广义Ertel-Rossby不变量在北京“7.21”暴雨过程分析中的应用

在绝热无摩擦大气中,具有守恒性及可反演性的Ertel位涡(PV)在大尺度天气系统分析中有广泛应用。由于忽略了力管项的作用,PV用于分析中小尺度天气系统演变时受到局限。从广义速度推导得到的广义Ertel-Rossby不变量(GERI)除了包含有PV的守恒性,还包含了螺旋度效应及力管项的作用,对于分析研究快变流型的中小尺度系统演变有一定优势。用GERI分析2012年7月21日北京地区的特大暴雨过程,表明GERI在暴雨区有明显的异常出现,其异常基本与暴雨出现时间同位相,表明GERI的定义涵盖了螺旋度和PV,也包含了暴雨发生时的旋转斜压大气的力管项效应,确实能体现暴雨过程中的流型快变的特点,可以作为独立的变量来分析和揭示造成暴雨的低涡系统的动力结构,为诊断和预报暴雨落区提供新的动力物理量。     

胶州湾中部海域秋、冬季大型无脊椎动物群落结构及多样性研究

根据2008年9月~2009年2月在胶州湾中部海域进行的逐月定点底拖网调查,对该海域秋、冬季大型无脊椎动物群落结构及多样性变化进行了初步研究.结果表明,胶州湾秋、冬季共捕获大型无脊椎动物60种,其中甲壳动物和软体动物是主要的无脊椎动物类群;优势种组成具有较明显的月间变化,主要为口虾蛄Oratosquilla oratoria、短蛸Octopus ocellatus、脊腹褐虾Crangon affinis等湾内定居性种类及洄游性较小的种类.Margalef种类丰富度指数范围为1.998~4.669,自9月起逐月递减,11月达到最低值,随后又逐月升高,2月达到最高值;Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数范围分别为1.325~2.500和0.422~0.693,逐月变化趋势与物种丰富度指数基本一致.多样性指数与海域温度、盐度和深度等环境因子均无显著性相关.多元统计分析表明,胶州湾中部海域秋、冬季大型无脊椎动物群落可划分为2个时间组群;组群间群落种类组成结构差异不显著.     

Babbling brook to thunderous torrent: Using sound to monitor river stage

The passive, ambient sound above the water from a river has previously untapped potential for determining flow characteristics such as stage. Measuring sub-aerial sound could provide a new, efficient way to continuously monitor river stage, without the need for in-stream infrastructure. Previous published work has suggested that there might be a relationship between sound and river stage, but the analysis has been restricted to a narrow range of flow conditions and river morphologies. We present a method to determine site suitability and the process of how to record and analyse sound. Data collected along a 500 m length of the River Washburn during July 2019 is used to determine what makes a site suitable for sound monitoring. We found that sound is controlled by roughness elements in the channel, such as a boulder or weir, which influences the sound produced. On the basis of these findings, we collect audio recordings from six sites around the northeast of England, covering a range of flow conditions and different roughness elements, since 2019. We use data from those sites collected during storms Ciara and Dennis to produce a relationship between this sound and river stage. Our analysis has shown a positive relationship between an R² of 0.73 and 0.99 in all rivers, but requires careful site selection and data processing to achieve the best results. We introduce a filter that is capable of isolating a river's sound from other environmental sound. Future work in examining the role of these roughness elements is required to understand the full extent of this technique. By demonstrating that sound can operate as a hydrometric tool, we suggest that sound monitoring could be used to provide cost-effective monitoring devices, either to detect relative change in a river or, after more research, a reliable stage measurement.     

Unconsolidated sediment distribution patterns in the KwaZulu-Natal Bight,South Africa: the role of wave ravinement in separating relict versus active sediment populations

This paper examines the distribution of unconsolidated sediment in the KwaZulu-Natal Bight located along the east coast of South Africa. Results show that there is a general shelf-wide sediment distribution of coarser grain sizes between depths of 60 and 100?m, punctuated by a broad swathe of mud offshore of the Thukela River. Seasonal changes in sediment distribution patterns are small, being restricted to seaward fining on the inner shelf off the fluvial sources. Sediment distribution reflects a partitioning between sediment populations that are current- influenced and relict (palimpsest) populations associated with submerged shorelines. Wave ravinement during the deglacial transgression, the reworking of submerged shorelines during sea-level stillstands and, to a lesser extent, the Agulhas Current system, are the dominant controls on sediment distribution.     

红透山矿床变质岩系褶皱构造特征浅析

红透山式铜-锌矿床形成于太古代克拉通裂谷槽盆中海底火山喷发-沉积环境。因此，矿床的空间展布严格受特定的含矿岩系所控制。槽盆构造中的岩层褶皱构造最发育，矿床赋存在具多期褶皱构造叠加的大型同倾向形褶皱内，褶皱的层间虚脱是控矿有利构造空间，可以借此预测矿体侧伏方向及赋存部位。     

广西近海灾害地质因素及声学反射特征

利用高分辨率地球物理资料及相关历史资料,对北部湾北部的广西近海灾害地质因素进行了地质地球物理解译,识别出海底沙波、海底沙脊、塌陷洼地、冲刷沟槽、浅层气、残积砂体、地层间断、埋藏丘、埋藏古河道等多种灾害地质因素.根据它们出现的频率、规模及声学特征可知:浅层气和埋藏古河道是广西近海最为发育的灾害地质因素,其对海洋工程的施工与建设有较大的危害性.     

桩锚结构变形协调方法的改进研究

桩锚结构变形协调条件是桩锚结构设计中内力计算的关键点。现行桩锚结构变形协调条件是在锚索施加预应力后桩身向坡内变形十分微小而忽略不计的条件下推导得到的,只适用于锚索预应力微小或为0的情况。但在许多工程实例中,锚索的预应力较大,导致的桩身变形不能被忽略。因此,现行的变形协调条件假设与桩锚结构的实际工作状态不一致。利用结构力学理论,在研究桩锚结构体系的两阶段变形过程的基础上,对变形协调方程从2个方面改进,其一是改变原有方法中抗滑桩滑面处位移和转角的计算方法;其二是改变第j排锚索对桩身 点处位移贡献的计算形式。算例分析表明,改进桩锚结构变形协调条件,可以更好地为工程设计服务。     

不同密度团头鲂(Megalobrama amblycephala)对轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)和密刺苦草(Vallisneria denseserrulata)群落结构的影响

冠层型水草轮叶黑藻在富营养情况下,生长迅速,覆盖水面,对于草甸型水草密刺苦草具有明显的竞争优势.为控制轮叶黑藻的竞争优势,于湖北省鄂州市团头鲂原种场的一个池塘进行了原位围隔（10 m×10 m）实验,研究不同密度（0、0.5和1尾/m²）团头鲂牧食作用对轮叶黑藻和密刺苦草群落结构的影响,并通过无人机数字图像处理获取水草覆盖度信息.实验过程中,沉水植物总覆盖度未发生变化.研究发现,团头鲂选择性牧食使得密刺苦草生物量和覆盖度显著增加.随着牧食强度的加大,团头鲂对轮叶黑藻的控制效果显著,放养密度为1尾/m²的围隔中轮叶黑藻比例降幅最明显.群落中轮叶黑藻与密刺苦草的生物量之比迅速下降,由6.14减少至0.002,覆盖度之比由4.88左右减少至约1.44.图像处理结果与实际采样情况相吻合,且通过误差矩阵得到图像分类平均精度达到90%以上,表明无人机数字图像处理在一定条件下可以作为获取沉水植物覆盖度的一种有效辅助手段.实验结束后,1尾/m²组的围隔中密刺苦草成为优势种,其植株密度、株高、株重和单株叶片数均显著增加,草甸更加密实.实验结果表明,放养1尾/m²密度的团头鲂可以有效控制轮叶黑藻并维持密刺苦草种群优势,结果为团头鲂对湖泊沉水植物群落的控制提供了参考.     

塔里木盆地岩石层热结构特征

在大地热流密度分布的基础上，研究了塔里木盆地中库尔勒－若羌和阿克苏－叶城两条剖面岩石层热结构特征．由岩石层Ｐ波速度分布转换成生热率剖面，用二维数值模型获得了岩石层热结构和热状态特征．结果表明，塔里木盆地壳幔边界温度的高低与其埋深密切相关．居里等温面深度大，地幔热流密度较低．岩石层厚度变化与其新生代期间挠曲过程密切相关．在岩石层温度分布基础上，确定了深部脆－韧性过渡带深度和岩石层屈服强度，表明塔里木盆地岩石层相对较冷，且具有刚性的地球动力学特征．     

太阳黑子和ENSO对日本吉野川流域水文要素影响

剖析"太阳-气候-水资源"体系作用机制对区域水资源科学管理具有重要科学意义。利用相关分析、主成分分析和小波分析方法,探究太阳黑子运动和厄尔尼诺（ENSO）对日本吉野川流域降雨、地表径流和地下水位影响。研究结果表明:太阳黑子活动和ENSO对研究区域水文过程显著影响分别发生在11 a和2~7 a周期上;太阳黑子运动能量以ENSO为"媒介"作用于流域降水和河川径流,但对地下水位波动影响不明显;太阳黑子活动在不同时频域对研究区域水文过程产生"直接"和"间接"影响,太阳黑子的"直接"影响可能通过调制ENSO外的气候模态来实现,其"间接"作用则通过"ENSO-西太平洋副高-东亚环流-水汽运动"系统作用实现。