沙质河床冲刷过程中床沙级配的模拟

研究了沙质河床冲刷过程中床沙级配的模拟方法。在该方法中采用了新的描述床沙级配变化的动力学方程和床沙级配在交换层内垂向变化与水流强度、河床冲刷强度的关系,反映了冲刷过程中交换层内向床面补充的物理过程。通过室内实验率定了相关参数,建立了床沙级配变化动力学方程的数值求解方法,模拟了床沙冲刷粗化。计算结果与室内实验结果符合较好,表明所建议的方法反映了河床冲刷中床沙级配变化的物理事实,可用于沙质河床冲刷粗化模拟。     

气候演变中的冰和碳

地质历史上充满着冰盖消长 (“暖室期”和“冰室期” ,“冰期”和“间冰期”)与大气CO2 增减的周期性变化 ,而两者之间的关系并不清楚。由于冰盖变化的地质标志比大气CO2 变化的标志容易认识 ,长期以来古气候研究侧重“冰” ,而对“碳”即碳循环的研究不足 ,通常将碳循环的变化解释为冰盖变化的结果。近年来越来越多的发现表明 ,单纯用水循环的物理过程不能解释冰盖演变的许多现象 ,而且大气CO2 变化往往领先于冰盖。揭示碳循环变化对冰盖演变的影响 ,认识生物地球化学过程在冰期旋回中的作用 ,将不同纬区对地球轨道驱动全球气候的影响区分开来 ,才有可能正确预测未来气候的演变方向。     

On Multi-Timescale Variability of Temperature in China in Modulated Annual Cycle Reference Frame

The traditional anomaly (TA) reference frame and its corresponding anomaly for a given data span changes with the extension of data length. In this study, the modulated annual cycle (MAC), instead of the widely used climatological mean annual cycle, is used as an alternative reference frame for computing climate anomalies to study the multi-timescale variability of surface air temperature (SAT) in China based on homogenized daily data from 1952 to 2004. The Ensemble Empirical Mode Decomposition (EEMD) method is used to separate daily SAT into a high frequency component, a MAC component, an interannual component, and a decadal-to-trend component. The results show that the EEMD method can reflect historical events reasonably well, indicating its adaptive and temporally local characteristics. It is shown that MAC is a temporally local reference frame and will not be altered over a particular time span by an extension of data length, thereby making it easier for physical interpretation. In the MAC reference frame, the low frequency component is found more suitable for studying the interannual to longer timescale variability (ILV) than a 13-month window running mean, which does not exclude the annual cycle. It is also better than other traditional versions (annual or summer or winter mean) of ILV, which contains a portion of the annual cycle. The analysis reveals that the variability of the annual cycle could be as large as the magnitude of interannual variability. The possible physical causes of different timescale variability of SAT in China are further discussed.     

试论全天山地震活动的韵律性

对全天山地震带总体活动特征的科学认识是中亚各国正确认识本国局部天山地震活动规律的重要前提。在收集了较完整的全天山地震目录资料的基础上,研究分析了全天山地震活动的韵律特征,发现全天山存在100年左右的大震活动准周期和50年左右的地震活动幕;对天山年折合震级时间序列的AR谱分析和周期参数精估计证实了上述分析,并表明还可能存在与太阳黑子活动相关的周期。根据上述分析认为,天山在2000±12年期间处于新一轮百年尺度大震活跃年份,同时在2007年前处在50年尺度地震活动幕中的7级以上地震活跃时段;2007年前天山仍可能发生多次7级以上大震,最大可达7.5级以上。     

太阳活动对印度夏季风降水的可能影响

印度夏季风降水在南亚气候系统中是一个非常重要的内容,近年来对它的研究日益受到人们的重视.本文主要结合Scargle周期图和小波分析的方法研究了1871-2004年间该降水变化的周期性.结果表明,该降水变化非常复杂,其周期性波动具有明显的时变特征.进一步考察了印度夏季风降水与太阳活动的可能关联后,作者认为太阳活动在一定程度上影响印度的夏季风降水.     

川东北宣汉-达县地区地层剥蚀厚度恢复

在川东北宣汉—达县地区构造沉积特征分析的基础上,针对遭受剥蚀的各套地层的实际地质特点,利用泥岩声波时差、镜质体反射率(Ro-H)、波动分析和相邻层地层厚度对比等多种方法,对各关键构造变革时期地层的剥蚀厚度进行了研究,并建立了研究区12口典型井的沉积—剥蚀过程的波动方程。结果表明,侏罗统顶部剥蚀面形成时期为晚燕山期至今,地层剥蚀厚度处在700~2300 m;上三叠统须家河组顶部剥蚀面形成于晚印支期,剥蚀厚度处在80~150 m;中三叠统雷口坡组顶部剥蚀面形成于早印支期,剥蚀厚度处在240~450 m。      

黄河源区达日至玛曲段近50年径流量变化趋势分析

本文提出了用于长时间序列变化趋势预测分析的局部主周期分析方法,并依据黄河源区达日至玛曲段1956~2000年长时间序列径流量实测资料,对天然径流量多时间尺度变化特征及未来变化趋势作了实例分析预测。结果表明:①径流量序列具有多时间尺度变化特征,并且存在3.2a、7.5a、19.5a和36.5a左右的主周期。②径流量变化趋势为:在1956~1969年偏多、1969~1975年偏少、1975~1986年偏多、1986~2004年偏少、2004~2017年偏多、2017~2020年为平水期。1986年以来出现的枯水期,在2004年左右以后将得到改变。③径流量年际变化主要是受气候变化影响所致,人类活动作用不显著。④主周期具有时效性,只有在一定时段内才有意义。     

挠力河流域降水量序列的功率谱分析和最大熵谱分析

功率谱分析是以傅立叶变换为基础的频域分析方法;最大熵谱分析是以信息论中熵的概念为基础,建立适当阶数的自回归模型,用Burg算法求解,提取序列的显著周期.研究表明,该站降水量存在3～4年和8～9年的主要周期,与功率谱分析相比,最大熵谱分析具有分辨率高、峰值偏离小等独特优势,提取的主次周期更符合实际,从而揭示了时间序列的内部特征.     

辽东太子河地区中寒武世古气候特征

根据蒸发岩及伴生沉积构造、沉积红层、碳酸盐岩及鲕粒沉积、古生物、古风化壳类型、海绿石等沉积标志,恢复中寒武世古气候。以本溪地区为重点,结合太子河沉积区的特征,将该区中寒武世古气候划分为6个潮湿—干燥炎热气候变化周期,进而确定研究区当时属于温带—亚热带半干旱气候地区。     

地下水更新能力评价指标问题刍议——更新周期和补给速率的适用性

地下水更新能力是近些年地下水科学与工程领域的一个研究热点,其定义目前尚未统一,评价指标也较多,其中较常用的有地下水更新周期、补给速率、年龄和滞留时间等。尽管这些参数间大都存在一定的数量关系,但由于它们代表的物理意义不同,所以得到的地下水更新能力的结论也会不同。以北京市平原区地下水为例验证了这种不同,并对更新周期和补给速率这两个存在密切数量关系的参数作为地下水更新能力评价指标的适用性进行了对比分析。结果表明:① 分别用更新周期和补给速率作为评价指标,得到的各地区(北京市平原区各区、县)之间地下水更新能力相对强弱的结论是不同的;② 与更新周期相比,由补给速率得到的评价结论具有较好的稳定性;③ 在作为地下水更新能力评价指标时,补给速率比更新周期具有更重要的实际意义。