沙漠下垫面地面温度及能量收支的BATS模式参数化改进

利用陆面过程模式BATS,引入地表发射率及两种大气发射率参数化方案,同时引入不同的地表粗糙度参数化方案,对比各种参数化方案对沙漠下垫面地面温度及能量收支的模拟状况。结果表明：采用Van Bavel等发展的地表发射率及Chung等发展的大气发射率方案可以明显改进地面温度及向上长波辐射的模拟,Chung等方案在夜间与正午的模拟效果更好,减小了1 ℃左右的地面温度模拟偏差,减小了10 W·m^-2左右的向上长波辐射模拟偏差。晴天地面温度及向上长波辐射的模拟结果优于阴天。利用Zhang等发展的裸土粗糙度参数化方案也会提高模式对地表感热通量模拟的准确性。     

江苏徐州城市规划区浅层地温能潜力评价及环境效益分析

浅层地温能属于清洁、安全、可再生的地热资源,是国家重点支持开发利用的能源方向.徐州城市规划区总面积3157km²,主城区面积641km².通过调查规划区水文地质-工程地质钻探、热物性试验、施工钻孔热响应试验等工作手段,大致查明了规划区浅层地温能赋存的地质背景、形成条件、分布规律及地温场特征,进行浅层地温能开发利用适宜性分区,进而进行浅层地温能资源潜力评价及环境效益分析.根据评价分析结果,若徐州市城市规划区的浅层地温能资源全部开发利用,节能减排效益十分可观.     

“一带一路”地区能源金属矿床分布规律及开发工艺

对"一带一路"地区的能源金属锂和铀的矿床分布规律进行统计,并对典型矿床的地质特征与开发工艺进行概述,为了解"一带一路"地区的锂矿和铀矿提供基础信息,同时为中国进行"能源金属"的开采提供科学依据。研究认为,"一带一路"地区共有大型及以上锂矿36个,成因类型有硬岩型、盐湖型、沉积型和煤伴生型4种,资源储量分别为784×10~4t、1702×10~4t、237.5×10~4t和623×10~4t。盐湖型锂矿分布于中国和阿富汗,硬岩型锂矿分布在俄罗斯等国家,沉积型锂矿分布在塞尔维亚等国家,煤伴生型锂矿只分布于中国。鉴于盐湖型锂矿开发的环境影响较小,建议有关国家加大对盐湖型锂资源的勘探与开发。"一带一路"地区共有大型及以上铀矿130个,成因类型主要为砂岩型和火山岩型,主要集中在哈萨克斯坦等国家,铀资源储量(可靠回收成本≤130$/kg)达181.94×10~4t,占"一带一路"地区总资源储量的92.12%,建议中国与相关国家进行交流与合作,加大对中国境内北方地区砂岩型铀矿的寻找力度,同时进行火山岩型铀矿的勘探开发。     

基于近红外光谱技术的烃类与粘土矿物识别及其地质意义

沉积岩中自生粘土矿物受成岩过程中物化条件控制,是成岩系统物化条件的指示。近红外反射光谱技术对粘土矿物反应灵敏,在金属矿产勘探中已经得到了日益广泛的应用。首次对油气勘探地质井的试验工作,验证了近红外光谱数据不仅可以第一时间从岩石样品中直接提取微量烃信息,还能解译详细的粘土矿物组合及其变化,从而获取对油气勘探有价值的成岩温度和热成熟度信息。对鄂尔多斯富县地区试验样品的数据分析表明,生油和储油层中的粘土矿物组合(包括铵伊利石、绿泥石、高岭石)变化直接反映了成岩和构造演化物化条件的变化,对于全面理解盆地的环境条件并且判断油气生成的有利区位具有实际应用意义。     

地球形成和演化过程中的分异能计算方法研究

地球形成初期,构成地球的物质在组成上是大致均一的.目前地球的地核-地幔-地壳圈层结构,是由分异作用形成的.分异过程释放的能量称为分异能.Sorokhtin和Chilingarian等人从行星吸积的定义出发,导出了基于地球内部密度分布的势能计算公式,计算出的分异能大小为1.698×1031J.本文采用计算球体势能的思路,导出分异能计算的解析公式和数值计算公式,通过求取原始地球模型与均匀分层模型、PREM模型的势能差计算分异能.两种方法的计算结果分别为1.535×1031J和1.698×1031J.前者与Sorokhtin等的结果相近,后者与之相同.本文初步分析了方法间的异同以及造成结果偏差的主要原因.     

中国房间空气调节器行业节能减排潜力分析

2012年,中国房间空气调节器（空调器）保有量约为3.57亿台,依据抽样调查数据计算得到保有量装机容量,采用各省市夏季平均温度估算超过26℃的时间作为运行时间计算得出年电力消耗约3.28×1011 kW?h,折合碳排放约为318 Mt CO₂当量。由于空调器国内需求量将进一步增长,预计到2030年保有量将达到当前的4～5倍。在电力结构不变情景下,空调器总体能效提高1倍,2030年空调器电力消耗产生的温室气体排放约为603 Mt CO₂当量。假设空调器总体能效提高1倍、高能效产品消费比例进一步提高并伴随中国能源结构调整,如水电、核电、太阳能等低碳能源比例不断提高,在满足中国空调器需求的前提下,2030年中国空调器电力消耗产生的温室气体排放可以争取控制在当前的水平。     

Hydraulic properties of concentrated flow of a bank gully in the dry‐hot valley region of southwest China

To quantify spatiotemporal variation in hydraulic properties of bank gully concentrated flow, a series of scour experiments were run under water discharge rates ranging from 30 to 120 l min^?1. Concentrated flows were found to be turbulent and supercritical in the upstream catchment area and downstream gully beds. As discharge increased, values of the soil erosion rate, Reynolds number (Re), shear stress, stream power, and flow energy consumption (ΔE) increased while values of the Froude number (Fr) and the Darcy–Weisbach friction factor (resistance f ) did not. With the exception of gully headcut collapse under discharge rates of 60, 90, and 120 l min^?1, a declining power function trend (P < 0.05) in the soil erosion rate developed in the upstream catchment area, headcuts, and downstream gully beds. However, increasing trends were observed in temporal variations of hydraulic properties for downstream gully beds and the upstream catchment area. Despite significant differences in temporal variation between the soil erosion rate and hydraulic property values, relative steady state conditions of the soil erosion rate and ΔE were attained following an initial period of adjustment in the upstream catchment area, headcuts, and downstream gully beds under different discharge rates. A logarithmic growth of flow energy consumption per unit soil loss (ΔE_u) was observed in bank gullies and the upstream catchment area as the experiment progressed, further illustrating the actual reason behind the discrepancy in temporal variation between soil erosion rates and ΔE. Results demonstrate that ΔE can be used to estimate headcut erosion soil loss, but further quantitative studies are required to quantify coupling effects between hydraulic properties and vertical variation in soil mechanical properties on temporal variation for bank gully soil erosion rates. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

陕西省能源消费结构、产业结构演变对碳排放强度的冲击影响分析

基于陕西省1989-2011年能源消费等统计数据,分析能源消费结构、产业结构的演变特征,建立陕西省能源消费结构-产业结构-碳排放强度系统的VAR模型,对该系统的长期和短期动态关系进行实证分析。结果表明:陕西省的发展模式,是能源消费结构长期以高碳能源为主和产业结构长期以高碳产业为主导。能源消费结构与产业结构的变化对陕西省碳排放强度的减小作用初期微弱;从中长期来,两个结构多元化提高的负效应对碳排放强度的增加有长期持久的抑制作用,且能源消费结构演进对碳排放强度的冲击效果始终大于产业结构变化的冲击效果。优化产业结构和调整能源消费结构尤其是提高低碳产业与低碳能源比重是驱动陕西省碳排放强度下降的有效措施。     

一种基于植被指数-地表温度特征空间的蒸散指数

利用遥感获取的植被指数和地表温度信息,进行地表能量和水分平衡过程研究是目前陆表过程研究的前沿。根据地表能量和水分平衡原理,对地表温度(Ts)、植被指数(VI),地表蒸散发(ET)之间的空间关系进行了分析,并基于假设条件,构建了温度植被蒸散指数(TVETI)。为验证TVETI表征地表蒸散的能力,利用环境卫星数据和SEBAL模型,对SEBAL模型中各能量通量构建的蒸散指数与TVETI进行线性回归分析,从2012年4~9月6个不同日期的确定性系数分别为:0.838、0.935、0.912、0.921、0.926、0.825, TVETI能很好的表征地表蒸散能力。通过对SEBAL模型估算的ET和TVETI估算的ET进行交叉验证发现,两者大小一致性显著, TVETI可以实现区域尺度地表蒸散发的快速估算。