Influence of land use on the persistence effect of riverine phosphorus

The persistence effect contribution of legacy nutrients is often cited as a reason for little or no improvement in water quality following extensive implementation of watershed nutrient mitigation actions, yet there is limited knowledge concerning factors influencing this response, often called the “persistence effect.” Here, we adopted detrended fluctuation analysis and Spearman analysis methods to assess the influence of land use on the watershed phosphorus (P) persistence effect, using monthly water quality records during 2010–2016 in 13 catchments within a drinking water reservoir watershed in eastern China. Detrended fluctuation analysis was used to calculate the Hurst exponent α to assess watershed legacy P characteristics (α  ≈ 0.5, α  > 0.5, and α  < 0.5 indicate white noise, persistence, and anti‐persistence, respectively). Results showed weak to strong P persistence (0.60–0.81) in the time series of riverine P in the 13 catchments. The Hurst exponent α had negative relationships with agricultural land (R = ?.47, p = .11) and developed land (R = ?.67, p = .01) and a positive relationship with forest land cover (R = .48, p = .10). The persistence effect of riverine P was mainly determined by retention ability (biogeochemical legacy) and migration efficiency (hydrological legacy). A catchment with strong retention capacity (e.g., biomass uptake/storage and soil PO₄ sorption) and low migration efficiency results in a stronger persistence effect for riverine P. In practice, source control is more effective in catchments with weak persistence, whereas sink control (e.g., riparian buffers and wetlands) is preferred in catchments with strong persistence effects.     

Classification of Complex Reservoirs in Superimposed Basins of Western China

<正>Many of the sedimentary basins in western China were formed through the superposition and compounding of at least two previously developed sedimentary basins and in general they can be termed as complex superimposed basins.The distinct differences between these basins and monotype basins are their discontinuous stratigraphic sedimentation,stratigraphic structure and stratigraphic stress-strain action over geological history.Based on the correlation of chronological age on structural sections,superimposed basins can be divided into five types in this study:(1) continuous sedimentation type superimposed basins,(2) middle and late stratigraphic superimposed basins,(3) early and late stratigraphic superimposed basins,(4) early and middle stratigraphic superimposed basins,and(5) long-term exposed superimposed basins.Multiple source-reservoir-caprock assemblages have developed in such basins.In addition,multi-stage hydrocarbon generation and expulsion,multiple sources,polycyclic hydrocarbon accumulation and multiple-type hydrocarbon reservoirs adjustment,reformation and destruction have occurred in these basins.The complex reservoirs that have been discovered widely in the superimposed basins to date have remarkably different geologic features from primary reservoirs,and the root causes of this are folding,denudation and the fracture effect caused by multiphase tectonic events in the superimposed basins as well as associated seepage,diffusion,spilling,oxidation,degradation and cracking.Based on their genesis characteristics,complex reservoirs are divided into five categories:(1) primary reservoirs,(2) trap adjustment type reservoirs,(3) component variant reservoirs,(4) phase conversion type reservoirs and (5) scale-reformed reservoirs.     

表活剂对低渗裂缝性砂岩油藏渗吸驱油效果影响分析

由于低渗裂缝性油藏储集空间物理性质的复杂性和特殊性,渗吸效果控制着低渗透裂缝性油藏水驱开发动态与开发效果,而现场所采用的表面活性剂对渗吸驱油效果的影响将决定着措施成败。在分析油藏渗吸驱油机理基础上,通过对比实验研究,综合分析了不同种类和浓度表活剂对渗吸驱油效果的影响。总体上岩心渗吸驱油效率随表活剂浓度增加而降低,但一定浓度的,能较好的改善岩石表面润湿性的表活剂溶液将有助于渗吸驱油。这一研究为制定低渗裂缝性油藏合理的渗吸注水开发方式提供了理论依据。     

遥感数据产品真实性检验不确定性分析研究进展

不确定性分析是遥感产品真实性检验最重要的部分,本文以叶面积指数LAI为例,从测量、模型以及蕴含在测量和模型中的尺度效应3个方面分析产品真实性检验过程的不确定性来源,并针对问题提出减小其不确定性的办法。对于相对均一的地表,地面测量的空间代表性比较好,可不考虑地表空间代表性引起的尺度效应和蕴含在模型中的尺度效应引起的不确定性。针对异质性地表,分为两种情况:若模型是线性的,蕴含在模型中的尺度效应可以忽略,只需要考虑测量的不确定性、模型本身的不确定性、以及地面测量的空间代表性引起的尺度效应;若模型是非线性的,则测量、模型和蕴含在测量和模型中的尺度效应引起的不确定性都需要考虑。     

重庆2008年7月21日强对流天气成因及其特征

对2008年7月21日重庆市一次强对流天气过程进行诊断分析,通过分析天气背景,雷达回波,并应用四维变分同化方法反演风场,研究了强对流天气的发展机制.结果表明:高层冷空气入侵和中低层低涡系统强盛的暖湿气流形成的辐合切变是发生强对流的主要原因.雷达观测具有明显的弱回波区和"逆风区";反演水平风场表现为低层强回波前部有一条辐合上升带,到中层辐合上升带与强回波区重合,高层则对应辐散区;从风场的垂直剖面来看,强对流后部为入流区,到达中部后,形成强烈的上升气流,低层辐合带和强烈的上升气流形成强回波.在前部弱回波区处存在强降水下落形成的出流,该气流与暖湿气流辐合造成了浅薄的出流边界.     

中国极端气候变化观测研究回顾与展望

评述、总结了近年有关中国极端气候变化的观测研究成果,讨论了尚未解决的科学问题和今后应重点加强的工作方向。已有研究表明,1951年以来中国大陆地区极端气候事件频率和强度发生了一定变化,但不同类型和不同区域极端气候变化存在明显差异。从全国范围看,与异常偏冷相关的极端事件如寒潮、冷夜和冷昼天数、霜冻日数等,显著减少减弱,偏冷的气候极值减轻;与异常偏暖相关的暖夜、暖昼日数明显增多,暖夜日数增多尤其明显,但高温事件频数和偏热的气候极值未见显著长期趋势;全国平均暴雨和极端强降水事件频率和强度有所增长,特别是长江中下游和东南地区、西部特别是西北地区有较明显增长,而华北、东北中南部和西南部分地区减少减弱;多数地区小雨频数明显下降,偏轻和偏强降水的强度似有增加;全国遭受气象干旱的范围呈较明显增加趋势,其中华北和东北地区增加更为显著;登陆和影响我国的热带气旋、台风频数有所下降,其造成的降水总量有较明显减少;北方地区的沙尘暴事件从总体上看有显著减少减弱趋势;我国东部部分地区夏季雷暴发生频率也存在较明显下降趋势。现有工作表明,在涉及极端气候变化研究的资料处理和分析方法方面还有改进余地。观测资料的非均一性,以及观测环境改变和城市化对地面气候要素变化趋势的影响偏差,需要进行深入评价和客观订正。此外,目前对于区域极端气候变化的综合分析还较薄弱,在极端气候变化机理的研究方面有待加强。     

北京721特大暴雨极端性分析及思考(一): 观测分析及思考

2023年7月29日至8月2日,受台风“杜苏芮”北上减弱低压影响,河北出现罕见特大暴雨天气过程(以下简称“23.7”暴雨过程),其中位于冀南的邢台市梁家庄自动站52 h累积降水量高达1 003.4 mm。利用常规地面与探空资料以及区域自动站资料、雷达拼图与ERA5再分析资料等,对“23.7”暴雨过程的降水演变特征、环流形势与环境条件、中尺度特征进行了初步分析。结果表明: 此次暴雨过程具有持续时间长、累计雨量大、覆盖范围广等特征;台风“杜苏芮”登陆北上后,受500 hPa华北北部“高压坝”阻挡而停滞,河北大部地区整层水汽总量达到其气候平均态的2倍以上,环境大气具有低的抬升凝结高度和自由对流高度及一定的对流不稳定能量,以及850 hPa倒槽切变线稳定少动提供的持久辐合抬升条件,使得降水回波长时间维持在河北西南部太行山前和河北中部。边界层东南风急流伴随台风倒槽向北发展,急流核风速在河北中部超过22 m·s^-1,大暴雨过程中地形作用明显。边界层急流影响河北西南部期间,回波强度30~40 dBz、质心高度低于6 km的多个对流单体先后移过梁家庄站上空,造成梁家庄站累计出现24 h的短时强降水;边界层急流北移后,8 m·s^-1左右的偏东风使太行山前层积混合云降水回波继续长时间维持造成雨区重叠,是梁家庄站52 h累积降水量超过1 000 mm的主要原因。

     

煤层气开采对环境的影响

煤层气是一种廉价、洁净、高效的新型能源,其开发利用可以弥补常规天然气和燃油的不足,750m^3煤层气可顶替1t标准煤。煤层气开发对环境的影响主要是减少了煤矿甲烷气体的排放,降低温室效应。其负面影响是在钻探、压裂、回注水和提纯过程中会造成煤层和煤层气中杂质气体和有毒有害物质富集,对大气和地下水造成污染。     

大规模群桩基础水平承载力效应系数计算研究

桩基础在水平荷载或地震作用下的承载力计算一直是工程界的一个研究难点,近年来随着建筑、桥梁桩基础的规模大幅增加,基于小规模、小比例尺群桩基础水平承载力试验得出来的结论和计算方法可能会不适应新的计算要求,相关的认识和计算方法需要重新论证和更新。本文针对大规模群桩基础水平承载力效应系数的计算问题,首先对国内外研究进展进行调研,发现现有的规范计算方法可能会高估群桩基础的水平承载力。针对这些问题,对大规模群桩基础的水平承载力效应系数进行有限元数值计算分析,探讨水平承载力效应系数的规律,给出相应的计算方法,并与规范计算方法结果进行对比。本文的研究结果可为相应的工程设计问题提供依据,结果的适用性需要今后进一步的检验。     

港口爆破施工的主要环境影响及评价方法

通过对常见的三种港口爆破施工方法——炸礁、爆破挤淤以及开山填海等的介绍,分析炸礁、爆破挤淤以及开山填海主要环境影响,并提出对三种施工方法环境影响的预测评价的方法。