过去8Ma的温度、降水和高度的半定量重建,结果表明: 8.3~3.5Ma兰州盆地气候较为暖湿,期间经历了3个阶段两次显著的降温和变干过程,年均温度从 16.7±2.9℃降低到 11.9±3.2℃,年均降水从 1150±350mm减小至 500±100mm,这一时期盆地的冷干化可能受到全球降温和高原隆升的双重影响,但盆地海拔可能一直维持在1000m以下; 3.5~1.7Ma盆地经历了青藏运动的A,B和C三幕,形成了一级山麓剥蚀面,代表了兰州盆地演化的新高度,海拔可能达到了1400~1600m,年均温度变为 6.0±2.5℃,年均降水为 240±40mm; 1.70~0.45Ma山麓剥蚀面海拔达到1791~1991m,年均温度和年均降水分别为 4.7±3.8℃和 145±135mm; 0.45~0Ma期间青藏高原再次隆起使兰州盆地继续抬升,达到现今的高度,并最终形成了目前的地貌格局,年均温度为 5.2±4.8℃,年均降水为 363±237mm,现今的气候特征也由此形成。     

兰州黄河Ⅱ和Ⅲ级阶地的地层结构、年龄及环境意义

通过对兰州段黄河Ⅱ和Ⅲ级阶地剖面的地层岩性、粒度分析和光释光测年等,认为剖面中被普遍界定为河漫滩沉积的一套厚几米至几十米具水平层理的细粒砂土层是以冲、洪积与黄土互层的交互式沉积,其开始沉积的时期与气候进入冰期或冰阶相对应。据此可将兰州段黄河阶地剖面地层划分为三部分,即:河流砂砾石层、加积层与风成黄土层,分析了这一地层结构的发育过程,指出沉积相的识别和划分对于阶地研究具有重要意义。     

玛沁-兰州-靖边地震测深剖面地壳速度结构的初步研究

为研究青藏高原块体和鄂尔多斯地块间的相互作用和构造变形的深部驱动机制,布设了1000km长的玛沁-兰州-靖边综合地球物理探测剖面.本文只介绍由人工地震观测资料所得到的初步结果.地壳分层性明显,以C界面为界,总体上可分为上、下地壳两大部分,每个部分又包含一些次一级的界面;横向变化的总趋势是从东北至西南地壳逐渐变厚,地壳厚度的变化主要由下地壳厚度的变化所引起;地壳平均速度,总的变化趋势是自东北向西南逐渐降低,其中在泽库以西和海原地区的速度值明显偏低;在泽库以西存在多个壳内低速层,在海原附近存在一个低速层;壳内反射界面,沿测线由东北至西南逐步增多;从地震反射波形来看,在海原地区Pc波非常强,且延续时间长;另外,在海原地区和泽库以西地区Pm波的复杂性系数很大,远远大于其他地段的值.以上结果表明,泽库以西地区和海原地区地壳-上地幔存在着明显结构异常,反映了巴颜喀拉地块和柴达木地块、祁连地块和鄂尔多斯地块间的相互作用     

工程开挖的结构效应与防治对策──以兰州西郊滑坡为例

开挖引起的滑坡作用不仅取决于斜坡带本身的地质结构,更取决于工程开挖与斜坡地质结构相互作用,因此科学地工程开挖可以避免这类地质灾害的发生。本文以2001年7月1日发生在兰州西郊白垩系砂岩顺层山坡上天然气长输管道管沟深开挖引起的岩层滑动和由此造成的兰州市煤气管道大变形问题为例,揭示了层间剪切带的工程开挖效应和对边坡稳定性的控制作用,总结了此类地质灾害教训。     

A study on landscape mosaic structure in urban-rural area in Northwest of China with RS and GIS

At the study area of Xigu District in Lanzhou City, using RS & GIS as tools we apply Diversity, Dominance, Fragmentation, Isolation and so on to study the quantitative, fractal and spatial characters of landscapes structures in the four sub-regions divided by the morphological features. Using the Fractal Theory to establish the fractal structure models, we analyze the complexity and stability of various landscapes distribution with fractal dimension value. The spatial distribution characteristics of landscape mosaic structure are also expounded. At the end of the paper we discuss the relevant problems on the main factors which control and effect on the spatial pattern of landscapes as well as on landscape optimization and management. Foundation item: Under the auspices of the National Natural Science Foundation of China (No. 40171069). Biography: XU Jian-hua (1965 - ), male, a native of Gansu province, professor. His research interest includes Geo-computation and GIS.