Atmospheric forcing of the eastern tropical Pacific: A review

The increase in marine, land surface, atmospheric and satellite data during recent decades has led to an improved understanding of the air–sea interaction processes in the eastern tropical Pacific. This is also thanks to extensive diagnoses from conceptual and coupled ocean–atmosphere numerical models. In this paper, mean fields of atmospheric variables, such as incoming solar radiation, sea level pressure, winds, wind stress curl, precipitation, evaporation, and surface energy fluxes, are derived from global atmospheric data sets in order to examine the dominant features of the low level atmospheric circulations of the region. The seasonal march of the atmospheric circulations is presented to depict the role of radiative forcing on atmospheric perturbations, especially those dominating the atmosphere at low levels.In the tropics, the trade winds constitute an important north–south energy and moisture exchange mechanism (as part of the low level branch of the Hadley circulation), that determines to a large extent the precipitation distribution in the region, i.e., that associated with the Inter-Tropical Convergence Zone (ITCZ). Monsoonal circulations also play an important role in determining the warm season precipitation distribution over the eastern tropical Pacific through a large variety of air–sea–land interaction mechanisms. Westward traveling waves, tropical cyclones, low latitude cold air intrusions, and other synoptic and mesoscale perturbations associated with the ITCZ are also important elements that modulate the annual rainfall cycle. The low-level jets of the Gulf of California, the Intra-Americas Sea (Gulf of Mexico and Caribbean Sea) and Chocó, Colombia are prominent features of the eastern tropical Pacific low-level circulations related to sub-regional and regional scale precipitation patterns. Observations show that the Intra-Americas Low-Level Jet intensity varies with El Niño/Southern Oscillation (ENSO) phases, however its origin and role in the westward propagation and development of disturbances that may hit the eastern tropical Pacific, such as easterly waves and tropical cyclones, are still unclear. Changes in the intensity of the trade winds in the Caribbean Sea and the Gulf of Mexico (associated with eastern tropical Pacific wind jets) exert an important control on precipitation by means of wind–topography interactions. Gaps in the mountains of southern Mexico and Central America allow strong wind jets to pass over the continent imprinting a unique signal in sea surface temperatures and ocean dynamics of the eastern tropical Pacific.The warm pools of the Americas constitute an important source of moisture for the North American Monsoon System. The northeastern tropical Pacific is a region of intense cyclogenetic activity, just west of the coast of Mesoamerica. Over the oceanic regions, large-scale properties of key variables such as precipitation, moisture, surface energy fluxes and wind stress curl are still uncertain, which inhibits a more comprehensive view of the region and stresses the importance of regional field experiments. Progress has been substantial in the understanding of the ocean and atmospheric dynamics of the eastern tropical Pacific, however, recent observational evidence such as that of a shallow meridional circulation cell in that region, in contrast to the classic concept of the Hadley-type deep meridional circulation, suggests that more in situ observations to validate theories are still necessary.This paper is part of a comprehensive review of the oceanography of the eastern tropical Pacific Ocean.     

面向双/多变量的连续面域拓扑图可视化方法

面域拓扑图是一种利用区域面积大小定量表达区域属性信息的可视化方法。由于其区域面积本身已经表示某一变量,因此这更有利于双/多变量的制图表达。针对目前基于面域拓扑图的双/多变量表达方法中存在的难以表达相邻区域之间基本状况和不利于不同地理现象的空间分布规律及差异表达的问题,本文提出一种面向双/多变量的连续面域拓扑图可视化方法。首先通过格网密度补偿和积分步长逐步试探的方法对基于扩散模型的连续面域拓扑图生成算法进行部分优化,完成基本变量的表达,然后分别通过空间内插和符号扩展完成第2和第3变量在连续面域拓扑图中的表达。最后以慕尼黑市人口密度和银行/ATM分布(双变量)数据以及奥格斯堡市人口密度数据、幼儿园分布以及规模数据(多变量)为试验数据进行可视化,并通过实证分析验证了该方法的有效性和优越性。     

基于资源三号三线阵影像快速制作DSM生产应用研究

主要利用资源三号卫星影像进行稀少控制定向和选择不同视影像组合分别进行DSM产品快速制作试验,并对试验结果进行主观和定量评价,分析利用资源三号三线阵影像快速制作DSM产品的流程及适用条件。     

南极菲尔德斯半岛潮间带沉积物细菌的多样性及分离菌产酶测定

摘要:南极菲尔德斯半岛具有多种不同特征的生态地理微环境,如长城科考站、企鹅岛、生物湾与黄金湾流域、半岛南部、碧玉滩等。这些区域因水文地质、动植物分布、人类活动程度等不同而具有明显的生态地理差异。本研究从这些微环境海岸潮间带采集了7份代表性沉积物样品,采用16S rRNA基因高通量测序方法,对其细菌类群的多样性以及环境理化因子的影响进行了比较分析;同时采用常规可培养鉴定方法,对样品的分离菌株产酶状况进行了初步测定。结果表明：整体上看,所有样品的细菌类群主要分布在45门、104纲、442属当中,表现出比较高的多样性。其中,优势菌门Proteobacteria主要分布在半岛南部、碧玉滩和生物湾潮间带沉积物物中,优势菌门Bacteroidetes主要分布在企鹅岛两侧和黄金湾潮间带沉积物,长城站潮间带沉积物的优势门为Firmicutes。相似生态微环境的潮间带沉积物具有不同的优势菌门和纲;而不同生态微环境潮间带沉积物却具相同的优势菌门和纲。有机氮（TON）、NH4+-N、NO3--N、PO43--P、NO2--N含量与企鹅岛两侧、生物湾、黄金湾潮间带沉积物的菌群多样性具有相关性,其中TON对生物湾样品的影响最大,而有机碳（TOC）对所有样品的影响较小。分离菌株的产酶实验表明：在企鹅岛、生物湾、黄金湾等动物频繁出没的潮间带样品中,蕴藏着一批产淀粉酶、酪蛋白酶、脂肪酶、七叶苷酶、过氧化氢酶能力较强菌株,这为今后进一步的应用开发提供了宝贵的低温产酶菌株来源。 关键词: 菲尔德斯半岛; 潮间带沉积物; 细菌类群多样性; 产酶菌株     

纯氢与掺氢天然气节流特性及节流系数预测新方法

井筒气水两相管流节流前后动态特性分析与控制,对保障致密气等高压含水气井高效稳定安全开采和水合物防治具有重要意义。考虑等熵绝热、等压热容、等容热容、不同井深节流能量等因素,推导气水两相流体流经喷嘴的能量、动能和温度动态变化等热力学微分方程组,建立高压含水气井两相节流能量、节流系统热量、节流物质平衡和流体质量流量变化等井下节流场数学模型,提出一种气水两相井筒节流前后动态特性分析与控制方法,为优化井下节流器及其节流喷嘴的结构参数和保障气井流动安全提供理论依据。最后依据数值模拟手段及其判断结果,以鄂尔多斯盆地东缘大宁−吉县区块为例进行验证,以揭示高压含水气井喷嘴尺寸和深度、含水率、节流前压力和温度对节流前后动态特性的影响规律。结果表明：高压含水气井气水两相流体质量流量先是随节流压力比减小而呈指数级增大,并在压力比降至0.55阈值附近时达到最大值,增大喷嘴下入深度和含水率、同时降低节流前压力和温度,可提高节流后温度,有利于抑制水合物生成;且节流过程临界质量流量受喷嘴内径的影响最大,含水率和节流前压力次之,而节流前温度和喷嘴深度的影响最小,且增加含水率会提高临界质量流量,但产气量也随之下降;大宁–吉县区块现场工程实例分析表明,井下节流喷嘴内径由3.0 mm扩至5.0 mm和节流前压力由14 MPa增至18 MPa时,气水两相流体的临界质量流量提升幅度分别为179.3%和27.8%,而利用地层温度等将节流前温度由313 K升至333 K时,节流过程临界质量流量反而小幅下降且下降幅度仅为5.15%,为此,增大喷嘴内径及其下入深度和节流前压力同时降低节流前温度,有利于提高气水两相流体节流过程中临界质量流量,并提升高压含水气井的产气量。

     

黑龙江省讷河市土壤质量与绿色产地适宜性评价

基于东北黑土地1∶250 000土地质量地球化学调查数据,按照《土地质量地球化学评价规范》和《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》,对讷河市土壤养分、土壤环境质量、土壤综合质量及绿色产地适宜性进行评价. 结果显示讷河市土地肥沃,环境清洁,适合于发展绿色农业：1）土壤养分单指标N、P、K、有机质、CaO、MgO、Fe2O3、S、B、Zn、Mn、Cu、Mo、Co、Ge、V共16项中,除Cu、Zn为较缺乏和Ge、B缺乏外,其他指标均为丰富和较丰富;土壤养分综合等级以较丰富和中等为主,分布面积分别为3 666.74 km2和2 574.11 km2,占全区面积的56.94%和39.97%. 2）土壤环境质量以一等（无风险）为主,一等区面积6 435.78 km2,占全区面积的99.94%;二等（风险可控）区面积仅4 km2,占0.06%. 3）全区土壤质量综合等级以优质为主,优质土壤面积3 806.06 km2,占全区面积的59.11%;良好级土壤面积2 574.11 km2,占39.97%;中等级土壤面积59.61 km2,占0.92%;没有四等（差等）和五等（劣等）土壤. 4）符合一级绿色食品产地的土壤面积为6 461.5 km2,占全区面积的97.5%;符合二级绿色食品产地的土壤面积为38.1 km2,占全区面积的0.58%;不符合绿色食品产地的土壤面积为65.6 km2,占全区面积的0.99%.     

长江经济带土壤质量评价及产地适宜性初步研究

开展土壤质量评价对科学划定永久基本农田及统筹优化农业生产布局具有重要指导意义。本文采用内梅罗综合污染指数法、分级法、累积频率法和综合判定法,参照《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》(试行)(GB 15618—2018)和《绿色食品产地环境质量》(NY/T 391—2013),对长江经济带土壤重金属污染、酸碱度、有益元素丰缺和绿色农产品产地适宜性进行评价。研究区土壤质量总体良好,清洁土壤面积34.84万km²,其重金属含量继承了自然背景特征; 三级及以下土壤面积6.94万km²,呈斑块及星点状分布于赣东北、赣南、湖南长沙—郴州一带、沿江及贵阳、昆明等地,其重金属为自然富集或受矿业开发、煤炭和石油的燃烧及工业“三废”排放的影响。酸性土壤面积33.56万km²,分布于江西、湖南、宁波—台州沿海和金华衢州盆地,碱性土壤面积15.69万km²,分布于苏北平原、环洞庭湖、成都平原以及沿长江一线,其土壤酸碱度与土壤类型有关。土壤有益元素丰缺与第四系沉积物成土母质有关,土壤有益元素适量及以上区域面积34.44万km²,分布于四川阿坝、成都盆地、环洞庭湖、环鄱阳湖、安徽沿江、苏北沿海和杭嘉湖平原; 土壤有益元素缺乏区面积13.89万km²,分布于赣南、江淮、鄂东北以及云南玉溪等地。绿色农产品产地最适宜区、适宜区和不适宜区面积分别为22.49万km²、18.78万km²和18.28万km²。依据区内绿色农产品产地适宜性、土壤环境质量和立地条件划分出7片永久农田保护建议区。     

"98.7"特大暴雨低涡的螺旋度和动能诊断分析

“98．7”特大暴雨过程与700hPa低涡切变线的强烈发展以及丰沛的水汽和强垂直运动密切相关。螺旋度的诊断结果揭示,与强暴雨区和切变线低涡相应的是一对符号相反而又紧邻的螺旋度带。它们的垂直结构是一对符号相反而又互伴的螺旋度柱;螺旋度及其诸分量的量级是相同的。这表明,垂直运动的水平切变和水平速度的垂直切变以及水平速度的水平切变对螺旋度有相同大小的员献,也意味着强垂直运动和低空急流对暴雨的发生和发展极其重要。动能的诊断结果显示。强动能区与暴雨区和低涡切变线有很好的对应关系,在中、低空的强动能中心也正是强降雨中心;动能最强的700hPa也是低涡切变线发展最强的层面。强动能及其强梯度区和强螺旋度区基本一致。表明强动能及其强梯度对螺旋度变率及其通量有重要贡献。     

上扬子台地晚震旦世灯影组中葡萄状-雪花状白云岩的成因意义

葡萄状 -雪花状白云岩是白云岩形成之后经淡水淋滤作用而成 ,葡萄内或雪花周围的有机物质不是原生藻 ,而是蓝绿藻经细菌腐解后形成的细菌集合体。该套白云岩的形成与沉积环境关系密切 ,与藻类多少无关。葡萄状白云岩富含有机物质 ,而雪花状白云岩孔洞发育 ,因此葡萄状 -雪花状白云岩既是生油层 ,又是良好的储集层 ,对其重新认识和定位 ,必将为寻找深部油气资源提供极为重要场所