海洋灾害地质风险评价在辽东湾浅海油气开发区的应用

基于在辽东湾浅海油田多年调查获取的地质地球物理资料,构建以油气开发区潜在灾害地质类型为基础的灾害地质风险评价指标体系,确定潮流冲刷槽、浅滩、埋藏古河道、易液化砂层、软弱地层和浅层气等6个评价指标,利用层次分析法(AHP)确定各指标的权重值,采用模糊数学评判法对海区灾害地质风险性作定量评价。评价结果划为5级风险区(风险高、较高、中等、较低和低),其中,潮流冲刷槽为本区的高风险区,地势平缓的潮滩为低风险区。评价结果与区内已建海洋工程的评价分析相互印证,对海上工程建设具有实际应用价值。     

Infiltration on mountain slopes: a comparison of three environments

Water is well established as a major driver of the geomorphic change that eventually reduces mountains to lower relief landscapes. Nonetheless, within the altitudinal limits of continuous vegetation in humid climates, water is also an essential factor in slope stability. In this paper, we present results from field experiments to determine infiltration rates at forested sites in the Andes Mountains (Ecuador), the southern Appalachian Mountains (USA), and the Luquillo Mountains (Puerto Rico). Using a portable rainfall simulator–infiltrometer (all three areas), and a single ring infiltrometer (Andes), we determined infiltration rates, even on steep slopes. Based on these results, we examine the spatial variability of infiltration, the relationship of rainfall runoff and infiltration to landscape position, the influence of vegetation on infiltration rates on slopes, and the implications of this research for better understanding erosional processes and landscape change.Infiltration rates ranged from 6 to 206 mm/h on lower slopes of the Andes, 16 to 117 mm/h in the southern Appalachians, and 0 to 106 mm/h in the Luquillo Mountains. These rates exceed those of most natural rain events, confirming that surface runoff is rare in montane forests with deep soil/regolith mantles. On well-drained forested slopes and ridges, apparent steady-state infiltration may be controlled by the near-surface downslope movement of infiltrated water rather than by characteristics of the full vertical soil profile. With only two exceptions, the local variability of infiltration rates at the scale of 10° m overpowered other expected spatial relationships between infiltration, vegetation type, slope position, and soil factors. One exception was the significant difference between infiltration rates on alluvial versus upland soils in the Andean study area. The other exception was the significant difference between infiltration rates in topographic coves compared to other slope positions in the tabonuco forest of one watershed in the Luquillo Mountains. Our research provides additional evidence of the ability of forests and forest soils to preserve geomorphic features from denudation by surface erosion, documents the importance of subsurface flow in mountain forests, and supports the need for caution in extrapolating infiltration rates.     

南大洋太平洋扇区中尺度涡旋的统计特性及其变化

中尺度涡旋在南大洋海洋动力学中具有重要地位,其对气候变化的响应表现也引起了海洋学家与气候学家的广泛关注。本文利用涡动动能与涡旋自动探测技术两种方法对南大洋太平洋扇区的涡旋特性及其变化进行了分析。与前人结果相一致的是,高值的涡动动能主要集中在南极极锋海区,并且自西向东逐渐减弱。在过去的20年里,涡动动能在太平洋扇区的显著增强也集中在中西部海域,这里也是南极绕极流斜压性较强的海域。涡旋统计特性揭示了涡动动能的空间分布及其年际变化主要归因于涡旋振幅与旋转速度,而并非涡旋个数或者涡旋半径。这些结果进一步确认了对应于南半球环状模正位相的绕极西风异常改变了南大洋的涡旋特性,从而表现出涡旋活跃性增强。     

南黄海夏季海水pCO2研究Ⅱ--下层海水涌升和长江冲淡水对海-气界面CO2通量的贡献

根据2001年7月对南黄海的大面积调查,研究了南黄海夏季pCO2的分布机制,着重讨论下层海水涌升和长江冲淡水对海-气界面CO2通量的贡献,并给出了南黄海海-气界面CO2通量。研究结果表明:夏季南黄海总体上是CO2的1个弱源,大约向大气中释放45.05×104t C。夏季南黄海表层海水pCO2分布表现出了极大的不均性,其汇区主要由长江冲淡水造成,影响区域占汇区吸收CO2的99.9%;而在源区,下层海水涌升虽然面积较小却占源区释放CO2的35.2%。可见陆架边缘海区源/汇格局的地域差异非常之特别。     

藏北青南高原地表风蚀粗化特征

藏北青南高原长期受风蚀影响,地表粗化现象明显。本研究系统采集该区东西向调查样带内表层（0~1 cm）与浅层（1~10 cm）土壤样品,通过粒度测定、构建能够表征土壤风蚀粗化程度的风蚀粗化指数（WECI）,分析该区地表风蚀粗化特征。结果表明：藏北青南高原土壤中砾石、极粗砂、粗砂等粗颗粒组分在表层土壤中含量较浅层土壤有所增加,自西向东逐渐减少;黏土与粉砂等细颗粒组分相反,表层较浅层土壤中含量明显下降,自西向东逐渐增加。从样带东部的高寒草甸区到中部高寒草原区和西部高寒草原与荒漠草原过渡区,表层土壤环境敏感组分逐渐变粗,各区域平均风蚀粗化指数依次为1.05、1.47和1.77,地表风蚀粗化趋于加剧。现有文献常用的土壤粒度分形维数与土壤质地粗化度是刻画土壤质地粗细程度的静态指标,无法衡量风蚀导致的地表颗粒组成变化,本文构建的风蚀粗化指数克服了上述不足,且具有风蚀动力学依据。     

基于GIS的南方丝绸之路国内段交通路线网络重建研究

南方丝绸之路交通路线网络的重建与研究,有利于深化历史时期中国西南边疆各区域之间和中国与东南亚、南亚等地区之间经济贸易发展和文化交流与合作的认识。本文利用历史文献资料、历史地理学等研究成果、田野调查资料、当代交通和遥感影像数据、DEM数据等,复原汉晋、唐宋、元、明清4个时期南方丝绸之路国内段的交通路线网络,分析影响古代西南山区交通路线走向的人文和自然因素,对比研究古代交通里程与实测距离之间的比例关系。结果显示：① 南方丝绸之路川滇间的交通网络格局在汉晋时期即已基本形成,两千年来相对较为稳定;云南内部和经云南出境的交通路线网络呈现出更加多元化的趋势。② 中央王朝对西南边疆少数民族地区统治力度的变化等人文因素在不同时期对南方丝绸之路交通路线的整体格局及空间演变起到重要作用。③ 在影响南方丝绸之路交通路线具体走向的自然因素中,海拔2200 m、坡度20°是重要的阈值。④ 历史时期西南山区1古代里约可换算为实测距离0.45 km。     

末次间冰期南半球西风急流变化的模拟研究

研究末次间冰期气候变化有助于加深理解变暖情景下气候的变化规律及其对轨道参数变化的响应特征。本研究利用国际古气候模拟对比计划第四阶段的多模式结果, 分析了南半球副热带西风急流(200 hPa)与副极地西风急流(850 hPa)在末次间冰期的变化特征及机制。多模式集合平均结果表明, 末次间冰期夏季南半球副热带西风急流相较于工业革命前位置偏北(+2.5°), 强度偏弱(-5.3%); 南半球副极地西风急流也存在类似的变化特征(+1.1°/-7.4%)。在冬季, 末次间冰期南半球副热带西风急流相较于工业革命前南移增强(-0.8°/+5.6%), 而南半球副极地西风急流北移增强(+0.8°/+4.2%), 并且不同洋盆上空的急流具有不同的变化特征。副热带急流与副极地西风急流位置与强度的变化分别与对流层中高层与低层的斜压稳定性的变化相联系。此外, 热带非绝热加热与中纬度Rossby波传播的共同作用造成了南印度洋西侧与东侧、高层与低层西风急流反向变化的结果, 这种反向变化得到了降水重建的支持。

     

海洋沉积物声速与物理参数的关系

海洋沉积声速与物理性质密切相关，特别是含水量Ｗ和孔隙度Ｎ，它们在建立回归议程和预报沉积物性质中有所贡献。中国东，南海沿海沉积物的资料和数据表明：声速和声速比可以用来预报沉积物性质。     

南大洋普里兹湾基于234Th/238U不平衡法的POC输出通量研究

中国第22次南极科学考察(2005年11月至2006年3月)期间,测定了南极普里兹湾海域5个站位的从表层至150 m水深的不同层位水样中溶解态和颗粒态234Th,238U的放射性比活度以及颗粒有机碳.利用234Th/238U在上层水体中的不平衡,计算了南极普里兹湾上层水体中234Th的平均停留时间和输出通量.结果显示,随着纬度的增加,上层水体中颗粒态和溶解态234Th的平均停留时间总体趋向减小,并在中纬度站位出现了最低值,分别为1~8和29~48 d,而颗粒态和溶解态234Th的输出通量则在中纬度站位出现了最大值,分别为21~38和26~39 dpm/(m3·d).运用箱型清除模式,利用两种不同的方法估算了各水柱中从真光层底部输出的POC通量,平均值分别达到104.7 mmol/(m2·d)(E法)和120.6 mmol/(m2·d)(B法),表明南极普里兹湾夏季存在很高的新生产力,它将会对该海域碳的生物泵过程产生重要作用.     

辽东湾北部海域沉积物重金属环境质量和污染演化

基于取自辽东湾北部海域表层沉积物和岩心样品,利用XRF等方法对沉积物中的重金属含量进行系统的测定,结合137 Cs、210Pb年代测定,分析了研究区表层沉积物中重金属分布特征、环境质量状态以及重金属污染历史。结果表明:辽东湾表层沉积物重金属As、Cd、Cr、Cu、Pb、Zn、Hg含量高值区主要分布在葫芦岛附近海域,并且呈现由近岸向远岸递减的趋势;辽东湾海域部分站位表层沉积物已经受到重金属污染,轻度和重度污染率为34.5%,清洁率为65.5%,重度污染站位集中在葫芦岛附近海域;辽东湾沉积物中重金属污染大致出现在1975年,于1997年达到最大,随后,重金属污染开始明显减少。辽东湾沉积物中重金属分布及演化特征与沿海社会经济发展和国家环境保护政策有着密切的联系。