最小水流能量损失率理论在河相关系中的应用

本文介绍最小水流能量损失率理论的变分法基础。用该理论导出了航道整治工程前后的河相关系式,并将之用于预估东平水道航道整治工程后的河相。实测值与预估值的比较表明,该理论和该河相关系式是可信的。     

Effect of water depth on wind-wave frequency spectrum II. Verification and comparison

The spectrum derived in Part I of the present paper is here systematically verified with field data and compared at some length with that obtained by multiplying the deep-water spectrum with the Kitaigorodskii factor. Project supported by the National Natural Science Foundation of China.     

非洲地区大气气溶胶光学厚度时空变化及亚速尔高压对沙尘越大西洋传输的影响

研究了非洲地区大气气溶胶光学厚度（AOD）的时空变化及沙尘气溶胶越大西洋海区的传输。结果表明：1）源于撒哈拉沙漠的沙尘及其随赤道东风向西输送使得沙尘气溶胶成为非洲沙漠地区和紧邻的大西洋海区的主要气溶胶组分;AOD高值区和沙尘气溶胶光学厚度高值区在1—7月随赤道辐合带北移同步向北移动,而在8—12月则向南回撤。2）刚果盆地大气气溶胶主要为热带雨林和稀树草原排放的有机碳（OC）和黑碳（BC）气溶胶;其中与生物质燃烧源排放有关的OC、BC高值主要集中在干季（6—9月）的后半段（8—9月）;而生物源OC排放全年连续,其排放峰值出现于雨季开始时;生物质燃烧排放高值期与生物源排放高值期前后相继,形成干季（尤其是后半段）时期的OC、BC光学厚度高值。3）亚马逊河入海口地区主要气溶胶组分为海盐气溶胶,9—11月该区风力输送增强,风向由东南风转变为东风,海盐进入亚马逊河入海口处,形成AOD和海盐气溶胶光学厚度高值区。4）撒哈拉沙漠沙尘气溶胶向大西洋传输的偏北月份为7—9月、偏南月份为1—3月;2000—2016年海区沙尘气溶胶的传输路径存在向南移动的变化趋势,与同期亚速尔高压的增强和沙尘传输路径以北北风分量的增强以及赤道辐合带的移动一致。上述研究结果揭示了利用大气气溶胶时空变化特征反映区域大气环流和气候变化的可能性。     

两次强震峰值速度比及其余震分布特征

基于甘肃地震台网和青海地震台网对岷县-漳县MS6.6地震和门源MS6.4地震的波形记录,采用FFT方法分别计算这两次地震三分向的峰值速度,讨论分量之间峰值速度比的分布特征,进而研究其震源性质。结果表明,岷县-漳县地震具有逆冲兼左旋位错性质,南北向能量明显大于东西向;门源地震以逆冲为主,略具左旋走滑特征,两个水平分量的能量相当。结合这两次地震的余震序列分布特征及其他学者的研究结果推测,岷县-漳县地震的发震断层应该是位于临潭-宕昌断裂西北侧且与其平行的一条次级断裂;门源地震的发震断层应该是冷龙岭断裂西北侧的次级断裂,但受到冷龙岭断裂活动控制。     

一种基于FY3D/MERSI2的AOD遥感反演方法

针对目前国产卫星对气溶胶遥感监测应用较少的情况,本研究综合暗象元和SARA算法优势,基于FY-3D MERSI2数据构建了一套气溶胶光学厚度(Aerial Optical Depth, AOD)快速遥感反演方法。首先,引入了传统暗象元算法中的地表反射率经验关系,然后利用AERONET长时间序列的地基观测数据,构建了红波段和蓝波段气溶胶光学厚度、不对称因子和单次散射率之间的关系,最后利用MOD04和AERONET的AOD产品对研究反演结果进行了验证和评估分析。结果发现：① 本研究反演的AOD不仅保持了与MODIS的气溶胶产品空间分布的一致性,而且合理地呈现了AOD的高值分布,改进了MOD04气溶胶产品在云和亮目标方面反演缺失问题;② 利用AERONET地基观测结果对本研究获取的MERSI2的AOD反演结果进行了对比分析,发现二者具有较高的线性相关性,蓝波段AOD线性相关系数超过0.85;③ 利用MERSI2数据完整地捕捉到了2018年3月9—14日京津冀及周边区域的一次重污染过程中气溶胶时空分布变化情况,这也说明了FY3D卫星具备良好的气溶胶遥感监测能力,为我国灰霾监测和预警提供参考依据。本研究对大力发展国产卫星在大气环境遥感的应用有重要参考意义。     

叠前深度域偏移成像技术及其应用

根据“西部煤炭资源高精度三维地震勘探技术”项目中对国内外各种深度域偏移成像方法和特点的调研成果．对各类深度域成像的算法和特点进行了总结,指出不同深度域成像算法选取原则主要依据构造复杂程度和横向速度变化情况。结合克希霍夫叠前三维深度域偏移模块说明深度域偏移原理和工作流程,并以实例说明叠前深度域成像能够解决因第四系地层厚度剧烈变化造成的下覆煤层赋存形态被扭曲、深度误差大、断层平面位置不准确等问题。该实例中,叠前深度域成像划分的煤层深度比时间域偏移剖面解释结果向下移动40多m,钻探结果证实其解释的煤层深度和断层位置比较准确。     

河套灌区地下水临界深度的确定及其意义探讨

针对河套地区土壤盐渍化严重的实际情况,通过实测及参考前人研究成果,确定了河套地区地下水临界深度值为2.0 m,并讨论了临界深度的确定对于防治土壤盐渍化、合理利用水资源和提高农作物产量的实际意义。     

利用NOAA卫星资料估算陆地沙尘量的方法

提出一种利用NOAA卫星可见光通道估算北方干旱陆地上空沙尘含量的方法。该方法考虑到在短时间内某一固定区域的地面反射率变化较小,因此可以利用沙尘暴发生和晴空2个不同时刻卫星测量到的这一像素区的辐射值来消除地面反射率的影响,估算陆地上空沙尘暴的光学厚度。在2002年4月6日左右沙尘暴发生期间,利用该方法计算的沙尘光学厚度与载沙量的结果和同步观测的TSP值与地面气象数据在趋势与分布上是一致的。     

Considering combined or separated roughness and vegetation effects in soil moisture retrievals

For more than six years, the Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS) mission has provided multi angular and full-polarization brightness temperature (TB) measurements at L-band. Geophysical products such as soil moisture (SM) and vegetation optical depth at nadir (τ_nad) are retrieved by an operational algorithm using TB observations at different angles of incidence and polarizations. However, the quality of the retrievals depends on several surface effects, such as vegetation, soil roughness and texture, etc. In the microwave forward emission model used in the retrievals (L-band Microwave Emission Model, L-MEB), soil roughness is modelled with a semi-empirical equation using four main parameters (Q_r, H_r, N_rp, with p = H or V polarizations). At present, these parameters are calibrated with data provided by airborne studies and in situ measurements made at a local scale that is not necessarily representative of the large SMOS footprints (43 km on average) at global scale. In this study, we evaluate the impact of the calibrated values of N_rp and H_r on the SM and τ_nad retrievals based on SMOS TB measurements (SMOS Level 3 product) over the Soil Climate Analysis Network (SCAN) network located in North America over five years (2011–2015). In this study, Q_r was set equal to zero and we assumed that N_rH = N_rV. The retrievals were performed by varying N_rp from −1 to 2 by steps of 1 and H_r from 0 to 0.6 by steps of 0.1. At satellite scale, the results show that combining vegetation and roughness effects in a single parameter provides the best results in terms of soil moisture retrievals, as evaluated against the in situ SM data. Even though our retrieval approach was very simplified, as we did not account for pixel heterogeneity, the accuracy we obtained in the SM retrievals was almost systematically better than those of the Level 3 product. Improved results were also obtained in terms of optical depth retrievals. These new results may have key consequences in terms of calibration of roughness effects within the algorithms of the SMOS (ESA) and the SMAP (NASA) space missions.     

基于遥感影像的煤矿沉陷区水深反演研究

目前,用遥感研究水深多集中于沿海及内陆水域,煤矿塌陷地水深反演研究很少。本文以徐州九里塌陷湖为例,通过分析水深值与水体反射率的关系,得到各单因子的线性、非线性反演模型,经分析其误差相对较大;选取各水深分段内误差较小的因子,最终建立多元回归模型,其绝对误差、相对误差均优于单因子模型。