湖-气热传输模型及参数敏感性研究

在一维涡扩散模型的基础上,发展了考虑冬天结冰和夏天蒸发等水体相变问题及对流混合过程的湖-气热传输模型.模型采用焓代替温度作为预报变量,这也更加方便处理水的相变问题.模型的计算结果与以色列Kinneret湖的观测资料进行对比,验证了模型的合理性,说明了加入对流混合过程是符合湖-气热传输的实际物理机制的.对风速和湖面摩擦速度作了敏感性实验,证明他们对湖面温度和蒸发潜热有着重要的影响.     

冬春季湖光岩玛珥湖水文特征的观测分析

【目的】分析湖光岩玛珥湖流场、温度、密度、浮性频率的三维空间结构、时间演变及其与风场的关系。【方法】于2017年1-4月,用三维超声风速仪、安德拉海流计、ADCP、CTD等进行每月一次的观测,对现场风速,流速、温盐等实测数据进行分析。【结果】表层平均流速为0.05 m/s,其中,表层的平均流速在1-2月为0.03 m/s,在3-4月较大,为0.08 m/s。流向以南向或东南向为主,与观测风向大致吻合。垂向上,次表层流速较小,为0.02 m/s,近底层流速有增大的趋势。1-2月观测表层温度为18.5~21.5℃,温度随深度的增加而下降。跃层主要出现在2~5 m,温度梯度为0.2℃/m。3-4月温度升高到19~26℃,温跃层加深,出现在6~10 m,温度梯度最大达到0.8℃/m。水深2 m处,近岸水浅站位表现为高温低密,12 m处部分深水站位呈现高温。     

中国鳍虾虎鱼属(鲈形目:虾虎鱼科)一新纪录种

【目的】描述分布在广东省雷州半岛鳍虾虎鱼属的一中国新纪录种湖栖鳍虾虎鱼(Gobiopterus lacustris)。【方法】用体视显微镜对样品进行拍照,用cell Sens Standard软件测量样本各形态学测量指标;依据线粒体Cytb基因以邻接法构建鳍虾虎鱼属系统发育树。【结果】该虾虎鱼半透明、无色或淡黄色等体色特征与大鳞鳍虾虎鱼(G.macrolepis)最为相似,与后者明显区别的特征为:从第2背鳍和臀鳍起点处的鳞片向前凸出,呈""状(vs.第1排纵列鳞排列整齐,呈"\");雄鱼上颌具犬齿9对,下颌后半部有小犬齿8对(vs.雄鱼上颌具犬齿11对,下颌后半部有小犬齿9对);纵列鳞19~21(vs.17~19),横列鳞5(vs.5~6);胸鳍条13(vs.14),尾鳍主鳍条13(vs.14);鳍上有斑点(vs各鳍均无斑纹)。鳍虾虎鱼属4个物种间的系统发育树表明,新纪录种与湄公河鳍虾虎鱼(G.chuno)亲缘关系最近,与半饰鳍虾虎鱼(G.semivestita)亲缘关系最远。【结论】雷州半岛分布的鳍虾虎鱼的形态参数及Cytb分子结果均显示其为中国新纪录种。     

不同地理区域湖泊中萼花臂尾轮虫的生活史特征

以3.0×106cells/ml的斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)为食物,应用生命表统计学等方法比较研究了于2008年冬季采自芜湖市汀棠湖和广州市荔湾湖的萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)在不同温度(10℃、15℃和20℃)下的生活史特征.结果显示,10℃下,芜湖种群除内禀增长率外的其他各生命表统计学参数均显著大于广州种群.15℃下,芜湖种群仅世代时间和后代混交率显著大于广州种群.20℃下,芜湖种群的世代时间和后代混交率显著大于广州种群,而总生殖率、净生殖率和内禀增长率则相反.两地理种群轮虫出生时的生命期望、世代时间和平均寿命均随温度的升高而逐渐显著地缩短,内禀增长率随温度的升高而逐渐显著地增大;但缩短或增大的速率在两地理种群间存在着差异.芜湖种群的总生殖率和净生殖率不受温度的显著影响;而广州种群的总生殖率随温度升高而逐渐显著地增大,净生殖率在20℃和15℃下无显著差异,但都显著高于10℃下.芜湖种群的后代混交率在10℃下显著高于20℃下,但均与15℃间无显著性差异;广州种群的后代混交率随温度的升高而逐渐显著地增大.两地理种群内禀增长率间的差异可能与各自对所栖息的水环境年平均温度的长期适应有关,而后代混交率间的差异则是它们对水温季节变化长期适应的结果.     

延安地区奥陶系马家沟组上组合膏盐岩成盐沉积演化模式研究

延安地区经过十余年油气勘探,在奥陶系马家沟组获得了一系列的突破,其中马家沟组上组合是天然气勘探的重要层位,该区是奥陶系碳酸盐岩-膏盐岩共生体系的主要沉积区,其中马家沟组上组合马五₄³-马五₃²膏盐沉积是海退蒸发环境的典型代表。本文基于延安气田奥陶系天然气勘探的最新进展,利用现场岩心观察、实验分析、钻井及测井资料,根据沉积构造、膏盐岩发育规模、岩性组合方式等,对研究区奥陶系马家沟组上组合膏盐岩的地质特征进行了详细的阐述,系统地总结了研究区马家沟组上组合膏盐岩的沉积背景及沉积相、建立了沉积演化模式,为延安气田膏盐岩研究提供基础资料。研究表明,在西高东低的沉积格局背景下,地层充填呈西薄东厚,南薄北厚的特点;自西南向东北依次为膏质白云岩-膏岩-盐岩沉积区;垂向发育三种岩石类型组合:Ⅰ型膏质白云岩-硬石膏结核白云岩-膏质白云岩-泥云岩组合,Ⅱ型膏岩-硬石膏结核白云岩-膏质白云岩-泥云岩组合,Ⅲ型盐岩-膏岩-硬石膏结核白云岩-膏质白云岩组合;沉积环境为相对安静且低能的潟湖沉积模式。沉积环境演化为极强蒸发盐化→蒸...     

基于结构方程模型的三峡库区汉丰湖叶绿素a与其关键影响因子关系识别

为明确三峡水库汉丰湖叶绿素a(Chl.a)的主要影响因素,分析了汉丰湖2018—2021年的Chl.a、pH、水温、透明度以及氮、磷营养盐等水质指标的变化情况,探讨了Chl.a与其余水质指标的相关性,并应用结构方程模型解析了Chl.a的关键影响因素。结果表明,汉丰湖水体Chl.a浓度在0.04~68.58 μg/L之间变化,水温在9.62~32.10℃之间,pH在6.75~9.81之间,总氮、溶解性氮、总磷、溶解性磷的变化范围分别为0.58~4.68、0.25~3.99、0.02~0.76、0.01~0.44 mg/L。Chl.a浓度与水温、pH、总磷和总固体悬浮物呈显著正相关,与透明度、溶解性氮、碱度、亚硝态氮、硝态氮呈极显著负相关。结构方程模型结果显示,影响Chl.a浓度的因子中理化因子的路径系数为0.68,营养物质的路径系数为0.16,这表明影响Chl.a浓度的因子以理化因子为主,营养物质的作用相对较小。同时,理化因子通过营养盐间接影响Chl.a浓度(路径系数为-0.04)。各理化因子中,水温和pH的路径系数分别为0.51和0.41,水温是理化因子的主要表征指标;在营养盐指标中,总磷和溶解性磷的路径系数分别为0.82和0.71,而总氮的路径系数为0.36,说明磷是汉丰湖的限制性营养元素。     

基于氡同位素的平原湖荡枯水期湖水地下水补排通量

水是人类生存之源,而湖荡被称为地球之“肾”,是河湖水系连接的关键缓冲节点,与人类生存和发展息息相关。长三角平原水系众多,河流纵横,天然湖泊与人工沟渠遍布,平原湖荡湖水与周边地下水的水力联系较为频繁,而地下水对湖泊水均衡贡献尚不明确,对平原湖荡地下水赋存和运移规律的认识不足。本研究以苏州吴江区元荡湖为研究对象,选取氡同位素作为湖水和地下水水力交换过程的示踪剂,建立氡箱模型,揭示元荡湖不同区段与地下水的水力联系过程和补给关系,并通过水位动态验证分析湖水—地下水交互关系。枯水期元荡湖水位和氡浓度空间分布特征指示研究区内地下水向湖水排泄,其中以湖泊西侧较为明显,地下水入流补给的氡为7.137×10⁶ Bq/d,输入量源项占比为90%,地下水流入量为4540.801 m³/d,地下水每日流入量对元荡湖水量的贡献率为2.551%。参数敏感性分析结果表明,风速与地下水²²²Rn活度为特别敏感参数,取值差异较大时会导致计算误差急剧增大,改善测点布置和提高模型参数精度能有效提高模型计算结果的准确性和可靠程度。借助氡同位素示踪方法,建立湖泊...     

台风“利奇马”(1909)影响期间上海强降水成因诊断分析

2019年第9号台风“利奇马”(1909)在8月9—11日影响上海期间造成了严重的风雨影响。基于ERA5逐小时再分析资料和上海区域高时空分辨率的地面观测资料,采用非地转Q矢量分解等方法诊断分析了此次强降水成因。结果表明,台风“利奇马”在上海造成的强降水主要来自台风东侧的螺旋雨带。强降水区东南西北各边界的相对湿度在垂直方向上随时间的变化差异明显,水汽的垂直输送和大气整层水汽含量在台风强降水中起重要作用。进一步利用非地转Q矢量分解方法揭示了东边界的大尺度和北边界的中尺度系统在强降水中起主要作用。台风登陆时呈现出整层大气被抬升之后最大强迫中心由高层向低层下传的态势,且此下传效应中尺度比大尺度强迫更加明显,从而有利于强降水的发生。