芦山4.20地震破裂过程及其致灾特征初步分析

采用全球地震台网的远震地震波数据快速反演了2013年4月20日雅安芦山地震(芦山4.20地震)的破裂过程,在震后3小时得到并发布了相关测定结果.结果显示这次地震的震级约M_W6.8,包括两次破裂子事件,但都发生在断层面上震源(破裂起始点)附近,整个地震没有表现出明显的破裂方向性.雅安芦山地震的破裂没有大规模出露地表,主要地震灾害集中在断层上盘,位于芦山县和宝兴县一带.     

北半球环状模周期变化和突变研究

利用NOAA提供的1871-2008年月平均海平面气压场、雪盖、海冰等再分析资料、NASA提供的地表温度场资料、太平洋年代际振荡(PDO)指数,采用小波分析、带通滤波和凝聚谱分析等方法,研究了北半球环状模(NAM)周期变化及其影响因子.研究结果表明NAM在20世纪60年代前后发生了显著的年代际尺度周期突变,NAM在1895-1955年存在显著的准35年周期振荡,而在1971-2008年则主要以准15年周期振荡为主.NAM年代际尺度周期突变与外强迫源振荡周期变化有关,但突变前后与NAM周期振荡密切相关的外强迫因子并不尽相同.在1960年代之前,PDO、ATM、北美雪盖以及南极海冰涛动等外源强迫因子与NAM在准35年尺度上关系密切;而在1960年之后,NAM准15年振荡则与ATM和欧洲雪盖、南极海冰涛动等因素有关.     

Development of an image based integrated method for determining and mapping aerosol optical thickness (AOT) over urban areas using the darkest pixel atmospheric correction method,RT equation and GIS: A case study of the Limassol area in Cyprus

This paper presents the development of an image-based integrated method for determining and mapping aerosol optical thickness (AOT). Using the radiative transfer (RT) equation, a methodology was developed to create a Geographical Information System (GIS) model that can visually display the AOT distribution over urban areas. In this paper, the model was applied to eleven Landsat Thematic Mapper/Enhanced Thematic Mapper Plus (TM/ETM+) satellite images of Limassol, Cyprus during 2010 and 2011 to determine the AOT levels in Limassol Cyprus during satellite overpass. The study is innovative and unique in that the RT equation, satellite images, the darkest pixel (DP) method of atmospheric correction and GIS were integrated to derive AOT from satellite images and display the AOT distribution over an urban area without the input of any meteorological or atmospheric parameters. The accuracy of the algorithm was verified through statistical analysis by the strong agreement between the AOT values derived using the algorithm and the in situ AOT values from the ground-based sensors.     

长短期记忆神经网络(LSTM)模型在低能见度预报中的应用

利用浙江省义乌市2015—2019年逐小时气象观测数据(相对湿度、风速、地气温差、能见度)和空气质量指数(Air Quality Index, AQI)数据, 分析了义乌地区低能见度天气(观测能见度lt; 10 km)的分布特征和气象要素条件。利用长短期记忆神经网络(Long Short Term Memory Neural Network, LSTM)模型对逐小时能见度进行模拟, 分别对比了观测能见度作为输入变量与否的模拟效果; 根据义乌地区低能见度天气条件的特征, 将模拟时段分为三个时期(11月至翌年2月, 3—6月, 7—10月), 对比了分时期模拟的效果; 以及评估了模型的预报步长。结果表明: 高湿、高污染、气温高于地温和低风速是义乌地区低能见度天气的主要特征。LSTM模型对单站能见度有较好的模拟效果, 当输入参数中加入历史观测能见度时, 能大幅提高模拟准确度, 日均能见度模拟结果均方根误差RMSE=0.63 km, 平均绝对误差MAE=0.51 km, 拟合优度R²=0.99;分时期进行模拟能得到更精准的模拟结果。本研究中选用的输入要素在冬季(11月至翌年2月)模拟效果最好, RMSE=2.35 km, MAE=1.46 km, 低能见度均方根误差RMSE_10 km=1.81 km, 低能见度平均绝对误差MAE_10 km=1.13 km, R²=0.83; 3—6月的模拟中, 输入变量中不加AQI模拟效果更好, 这意味着3—6月义乌地区的低能见度天气以雾天气为主导, 加入过多变量并不一定能提高模型准确度; 随着预报步长增大, 模型预报效果变差, 预测步长等于3 h, R²=0.71, 预测结果已不具备实际应用意义。     

基于旋翼无人机的大气边界层环境气象垂直观测及订正方法的研究

基于旋翼无人机开展大气边界层观测可为气象要素和大气污染物垂直结构的研究提供具有高时空解析能力的新方法,有助于深入理解低层大气物理化学变化机制。本文详述了旋翼无人机在开展大气边界层环境气象垂直观测实验的应用及优势。基于自主研发的旋翼无人机环境气象观测平台,通过开展传感器在无人机上不同的搭载位置,以及旋翼无人机与探空气球、高塔的对比观测实验,明确了旋翼无人机对气象环境观测的影响及合理的搭载方式。研究进一步在湖北重污染天气条件下开展了0—1000 m的大气边界层垂直观测,并研发了基于旋翼无人机姿态数据的大气边界层气象要素及污染物垂直观测的订正方法。结果表明:实验获取了2—10 m垂直分辨率的高质量大气廓线数据,可精细捕捉大气边界层及其逆温层高度和污染物浓度等要素的垂直变化特征。本文旨在为无人机观测的科研应用提供一种技术可行且数据可靠的观测手段。     

Lagrangian modeling of water circulation in the Lofoten Basin

Lagrangian particle tracking is implemented for the Lofoten Basin of the Norwegian Sea. The ocean dynamic fields are obtained from the GLORYS 12V1 reanalysis available by the Copernicus Marine Environment Monitoring Service. Spatial distributions of the Lagrangian particles during May-November 2014 are analyzed for two depth layers: the sea-surface (0.5 m) and 266 m. The results show a significant impact of the Norwegian Coastal Current (NCC) on the thermohaline structure of the upper Lofoten Basin, underestimated previously. The NCC penetrates deep into the central Lofoten basin as far as the longitude 0°. In the subsurface layer, the area over which the NCC influences water structure is comparable to the area of the Norwegian Atlantic Slope Current (NASC), as well as to that of the Norwegian Atlantic Frontal Current (NAFC). The NCC maximum influence on the surface water of the Basin is reached in August. The inflow of the NCC is associated with relatively fresh water intrusions (0.5–2‰ fresher than the surrounding waters) moving from the coast to the central part of the Basin. The NASC and NAFC form two main sources of the Atlantic Water in the Lofoten Basin. At 266 m level, the NASC and NAFC waters dominate water structure in the basin. Herewith the NASC influence prevails over that of the NAFC, the latter being limited to the western periphery of the Basin. At this level, the NCC is observed only along a narrow band following the eastern coast. During summer, the core of the Lofoten Vortex (LV) at 266 m is mainly composed of the NAFC water. This fact contradicts the previous point of view of the dominance of the NASC in the LV core at all depth levels. Using two types of Lagrangian maps, we highlighted the summer and the autumn periods in the LV annual lifecycle. The summer LV is characterized by high orbital velocities, which are several times higher than those of the currents along the basin boundaries. The monthly mean orbital velocities in the LV reach 35 сm s⁻¹. To the end of autumn, the LV weakens with the monthly mean orbital velocities below 10 cm s⁻¹.     

巴伦西亚水法庭处理农村水事纠纷的经验借鉴

巴伦西亚水法庭是欧洲最古老的机构之一,其形式和内容一直延续至今,并对国际水法产生重要影响。针对我国越来越多的农村水事矛盾、水事纠纷事件,巴伦西亚水法庭处理水事纠纷的特点具有重要借鉴价值。研究表明:可以通过借鉴巴伦西亚水法庭重视农村水事纠纷特点的基础上处理好相邻关系;充分发挥民间调解在水事纠纷调处机制中的重要作用;增强用水自律意识;及时解决农村水事纠纷等措施,为充分发挥我国民间社团组织在处理农村水事纠纷的积极作用提供有益参考。     

河道再生水利用安全问题

2010年《永定河绿色生态走廊建设规划》拟利用北京城市段的门城湖、莲石湖、晓月湖和宛平湖,采用＂生态补水型＂的治理模式,建成1500km2的生态走廊,新增水面1000ha,绿化面积9000ha,每年回补地下水1亿m3,发挥再生水的＂生态功能＂。本文构建三个不同水文地质单元的溶质运移数值模型,模拟预测了河道利用再生水对周边地下水的影响。     

准噶尔盆地东部石炭纪富火山岩海相油气盆地原型:一个工作假说

准噶尔盆地石炭系中发现自生自储的大型火山岩油气藏,这不仅大大拓宽了油气勘探领域,而且从含油气盆地原型恢复角度为我们提出了一个新的命题。本文对准噶尔盆地东部的石炭纪盆地进行了剖析,在井间地层对比和锆石U-Pb同位素年代学测定基础上,确定了准噶尔盆地石炭系划分方案,建立了准东地区及邻区石炭系的5条联井对比骨干地质剖面,进而把准东地区石炭系盆地的充填过程划分为两个旋回、7个阶段,其中第一旋回为早石炭世,进一步分为4个阶段,第1至第3阶段以各种火山岩发育为特征,第4阶段为火山活动的间歇期,发育了暗色泥质岩。第二旋回为晚石炭世,进一步分为3个阶段,第5和第6两个阶段以发育中基性火山岩为特征,第7阶段以沉火山凝灰岩和与泥质岩、砂岩互层发育为特征。文中归纳了准东地区石炭纪盆地及其中火山岩油气藏烃源岩和储层的发育特点,建立了其盆地原型,指出准东地区石炭系在沉积时的构造古地理以多岛洋为特征,受准噶尔洋的持续向北东方向俯冲的影响,准东地区盆地基底向南西方向倾斜,造成了沉积中心的向南西迁移。考虑到盆地位于增生型造山带内,将其原型盆地称为增生楔盆地。文中特别指出,任何构造位置上形成的盆地都有形成大油气田的潜力,能否形成大油气田的关键在于有没有优质烃源岩、优质储层和有效圈闭。准东增生楔盆地中烃源岩与火山岩储层的空间关系十分密切,二者往往形成互层状或穿插状,这一特征决定了盆地中油气产出具有近源性,而圈闭的形成则因火山岩储层的成层性差而呈形态和类型的多样性。     

准噶尔盆地中拐地区石炭-二叠纪火山岩特征及构造环境分析

中拐地区位于准噶尔盆地西北缘,是在石炭纪-早二叠世挤压应力场作用下形成的宽缓鼻状古隆起。石炭-二叠纪火山岩是主要的含油层系之一,到目前为止已发现了多个油气藏和出油气点,显示出良好的勘探前景。根据系统、精细的地震资料解释,中拐地区在石炭-二叠纪时期主要存在4期构造运动,分别对应4个不整合面: 1)石炭系与二叠系之间; 2)二叠系佳木河组与下乌尔禾组之间; 3)二叠系下乌尔禾组与上乌尔禾组之间; 4)二叠系上乌尔禾组与三叠系百口泉组之间。通过对中拐地区石炭-二叠纪火山岩的全岩元素分析表明,该区域主要为中-酸性的安山岩、英安岩和流纹岩及火山角砾岩和凝灰岩为主,其中SiO₂的含量普遍较高,平均含量达到了67％,判定中拐地区的石炭-二叠纪火山岩喷发环境应位于岛弧体系的大陆内侧,在喷发过程中经历过陆壳的熔融作用。结合前人对周缘火山岩的研究,认为石炭-二叠纪时期中拐地区由岛弧环境逐渐进入陆内演化阶段,三叠纪开始进入稳定的沉积演化时期。