基于飞机观测资料的石家庄秋季对流层CH4垂直分布特征

为研究石家庄秋季对流层内CH₄垂直分布特征,2018年9月使用“空中国王350”飞机搭载Picarro温室气体在线观测仪和气象要素观测设备,对石家庄上空（600—5500 m）CH₄浓度进行探测。探测期间共飞行7架次,取得7条CH₄浓度廓线数据。结果表明: 石家庄上空近地面层（1000 m以下）CH₄平均浓度与同时间段区域背景站上甸子站CH₄浓度呈显著正相关（r=0.81,P < 0.03）。探测到的CH₄浓度最小值为1898×10^-9摩尔分数,最大值为2219×10^-9摩尔分数,平均浓度为1981×10^-9摩尔分数。观测得到的7条廓线均有较好的一致性,2000 m以上,浓度均随高度呈先增大后减小的趋势。利用后向轨迹模式（HYSPLIT）对探测时段内石家庄上空不同高度层主要气流传输路径进行统计分析表明,600 m高度输送路径较短,CH₄浓度受本地排放影响较大; 3000 m受输送作用影响较大,偏西和西南路径可能将较高CH₄浓度气团输送至石家庄上空; 5000 m气团传输对CH₄浓度影响较小,浓度相对较稳定,对传输路径的变化不敏感。     

Large-scale depositional characteristics of the Ulleung Basin and its impact on electrical resistivity and Archie-parameters for gas hydrate saturation estimates

Gas hydrate saturation estimates were obtained from an Archie-analysis of the Logging-While-Drilling (LWD) electrical resistivity logs under consideration of the regional geological framework of sediment deposition in the Ulleung Basin, East Sea, of Korea. Porosity was determined from the LWD bulk density log and core-derived values of grain density. In situ measurements of pore-fluid salinity as well as formation temperature define a background trend for pore-fluid resistivity at each drill site. The LWD data were used to define sets of empirical Archie-constants for different depth-intervals of the logged borehole at all sites drilled during the second Ulleung Basin Gas Hydrate Drilling Expedition (UBGH2). A clustering of data with distinctly different trend-lines is evident in the cross-plot of porosity and formation factor for all sites drilled during UBGH2. The reason for the clustering is related to the difference between hemipelagic sediments (mostly covering the top ∼100 mbsf) and mass-transport deposits (MTD) and/or the occurrence of biogenic opal. For sites located in the north-eastern portion of the Ulleung Basin a set of individual Archie-parameters for a shallow depth interval (hemipelagic) and a deeper MTD zone was achieved. The deeper zone shows typically higher resistivities for the same range of porosities seen in the upper zone, reflecting a shift in sediment properties. The presence of large amounts of biogenic opal (up to and often over 50% as defined by XRD data) was especially observed at Sites UBGH2-2_1 and UBGH2-2_2 (as well as UBGH1-9 from a previous drilling expedition in 2007). The boundary between these two zones can also easily be identified in gamma-ray logs, which also show unusually low readings in the opal-rich interval. Only by incorporating different Archie-parameters for the different zones a reasonable estimate of gas hydrate saturation was achieved that also matches results from other techniques such as pore-fluid freshening, velocity-based calculations, and pressure-core degassing experiments. Seismically, individual boundaries between zones were determined using a grid of regional 2D seismic data. Zoning from the Archie-analysis for sites in the south-western portion of the Ulleung Basin was also observed, but at these sites it is linked to individually stacked MTDs only and does not reflect a mineralogical occurrence of biogenic opal or hemipelagic sedimentation. The individual MTD events represent differently compacted material often associated with a strong decrease in porosity (and increase in density), warranting a separate set of empirical Archie-parameters.     

祁连山敦德冰心微粒变化特征和大气环境记录

对祁连山敦德冰心总微粒含量、粒径分布以及总微粒含量、粗微粒含量与沙尘暴的关系进行了分析,结果表明,微粒主要来源于亚洲粉尘发源地和区域性源地,属于典型的陆源微粒。微粒含量和微粒粒径变化反映了沙尘暴的强度和波动历史,沙尘暴频率高时,微粒含量高,微粒粒径大,反之,微粒含量低,微粒粒径小。末次冰期以来,微粒含量变化呈减少趋势,暖期微粒含量低,冷期微粒含量高,夏季微粒含量高,冬季微粒含量低;不同粒径微粒相关性良好,反映了它们在来源、沉积和冰内变化方面具有相同之处。     

A study of suspended sediment concentration in Yangshan deep-water port in Shanghai,China

Suspended sediment concentration (SSC) plays an important role in the estuarine environment.Its spatial or temporal variations in coastal zones and estuaries indicate that sediments are suspended,trans...     

水母伞径和饵料密度对海月水母(Aurelia sp.1)捕食率的影响

海月水母在全球范围内大量暴发,严重危害海洋生态系统的健康以及鱼类资源的可持续利用。本文以卤虫无节幼体为饵料,初步研究了水母伞径和饵料密度对海月水母个体捕食率的影响以及海月水母的昼夜捕食节律。研究结果表明,海月水母的伞径对其捕食率的影响极显著(P<0.01),在1—8cm范围内,随着伞径的增加个体捕食率线性增加,两者之间的关系式为y=0.044x+0.125(R2=0.9036)。饵料密度对海月水母捕食率的影响显著(P<0.05),在0.25—26.11mgC/L范围内,随饵料密度的增加个体捕食率呈线性增加趋势,关系式为y=0.508x(R2=0.958)。在饵料充足时,海月水母没有昼夜捕食节律。在高饵料密度下海月水母出现过剩捕食,但是捕食行为依然活跃。上述结果既为量化评估海月水母对浮游动物群体的捕食压力提供了基础参数,同时水母过剩捕食行为说明依据生物量和代谢率的推算结果可能低估自然海域水母队浮游动物的捕食压力。     

一种统计技术结合动力释用的沿海海雾预报方法

提出了一种利用历史相似个例查询技术,结合WRF模式输出释用的Gultepe沿海大雾业务预报方法。该方法可以较好的计算近地面大气中的液态水含量(LWC)和云滴粒子数密度(Nd)参数。利用该方法对2011—2013年的3—6月的历史沿海海雾个例进行试报,结果表明,恰当的结合统计方法和动力模式可以一定程度上克服目前数值模式不成熟的缺陷,从而提高WRF模式在大雾业务预报方面的释用水平。     

CMODIS资料提取叶绿素a浓度的反演算法研究

中分辨率成像光谱仪(CMODIS)是我国“神舟3号”飞船上对地观测主载荷,是我国第一台上天的具有测量海面叶绿素a浓度能力的成像光谱仪.利用宽视场海洋水色扫描仪(SeaWiFS)反演叶绿素a浓度作为参考值建立CMODIS资料处理模型,得到三个基于蓝绿波段比值法的叶绿素a浓度反演算法,平均相对误差分别为26.6%,24%和33.5%,均方根误差分别为1.16,1.15和1.23 mg/m3.在叶绿素a浓度反演误差允许范围小于35%的条件下,比值算法的适用范围为悬浮泥沙浓度小于5 g/m3的海区.悬浮泥沙的强散射作用导致比值算法在高悬浮泥沙浓度条件下产生高估叶绿素a浓度反演值的现象;在中低悬浮泥沙浓度的海区,悬浮泥沙和浮游植物对离水辐亮度的综合作用使比值算法存在低估叶绿素a浓度的趋势.     

水流挟沙力分析与探讨

水流挟沙力是悬沙输运计算中非常重要的问题之一,其计算形式常采用基于重力理论的经验和半经验公式.本文针对目前广泛采用的2种挟沙力关系式,选用4组实验水槽数据和2组天然河道实测资料分别讨论其关联性.结果表明,不论指数m在其取值范围内取何值,2个表达式皆存在一定的函数关联性.且当指数m取1和2/3时,直接表现出很强的线性关联.在挟沙力计算中采用流速的平方关系式,物理意义清晰,形式简单.在实际应用时,适当选取系数,挟沙力采用形式简单的平方关系式是完全可行的.     

分层水体对表层辐照度比影响的蒙特卡罗分析

众多海洋观测数据表明,在真光层深度范围内,海水固有光学特性和光学有效组分的剖面分层分布是广泛存在的,而很多遥感反演模型的建立基于均一分布假设,尤其是在经验模型的建立中,往往只利用某一深度或各深度平均的光学有效组分浓度与水体光谱的统计关系。文章通过模拟平静水面水下光的辐射传输,分别研究了叶绿素、无机悬浮物浓度垂直分布结构对水下辐照度比的影响,并对比了两类分层水体权重函数等效浓度计算式及相应水下辐照度比,结果表明,对于分层水体,透射深度和层化强度是影响等效浓度值计算误差的主要因素,透射越深,表层层化越强,水体层化对水下辐照度比的影响就越大,但其计算误差也越大。Gondon等效浓度计算结果比较接近实际值,而Zaneveld计算式则高估了分层水体的等效浓度值。     

温度、氮浓度和氮磷比对长心卡帕藻(Kappaphycus alvarezii)吸收氮速率的影响

分别在室内培养箱、海滨室外跑道池和不同自然海区,通过一次性和半连续添加营养、以及检测海区水质和藻体生长的方法,研究了不同氮浓度、温度和氮磷比条件下,长心卡帕藻氮吸收速率的变化和氮吸收速率随时间变化,以及栽培该藻的环境生态贡献。小型实验、中试放大和海区规模栽培结果表明:(1)在10—50μmol/L范围内,该藻吸收氮速率随氮浓度增加而增大;(2)当氮浓度一定时,氮磷比在1—50范围内对该藻吸收氮速率没有产生显著影响(P>0.05);(3)温度对该藻吸收氮速率有显著影响(P<0.05),其中温度在28℃时氮的吸收速率最高;(4)尽管一次性添加营养实验中长心卡帕藻吸收氮速率随时间变化表现出先快后慢的趋势,但是进一步的半连续添加营养实验证实,导致吸收速率下降系底物氮浓度限制,而不是藻本身吸收能力下降,结果还显示卡帕藻具有连续吸收同化无机氮能力;在自然光温度变化和不受底物浓度限制条件下,该藻藻体去除无机氮效率最大维持在0.3μmol/(gFW·h);(5)海南陵水黎安海湾水质数据显示,栽培该藻去除海水富营养化和净化水质作用显著,其去除海水富营养化的年贡献为33t氮素。