中国近海蒸发波导的数值模拟与预报研究

利用中尺度大气模式MM5对2007年中国近海大气蒸发波导进行了全年的高分辨的数值模拟。模拟结果统计表明,整个海域蒸发波导的平均出现概率约为90%。本文重点关注强度较大的蒸发波导,详细分析了其季节分布特征及其与海洋环流和海面气象条件的相关关系。研究发现,25°N以南的开阔海域的蒸发波导出现概率全年都较高,而以北的东海西北部、黄海与渤海,蒸发波导的出现概率呈现明显的季节特征;蒸发波导的空间分布受中国近海海洋环流的强烈影响,存在1个与黑潮区域相一致的带状波导高出现概率区域,台湾暖流、黄海暖流和对马暖流使得在某些季节相应海域蒸发波导出现概率高于其周围海域。此外,本文还基于WRF模式及其3DVAR系统构建了大气波导数值预报系统,尝试对中国东南海域的蒸发波导进行数值预报。     

蒸发波导对GNSS海面反射信号有效散射区域的影响

蒸发波导在海洋低空的发生概率高达90%,对舰船雷达、通信等电磁系统具有重要影响.为了分析利用GNSS卫星海面反射信号的时延-相关功率波形反演蒸发波导的可行性,本文提出了GNSS卫星海面反射信号的有效散射区域的概念,并将有效散射区域内的GNSS反射信号区分为GNSS标准反射信号和GNSS波导反射信号;然后,利用射线追踪方法,仿真分析了GNSS卫星海面反射信号的有效散射区域大小对蒸发波导的关键参数——波导高度的敏感性,并分析了在时延-相关功率波形上利用反射信号的传播时延将二者分离开的可行性.结果表明,GNSS卫星海面反射信号的有效散射区域对蒸发波导高度非常敏感,对于2~25 m高的GNSS反射信号接收天线,当蒸发波导的高度由0 m增加至20 m时,GNSS反射信号有效散射区域半径的均值可由约14 km迅速扩展至约160 km;采用高度角足够大的GNSS卫星可以将有效散射区内的GNSS标准反射信号与GNSS波导反射信号在时延-相关功率波形上分离开.

     

强烈气洗作用导致原油成分变化的定量计算:以库车坳陷天然气藏为例

库车坳陷以产天然气为主,同时产出少量原油和凝析油,油气充注不同步,普遍具有"油早气晚"的特点,晚期大量天然气的侵入,必然对早期聚集的油藏发生改造作用。对气藏中原油成分变化的定量计算和讨论,可为天然气的注入强度定量评价提供直接证据。未遭受气洗的原油,正构烷烃摩尔浓度的对数与相应的碳数呈线性关系,而气洗作用可使轻组分的正构烷烃最先溶解于干气中,并随着天然气继续向前运移,原始油藏中的轻组分正构烷烃大大减少。以此为理论基础,建立了正构烷烃损失的定量计算模型。结果表明克拉2构造原油正构烷烃损失程度最高,平均可达70%左右,大北构造带原油正构烷烃损失程度差异较大,与该地区断块发育有关。气洗作用导致原油正构烷烃减少,而金刚烷、多环芳烃等在天然气中溶解度较低的化合物得以浓缩富集,相对含量大大增加。轻芳烃含量也会随之而增加,原油芳香度增加,石蜡度降低。在模拟实验基础上对气洗程度进行了定量评价,初步估算表明,克拉2构造原油遭受的气洗作用最强,是其他构造带的2～5倍。     

蒸发皿系数Kp计算方法研究

应用指标回归法和定性（风速和相对湿度）定量（吹程）资料，建立了蒸发皿系数Kp计算方程，并用黄河下游引黄灌区48个观测站实测资料进行了验证计算。计算结果表明，应用该方程，可大大改善Kp值的计算精度。     

东江流域蒸散发量变化趋势及其原因分析

将广东境内东江流域3个国家基准站的水皿蒸发量Epan观测资料与Penman公式估算蒸发能力E0的结果进行对比,得到两者平均相对误差为16.2%。分析了东江流域1956～2006年4个基准站Epan、E0、由FAO-56 Penman-Monteith公式估算蒸散量ET0及气象观测资料的50年变化趋势,其中温度t呈上升趋势,相对湿度μ、日照时数n、风速v呈下降趋势,降水无显著趋势。分析结果表明寻乌站(无Epan资料)存在较明显的"蒸发悖论"现象;惠阳站表现出一定"悖论"特点,连平、河源不存在"悖论"现象。进一步分析E0、ET0与各气象因子的关系知n和μ对E0、ET0的影响大于t和v,在出现"悖论"现象的2个站,n和μ的作用比没有"悖论"的两个站更明显,可见在东江地区n和μ的共同作用是"悖论"形成的关键。     

金刚烷化合物在深层油气地球化学研究中的应用

近年来我国油气勘探向深层拓展,油气成熟度及油藏保存成为研究焦点。金刚烷化合物由于其独特的笼型分子结构,具有较强的热稳定性和抗生物降解能力,在深层油气勘探具有广阔的应用前景。叙述了实验室检测金刚烷化合物的样品预处理及检测方法;总结了金刚烷化合物在地质体中的成因和演化过程;综述了金刚烷化合物在判识成熟度、原油裂解程度、生物降解作用、硫酸盐热化学还原作用和蒸发分馏作用等方面的研究进展。由于金刚烷化合物成因不明,制约了其在油气地球化学的应用。提出开展不同沉积环境、不同类型烃源岩及原油中金刚烷化合物演化过程的对比研究,研究不同沉积盆地原油的甲基双金刚烷基线,有利于补充和完善金刚烷化合物的实际应用,对了解深部油气成藏过程、指导深部油气勘探具有重要意义。     

沙坡头人工植被区微生物结皮对地表蒸发影响的试验研究

微生物结皮是干旱半干旱地区生态系统的重要组成部分,其生态水文过程受到了广泛关注,但对微生物结皮在地表蒸发过程中的作用存在较大的争议。笔者利用微型Lysimeter对沙坡头地区几种典型微生物结皮和流沙地表的蒸发过程进行了试验观测,并与水面蒸发进行了对比分析。结果表明,结皮和流沙地表的蒸发速率随时间的变化趋势基本相同,但在不同的蒸发阶段具有各自不同的特点,总的说来,发育良好的苔藓结皮导致相对较少的无效降水,但在更长的时间维持较高的蒸发速率;流沙和初步发育的降尘结皮导致了较多的无效降水,但由于降水的入渗深度相对较深,需要更长的时间完成蒸发过程。     

气温变化对黄河流域蒸发能力的影响

气温是影响流域蒸发的一个重要因素,根据黄河流域蒸发能力与气温的关系,建立了简洁且实用的指数型蒸发能力估算公式,分析了气温变化对流域蒸发能力的影响.结果表明黄河流域简洁指数型公式具有与高桥浩一郎公式同样好的蒸发能力估算效果,在气温升高1 ℃的情况下,流域蒸发能力约增加5.0%～7.0%;干燥系数约为3时,蒸发能力随气温的变率最大.     

夏玉米在充分供水条件下不同生育期作物系数研究

利用2014年6-10月夏玉米全生育期试验数据和气象数据,采用LG型称重式蒸渗仪分析了在充分供水条件下陕西关中地区夏玉米全生育期最大耗水量及不同生育期的作物系数.结果表明:夏玉米在试验地段从播种到收获共119 d,充分供水条件下夏玉米全生育期最大耗水量599.9 mm.玉米实际蒸发蒸腾量(ET)与参考蒸散量(ET0)的...