分布式侵蚀预报模型中网格面积的选定——以黄土高原丘陵沟壑区为例

在分布式土壤侵蚀过程模型中 ,承载数据以及进行运算的最小单元 ,即基本地块的选取是非常关键的 ,它直接关系到模型的模拟精度和运算数据量。目前大多数分布式模型都采用平均布设矩形网格的方法 ,这种方法在基本网格的大小选取上存在着盲目性和不统一性。本文以黄土高原丘陵沟壑区为例 ,利用GIS和SPSS分析了黄土高原丘陵沟壑区属性均一的基本地块在面积上的统计规律 ,给出了基本地块选取的合理依据 ,以促进建立更好的分布式模型     

2D Seismic Data Processing for Straight Lines in the Loess Plateaus in Fuxian of Shanbei

The crooked seismic lines along valleys were irregular previously in Fuxian of Shanbei,showing an irregular branch in plane, and hard to complete close grids. Therefore, it‘s difficult to conduct reservoir inversion of 2D seismic data. In 2001, Zhongyuan Oilfield Company carried out the study on field acquisition methods and seismic processing technology in Fuxian. Straight lines were passing through plateaus and formed seismic grids by using flexible geometry with variable linear bins.Data processing involved model-inversion based refraction static correction, surface consistent amplitude compensation, deconvolution, and pre-stack noise attenuation. As the result, seismic data with a high fidelity was provided for the subsequent reservoir predictions, small-amplitude structure interpretation and integrative geologic study. Because all lines were jointed to form grids, comprehensive interpretation of reservoir inversion could be finally implemented by using the pseudo logging method to control lines without wells.     

鄂尔多斯盆地南部的黄土塬区地震资料处理与解释,第一部分:地震资料处理

Branching river channels and the coexistence of valleys, ridges, hiils, and slopes＇as the result of long-term weathering and erosion form the unique loess topography. The Changqing Geophysical Company, working in these complex conditions, has established a suite of technologies for high-fidelity processing and fine interpretation of seismic data. This article introduces the processes involved in the data processing and interpretation and illustrates the results.     

黄土高原半干旱区非均一下垫面粗糙度分析

利用2007年4月17日-2008年4月16日兰州大学半干旱气候与环境观测站边界层气象塔的风速、 风向、 温度、 气压、 湿度等观测资料, 采用经典的廓线法和风速、 风向标准差法, 分别计算了中性大气层结下观测站下垫面粗糙度长度, 并得到了具有黄土高原地理特征的地表粗糙度及其时空变化特征。计算结果表明, 季节变化对粗糙度的影响幅度可达0.159 m, 空间非均一性对粗糙度的影响幅度可达0.155 m。测站附近粗糙度春季为0.017 m, 夏季为0.062 m, 秋季为0.065 m, 冬季为0.018 m。测站西北方向上游粗糙度春季为0.17 m, 夏季为0.22 m, 秋季为0.34 m, 冬季为0.05 m。测站东南方向上游粗糙度春季为0.11 m, 夏季为0.17 m, 秋季为0.19 m, 冬季为0.05 m。该站下垫面粗糙度计算宜选用风速为6±1.5 m·s-1, 风向变化30°范围内的数据。     

不同平均时间对LOPEX10资料涡动相关湍流通量计算结果影响的探讨

通过处理涡动相关系统观测的近地层湍流脉动量可以获取地—气间感热和潜热通量,然而选择不同平均时间对通量计算的结果有较大影响。采用黄土高原陆面过程野外观测试验(LOPEX10)期间获得的涡动相关系统观测资料,分析了不同平均时间对湍流通量计算的影响,并采用雷诺平均和分解方法推导了平均时间引起的通量差值的数学表达式(Flux Compensation,FC)。结果表明:(1)FC公式可以说明采用不同平均时间数据之间的关系,也可以直接计算低频涡旋对湍流通量的贡献。FC公式计算的结果与直接计算的不同平均时间通量计算之差的相关系数在0.95以上,并可以确定计算湍流通量的最佳平均时间。(2)通过采用Ogive函数确定了计算LOPEX10期间通量的最佳平均时间长度为30min,印证了利用雷诺平均和分解方法计算湍流通量补偿的准确性。(3)通过进一步的数学变换,证明了平均时间对湍流通量计算的影响直接与湍流低频变化相关,FC公式可以用来确定涡动相关观测数据的最佳平均时间,并且在获得较高时间分辨率的湍流通量数据的同时,补偿因平均时间过短而遗漏的低频信息。     

从哺乳动物化石看中国黄土高原红黏土-黄土系列的气候环境及演变

集中黄土高原有古地磁, 古生物资料的红黏土-黄土风尘土状地层剖面, 对比并归并到一个相对完好的红黏土-黄土基础剖面上, 得到一个含有大约从8.0 Ma B.P. 晚中新世中期到第四纪晚期各时段含哺乳动物化石序列的综合地质剖面. 根据有关资料, 将该综合剖面划分为12个地层段, 除两个段缺化石外, 其余的皆含其特有的化石组合, 从下向上依次为含第一化石组合的第一地层段到含第十二化石组合的第十二地层段. 逐个分析所含哺乳类化石的特征, 恢复其生活时的气候环境. 黄土高原红黏土-黄土沉积时的气候环境从老到新大致是: 由晚中新世中期起的热-半干半湿、较暖半湿、暖较湿→上新世的微暖湿、凉干、较暖湿→第四纪冷干与温半湿频繁交替; 有从晚中新世中期起的稀树灌丛草原、多树灌丛草原、亚热带森林草原→上新世的稀树草原、干草原及第四纪的灌丛草原、干草原、荒漠的变化. 新近纪期间的气候环境是在暖湿背景上的变化, 波动幅度不很大, 高原各地的情况基本一致; 第四纪期间的则是在冷干背景上的变化, 波动幅度较大. 由新近纪进入第四纪气候是一个较显著的突变. 从更新世初期起黄土高原的气候环境就明显地显示了东南较西北暖湿的地域差别.     

黄土高原表土花粉与植被覆盖度定量模型的建立及应用

黄土高原是一个气候变化敏感区,亦是一个生态环境脆弱区,更是我国人口-资源-环境矛盾最为集中的区域之一。因此,构建适合于黄土高原表土花粉与植被覆盖度定量模型对了解过去植被覆盖度的演变以及人与环境之间的关系具有重要意义。本工作基于黄土高原443个表土花粉数据和2000~2015年的归一化植被指数（NDVI）,采用逐步回归法（Stepwise）、增长回归树法（BRT）、局部加权加权平均法（LWWA）、加权平均偏最小二乘法（WA-PLS）和最佳类比法（MAT）,结合植被覆盖度（FVC）和年均降水量（MAP）、年均气温（Tann）、1月月均温（T1）、7月月均温（T7）、有效湿度（MAP/ET0）这5个气象要素数据,构建表土花粉与植被覆盖度定量模型;通过普通检验、留一交叉检验（LOO）、自助法检验（Bootstrap）和检验空间自相关性的h-block检验方法对定量模型进行检验,进而筛选出最优模型;最后,利用31个全新世地层花粉数据重建黄土高原过去植被覆盖度,探讨其变化特征。结果表明：1）FVC、MAP、T1、T7和MAP/ET0是黄土高原环境变化的5个重要因子,其中,FVC的第一排序轴特征值/第二排序轴特征值（λ1/λ2）最大（0.47）,单一解释变量最高（8.75）,其与花粉组合的相关性最强（0.66）,可用于构建表土花粉与植被覆盖度定量模型;2）采用Stepwise、BRT、LWWA、WA-PLS和MAT这5种方法分别建立表土花粉-植被覆盖度定量模型,根据观测值与预测值的决定系数（R²）、最大偏差（Max.bias）和预测均方根误差（REMSP）评估构建的模型,结果显示BRT模型表现更优,可用于黄土高原过去植被覆盖度的定量重建;3）全新世FVC重建结果显示,早、中全新世黄土高原FVC较高,其中7.0 cal.ka B.P.时达到峰值（平均值为0.68）;但自4.0 cal.ka B.P.开始,植被覆盖度下降,特别是3.0~2.0 cal.ka B.P.下降明显,平均值低于0.30。通过与研究区内其他气候指标和人类活动强度指标的对比,认为早、中全新世黄土高原植被覆盖度的变化主要受自然气候变化的影响,而晚全新世以来FVC的减少可能更多地与人类活动强度增加有关。

     

黄土高原一次β中尺度突发性暴雨特征及成因

为了提高对黄土高原β中尺度突发性暴雨的预报和预警能力,利用NCEP 资料、MICAPS 系统提供的资料、多普勒气象雷达资料等,对2011 年8 月14 日黄土高原发生的一次β中尺度突发性暴雨天气过程进行了诊断分析。结果表明:这次黄土高原β中尺度暴雨主要是由一次β中尺度强对流单体活动造成的;与弱冷空气活动相伴随的中尺度能量比低值舌沿河套东黄河沿线向南入侵是此次暴雨的触发机制之一;对流层低层β中尺度气旋式辐合的生成、配合对流层高层β中尺度径向强辐散,构成暴雨最强降水时段垂直环流结构的基本特征;涡度收支分析表明：暴雨区强对流云团发展时,600 hPa 以下的对流层低层,主要是水平辐散项和水平平流项起作用,形成很强的涡度收支正值;550—250 hPa 为涡度收支负值,主要是水平平流项起作用;暴雨区强对流云团消散时,主要是水平辐散项起作用。     

Vertical atmospheric structure of the late summer clear days over the east Gansu loess plateau in China

In this paper, by using the sounding data collected in LOPEX05, we have analyzed the vertical atmospheric structure and boundary layer characteristics of temperature and humidity in the late summer over the east Gansu loess plateau. The results show that the bottom of the stratosphere is at about 16 500 m and varies between 14 000 m and 18 000 m above the ground. The center of the westerly jet is located between 8300 m and 14 300 m above the ground and its direction moves between 260° and 305°. There is an ...     

黄土高原古气候变化定量重建的新进展

中国黄土- 红黏土沉积是可与深海沉积媲美的陆相沉积载体,记录了晚新生代东亚大陆气候环境变化历史。基于中国黄土的多种理化指标,重建了黄土高原地区构造- 千年尺度东亚季风变化历史,为探讨区域与全球气候的联系提供了关键证据。近年来,黄土高原古气候变化研究逐步从定性描述拓展到定量重建,本文旨在回顾基于中国黄土定量重建古温度和古降雨变化取得的重要进展。首先,梳理了古气候要素定量重建的指标和方法,古温度重建指标包括植硅体、碳酸盐耦合同位素、微生物脂类代用指标等;古降水变化敏感指标包括磁化率、白云石/方解石含量、生物微钙体Sr/Ca比值、有机碳同位素以及10Be等。然后,汇总了典型黄土剖面定量重建的古气候变化序列,分别从构造、轨道及千年时间尺度上探讨了古温度和古降雨的变化特征。结果表明,基于生标重建的不同时间跨度的土壤古温度变化序列,在冰期—间冰期尺度上的波动特征基本一致,但在冰盛期—冰消期时段出现了增温超前现象,说明陆地植被对土壤温度变化有重要调制作用。然而,不同指标重建的降水变化幅度差异较大,主导周期也存在差异,说明定量重建降水变化仍有较大挑战。最后,简要总结了黄土高原古气候定量重建存在的问题,明确了区分温度和降水季节性变化的重要性,指出加强地质记录与模拟结果的对比同化,将有助深化对多尺度季风变化动力学的理解。