论煤地质学与碳中和

煤基碳排放构成了中国碳排放总量中最重要的部分,做好煤基碳减排和煤炭高效洁净低碳化利用是实现“碳中和”国家目标的重要途径,碳中和背景下的煤地质学发展值得关注。系统评述与碳中和相关的煤地质学研究领域,分析煤地质学在碳中和研究与工程实践中的作用和应用前景,探讨碳中和背景下煤地质学的重要发展方向。取得以下认识：推进清洁煤地质研究、服务煤的高效洁净化燃烧,勘探开发煤系天然气低碳燃料、优化一次能源结构和化石能源结构,开展煤化工资源勘查与开发地质保障研究、推动煤炭的低碳能源转化和新型煤化工产业发展,深化瓦斯地质研究、提高煤矿瓦斯（井下）抽采率、控制煤矿瓦斯的大气排放和泄漏,研究煤层甲烷天然逸散和煤层自燃排放、控制煤层露头的天然排放,发展煤层CO₂地质封存与煤层气强化开发（CO₂-ECBM）技术、推动碳捕获、利用与封存（CCUS）技术发展及其在火力电厂烟气碳减排中的商业化应用,研究煤炭勘查企业的碳足迹、实现企业净零排放,是与煤地质学紧密相关的碳减排技术路径;其中煤层甲烷与煤系气高效勘探开发、深部煤层CO₂-ECBM、煤层露头气体逸散与自燃发火控制、洁净煤地质与煤炭精细勘查是碳中和背景下煤地质学优先发展的重要领域。     

新疆喀什地区1996年11月震前超低频电磁辐射异常与震源方向的关系

研究了1996年11月19-27日在新疆喀什地区连续发生6次4.5级以上地震前记录到的超低频电磁辐射异常现象的偏振特性,发现震前记录到的该异常用0.0-0.16Hz的带通滤波器滤波后,水平磁场分量的偏振近似为线偏振,且震前1天的偏振主轴方向日均值与喀什台到强震震源的方向之间有近乎垂直的关系.     

等离子体发射光谱法直接测定海洋沉积物中的微量稀土元素

应用全谱直读电感耦合等离子体发射光谱法对海洋沉积物中微量稀土元素的测定进行了研究,选择了最佳的仪器工作条件,采用多谱线拟合技术进行校正,样品的加标回收率为94．0％-110．0％。方法采用海底沉积物国家一级标准物质进行验证,测定结果与标准值较吻合,各元素10次测定的RSD≤11．3％。     

Three dimensional numerical simulation of residential building on shrink–swell soils in response to climatic conditions

Shrink–swell soils can cause distresses in buildings, and every year, the economic loss associated with this problem is huge. This paper presents a comprehensive system for simulating the soil–foundation–building system and its response to daily weather conditions. Weather data include rainfall, solar radiation, air temperature, relative humidity, and wind speed, all of which are readily available from a local weather station or the Internet. These data are used to determine simulation flux boundary conditions. Different methods are proposed to simulate different boundary conditions: bare soil, trees, and vegetation. A coupled hydro‐mechanical stress analysis is used to simulate the volume change of shrink–swell soils due to both mechanical stress and water content variations. Coupled hydro‐mechanical stress‐jointed elements are used to simulate the interaction between the soil and the slab, and general shell elements are used to simulate structural behavior. All the models are combined into one finite element program to predict the entire system's behavior. This paper first described the theory for the simulations. A site in Arlington, Texas, is then selected to demonstrate the application of the proposed system. Simulation results are shown, and a comparison between measured and predicted movements for four footings in Arlington, Texas, over a 2‐year period is presented. Finally, a three‐dimensional simulation is made for a virtual residential building on shrink–swell soils to identify the influence of various factors. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

无人机信号传输中断解决方案研究

在福建地区从事无人机低空数码航空摄影测量项目时,我们发现数传电台信号中断是无人机飞行的一个重大安全隐患。如不能实时掌握无人机飞行动态,出现异常状况时不能第一时间处理,极有可能出现安全事故,造成重大损失。本文通过具体案例说明,提出无人机信号传输中断的解决方案。     

Coastal aquaculture,mangrove deforestation and blue carbon emissions: Is REDD+ a solution?

Globally, coastal aquaculture particularly shrimp farming has been under huge criticism because of its environmental impacts including devastating effects on mangrove forests. However, mangroves are ecologically and economically important forests, and the most carbon-rich forests in the tropics that provide a wide range of ecosystem services and biodiversity conservation. Carbon emissions are likely to have been the dominant cause of climate change and blue carbon emissions are being critically augmented through mangrove deforestation. Because of mangrove deforestation, different climatic variables including coastal flooding, cyclone, drought, rainfall, salinity, sea-level rise, and sea surface temperature have dramatic effects on coastal aquaculture. Mangrove forests have been instrumental in augmenting resilience to climate change. The “Reducing Emissions from Deforestation and forest Degradation (REDD)” program can help to restore mangroves which in turn increases options for adaptation to climate change. However, technical and financial assistance with institutional support are needed to implement REDD+.     

高山区雪堆储雪的实验和模拟计算

随着全球气候变暖,滑雪运动呈现出对气候变化高度的敏感性和依赖性,各地滑雪季将不同程度地缩短。储雪作为一种应对气候变化的方法在雪务保障中逐渐得到研究和应用。在新疆阿勒泰地区吉木乃县开展储雪实验,应用谐波反应法研究了雪堆融化量与外界空气温度、太阳辐射和绝热保温结构热学性能之间的定量关系。实验中,覆盖两层绝热保温材料雪堆1的平均融化量为18.0 kg·d^-1（相当于初始质量的0.85%）,未覆盖绝热保温材料雪堆2的平均融化量为120.8 kg·d^-1（相当于初始质量的6.67%）。模拟期间观测到的雪堆1质量减少了1 438.0 kg,对应的模拟值为1 520.8 kg。谐波反应法可以为评价绝热保温结构的热学性能和提前确定储雪量提供重要的参考依据。由于许多物理过程都未考虑,导致模拟的雪堆融化量与实际融化量之间存在不确定性。雪堆所用绝热保温结构的性能可以用反射率、总传热系数、衰减度和延迟时间来衡量。     

陆地生态系统碳汇在实现“双碳”目标中的作用和建议

2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和(简称“双碳”)是我国对国际社会的庄严承诺,已被纳入生态文明建设的总体布局。生态系统碳汇是实现“双碳”目标的重要手段,也是林业和草原实现高质量发展的必然要求。国际有关机构对全球森林、草地和湿地生态系统的碳储量和碳循环进行了评估。自1990年以来,附件一国家(指《联合国气候变化框架公约》附件一列出的经济合作发展组织中所有发达国家和经济转型国家)对本国的碳排放和碳汇进行估算,编制了年度温室气体清单; 我国也编制了5次国家温室气体清单。这些工作对我国开展应对气候变化的研究提供了基础。提出了如下建议: 在编制“双碳” 路线图和时间表时,既要考虑我国生态系统碳汇与能源和工业领域碳排放在区域空间分布和时间维度上的差异性,也要考虑生态系统同时所具有的碳汇和碳排放的特殊性; 生态系统碳汇是碳达峰的非选项,是碳中和的必选项; 生态系统碳汇要遵循国家实现“双碳”目标的基本原则,要将生态系统碳汇作为国家生态建设和保护工程的主要目标,提高碳汇计量和监测能力,完善市场和融资机制。     

基于不同邻近标签数选择的LANDMARC定位算法研究

对于基于射频识别的LANDMARC室内定位算法而言,该系统采用"k近邻"算法,通过选取k个与待测标签相邻且符合特定条件的参考标签,最后根据这些标签的位置结合权值估算出待测标签的坐标信息.但是在实际的操作过程中,最近邻参考标签数的选取无指导原则,具有一定的盲目性.针对这一问题,通过选取与待定位参考点最近邻的参考节点作为未知点,通过搜索法获得最优的邻近标签数k,在随后的未知节点的定位过程中,选取k个邻近标签进行定位.经过多次实验,最终得出结论,使用改进后的LANDMARC算法的性能要优于原来经典的LANDMARC算法,精确度提升了10%左右,同时避免了k值选取的盲目性.