Experimental biological effects assessment associated with on-shore brine discharge from the creation of gas storage caverns

Most of the studies on biological and ecological effects associated with brine discharge into the marine environment are related to the operation of desalination plants, for the production of freshwater. In this study we analysed the biological effects of a brine effluent from a completely different source, produced from the lixiviation of rock salt caves, for the creation of natural gas storage caverns. Lethal and sub-lethal endpoints following exposure to the brine were studied in a range of macrofauna species characteristic of the soft and hard bottom habitats in the vicinity of the discharge area, namely the isopod Eurydice pulchra, the annelids Sabellaria alveolata and Ophelia radiata, the sea-urchin Paracentrotus lividus and the bivalve Mytilus galloprovincialis. In a first series of experiments, brine, with salinity above 300, was diluted in distilled water to a salinity value close to that of the seawater in the discharge area (salinity 36) and, surprisingly, none of the exposed species was able to survive or develop into viable larvae. A second series of experiments exposed the species to brine diluted with seawater, simulating more realistic discharge circumstances. All the tested species at all the measured endpoints (adult survival, larval abnormal development, sperm fertilization success) showed negative biological effects in brine solutes always at a lower salinity than that of a salinity control obtained with concentrated seawater. The sub-lethal experiments with larval development of P. lividus, S. alveolata and M. galloprovincialis, and the fertilization success of P. lividus gave EC₅₀ values for the brine solute with salinity in the range of 40.9–43.5, whereas the EC₅₀ values for the concentrated seawater were in the range of salinity 44.2–49.0. It is hypothesised that differences in the ionic composition of the brine cause the inability of the species to tolerate the exposure to brine.     

基于SCTP-RF算法的甘肃省短期定量降水客观预报方法研究

基于欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的精细化数值预报产品、中国气象局下发的降水指导产品(TP_CMA)及甘肃省340个气象站点降水实况数据,利用泰森多边形与K-means空间聚类方法(spatial cluster and Tyson polygon, SCTP),对2017—2019年4—9月甘肃省340站降水资料进行客观分区。在此基础上,采用随机森林算法(random forest, RF),筛选出与降水相关的物理量因子构建模型,开展甘肃省短期定量降水客观预报订正试验,并进行预报效果检验。结果表明：(1)甘肃省4—9月降水客观分区依次为7、6、14、13、14和11个。(2)就晴雨预报而言,SCTP-RF订正产品对甘肃省汛期的晴雨预报能力较TP_CMA指导产品和ECMWF模式产品有一定提升,提升幅度分别为6.1%、4.2%;在空间上,SCTP-RF算法对甘肃省340站的晴雨预报均具有一定的订正能力,大部分站点晴雨预报准确率提升了5%,特别是河东地区。(3)在分级降水预报中,SCTP-RF订正产品对中雨和大雨的预报能力均优于TP_C<...     

二维情况下波浪对潮流场作用的数值分析

波浪和潮流是近岸地区主要的动力因素,两者之间存在着复杂的相互作用.波浪与潮流在时间尺度、空间尺度上都有很大的差别,因此现阶段对于波流相互作用的研究主要采用两种不同的概化方法.第一种方法是把周期变化的潮流概化成具有某一特征的海流叠加到波浪运动方程中去,用来模拟波流运动结构在短时间内所发生的变化.对于波浪来说,海流的作用既有动力学影响又有运动学的影响,在运动学方面,包括水深和海流对波浪频散关系的影响,另外还有由于顺流或逆流引起的波长的变化;在动力学方面,海流会引起波浪波高的变化;另一种方法是把波浪过程概化为在潮周期中具有平均意义的波浪要素叠加到潮流运动方程中,用来计算波浪对流的运动状态的影响,主要着眼于波浪和潮流对于泥沙的输运研究.     

新疆3次6级强震前的短期前兆异常

分析了新疆3次6级强震前的短期前兆异常动态演化图像特征。这3次地震前兆异常的共性是地震前半年都出现了不同程度的短期前兆异常变化,且在震前2个月,短期异常均超过8项。但是3次6级强震发生前前半年的短期前兆异常变化不一致,有向震中迁移的,有包围震中的,还有前兆异常逐渐减少的。这些前兆异常现象同通常认为的越临近地震前兆异常数目越多是不一致的。     

全球变暖背景下东亚对流层顶高度演变特征的研究

研究了1948～2004年东亚增暖背景下对流层顶高度的演变特征,重点分析对流层温度、平流层中下部温度与对流层顶高度变化之间的关系。结果表明：东亚地区对流层顶高度在1970年代后呈现波动上升趋势,其上升趋势不如南半球显著;东亚对流层温度与对流层顶高度呈显著正相关,特别是对流层中上部温度与对流层顶高度的正相关最显著,这说明对流层中上部的增温对对流层顶高度的抬升贡献较大;东亚平流层中下层温度与对流层顶高度基本呈显著负相关,70hPa层上的负相关最显著;近20年来东亚对流层温度上升了约0．2℃,平流层中下部温度下降了约1．2℃,对流顶高度上升了约86m,对流层的增暖和平流层的冷却作用共同导致了东亚对流层顶高度的变化。     

温度对鳜皮肤黏膜抗体产生的影响

应用间接酶联免疫吸附试验(ELISA)技术测定不同水温下鳜经嗜水气单胞菌GYK1株全菌灭活疫苗浸泡免疫后皮肤黏液中抗体,以研究抗体动态变化,揭示温度对抗体产生的影响。结果表明:27.0~29.8℃水温(下称"较高温")下,鳜皮肤黏膜抗体滴度于第7天达到峰值211,而水温介于19.8~23.9℃(下称"较低温")时,抗体滴度于第11天达到峰值26,说明温度较高时,抗体形成快,峰值出现时间早,并且抗体滴度明显升高。另取不同温度下经上述疫苗浸泡免疫的鳜皮肤黏液,采用硫酸铵盐析、离心、浓缩等生物化学技术粗提鳜皮肤黏液中的免疫球蛋白,SDS-PAGE检测发现,较高水温下,高渗免疫组(加10 mg/mL食盐)鳜皮肤黏液蛋白中目标条带(72×103和29×103)深度较其他3个实验组(同温度下全菌组、较低水温下高渗及全菌组)有所增加,ELISA检测该组抗体效价为211。     

湘渝川滇黔桂地市城镇化减贫效应的异质性及演变特征分析

从地市空间尺度出发,应用空间聚类分析方法和地理加权回归模型,研究了 2006、2011和2016年湘渝川滇黔桂111个地市城镇化减贫效应的空间异质性及其时空演变趋势.结果表明:①湘渝川滇黔桂地市城镇化减贫效应存在明显的空间异质性,其中,人口城镇化率提升对农民收入的影响总体逐步增强,且影响系数最高值区域总体稳定在湖南境内...     

洞庭湖滩地杨树抑螺防病林研究

在滩地杨树抑螺林12年轮伐期内,采取沿时间序列定位观测及以空间换时间的调查研究方法,对滩地杨树抑螺防病林的造林地选择、钉螺种群消长与水因子、林龄及整地措施的相关关系进行了研究,对滩地杨树林的防浪护堤、阻滞水流和泥沙、降低地下水位等生态效应进行了分析,对林下草本植物的物种多样性进行了动态监测和研究,为有螺滩地的综合治理和开发提供依据。     

中国新疆博斯腾湖现代碳库效应研究

碳库效应存在影响了¹⁴C测年的准确性,制约了沉积物在湖泊研究中的应用。本文研究位于典型西风环流带的新疆博斯腾湖现代碳库效应,结合同位素地球化学、水化学等方法,探讨了博斯腾湖碳库效应的影响机制。研究结果表明,博斯腾湖最大现代碳库年龄为3535年,最小为现代碳,集中在670~945年。而过去碳库效应集中在1033~2200年。深水区表现为碳库年龄较小且稳定;在入湖口碳库效应最大,富水生植物浅水区碳库效应最小。与过去碳库年龄相比较,现代碳库效应整体表现更为年轻。研究发现,博斯腾湖口受流域外源“死”碳影响,深水区受湖水与大气CO₂交换率差异影响,富水生植物浅水区可能受水生植物光合作用影响。此外,核爆效应也对博斯腾湖现代碳库效应产生了影响,可能导致最高约1000年的年代误差。利用深水区放射性碳比活度(pMC)平均值与大气碳比活度差值(~18%),得出深水区沉积物存在约846年现代碳库效应,再经核爆效应校正后得出博斯腾湖存在最高约1800年碳库效应。     

2019年江苏梅汛期一次强对流成因分析

利用FNL资料以及单、双偏振多普勒天气雷达资料,分析了2019年7月6日发生在江苏的一次自北向南罕见的伴有冰雹、雷暴大风和短时强降水的大范围强对流天气过程。结果表明：江苏上空垂直方向干冷空气叠加在暖湿气流之上,600 hPa以下存在明显的对流不稳定,强烈的深层垂直风切变提供动力不稳定条件。大的对流有效位能、强烈的深层垂直风切、合适的0℃和-20℃层高度利于大冰雹产生。强对流发生过程中,冰雹云回波强度普遍在50 dBZ以上,顶高超过10 km,三体散射特征明显,同时存在气旋式辐合、回波悬垂等特征。双线偏振雷达各偏振参量表现出明显的冰雹云特征,下击暴流发生时低层速度图上出现强辐散区,预示着下击暴流天气的发生。随着Z_H的增大,K_DP值也有所增大,表明降水粒子尺寸增加,偏振雷达回波在水平和垂直方向的相位变化也增加,当回波强度超过45 dBZ时,83.2%的K_DP在1.5 (°)·km^-1以上,CC值也超过0.97,利于强降水发生。