海上油气开发水下井喷溢油的化学分散技术研究

为有效应对海上油气开发水下井喷溢油事故,降低海底溢油对海洋环境的危害,文章通过模拟试验研究消油剂的类型、使用量和喷注位置对溢油分散效果的影响,并提出深水水下消油剂使用技术体系。研究结果表明：GM-2消油剂对原油呈现良好的分散性能,且分散效果随剂油比的增大而增强;水下喷注消油剂的使用量为溢油量的10%时即可获得良好的分散效果;在一定范围内,消油剂喷口与水下井口的水平距离对溢油分散效果的影响极小,而垂直高度对溢油分散效果的影响较大。     

海流计的发展现状及其应用

为解决海流计在实际应用中存在的部分专业术语不规范、译名不统一和归类有差异等问题,促进海洋观测仪器的发展和应用,文章参照相关标准规范、权威专著和专业文献等资料,根据海流计的工作原理和使用性质,结合业界实践经验,系统梳理各类型海流计的命名、分类、适用范围、特点和发展方向等内容。研究结果表明：海流计可定义为“一种用于测量海水流速和流向的仪器”,根据工作原理主要分为机械式海流计、电磁海流计、声学海流计和其他海流计4个大类,不同类型的海流计各具特性;其中,机械式海流计主要包括厄克曼海流计、印刷海流计、照相型海流计、磁录式海流计、遥测海流计和直读式海流计,电磁海流计主要包括地磁场电磁海流计和人造磁场电磁海流计,声学海流计主要包括声学多普勒流速剖面仪、声学多普勒海流单点测量仪、声学多普勒流速仪和时差式声学海流计,其他海流计主要包括激光多普勒测速仪、电阻式海流计、应变片海流计、倾斜式海流计、粒子图像测速仪和海洋湍流剖面仪。     

圆走航水下静态目标定位斜距值优化算法

针对传统方法计算水下两点之间斜距值不准确的问题,基于声线跟踪算法,提出了以水平距离为约束条件的斜距值优化算法。首先介绍了圆走航单点定位原理,然后给出了新方法的计算原理以及具体的计算步骤,最后设计了仿真实验,将新方法与传统算法进行对比。结果表明,初始入射角在5°以内,传统迭代算法准确度更高,其他入射角范围,新方法准确度更高,表明新方法的适用性更强。     

水温、光能对春季太湖藻类生长的耦合影响

环境因素对藻类生长的影响机制是探讨蓝藻水华暴发的基础,其中水温和光能均是影响藻类生长的关键物理因子.基于2015年春季于太湖观测的11次藻类总初级生产力、水温廓线和营养盐浓度等,探讨水温、光能及营养盐对藻类生长过程的影响.结果表明:春季,水温、光能是影响藻类生长的关键因素,而营养盐的影响贡献相对较弱.深层水体中光能是藻类生长的关键性限制因子,浅层表现为水温、光能的共同影响,而表层主要表现为光能的抑制.水温的升高促进藻类对光能的获取和利用,提高光抑制的光能阈值,造成深层水体中光能限制程度的加强,藻类生长呈现光限制的深度变浅.本研究有利于确定气候变化下水生生态系统演变的方向,为水生生态系统的恢复提供理论依据.     

黔中开阳地区早石炭世大塘期岩相古地理对铝土矿成矿的制约

黔中开阳地区位于古隆起区,古地势较高,碳酸盐岩基底为早石炭世九架炉组含铝岩系提供了物质来源,古喀斯特洼地为其提供了沉积空间.为查明黔中早石炭世铝土矿成矿带上开阳一瓮安一带无中、大型铝土矿的原因,在区域地质矿产调查的基础上,针对石炭系九架炉组开展探槽和剖面测量,并进行地球化学分析.地球化学分析显示,含铝岩系样品的Sr/Ba值0.22～0.55,平均为0.33,Sr/Cu值下部较小为2.27～5.85,中上部较大为24.78～67.74,Th/U在2.99～4.97至间,平均为3.9,V/(V+Ni)值为0.85～0.99,显示开阳地区大塘期候炎热干燥的古气,含铝岩系形成于还原的陆相沉积环境中且风化不彻底成分复杂.研究表明,黔中开阳地区古喀斯特地貌控制了含铝岩系的发育程度、规模和沉积环境,同时早石炭世封闭、还原的湖泊沉积环境及炎热干燥的古气候条件制约了铝土矿的矿化、富集及矿床的形成.     

中国中北部毛乌素沙地沙木蓼耗水特征研究（英文）

本研究于2009年5月至10月采用液流测量系统对沙木蓼的茎干液流变化及其周围的环境因子进行观测。研究表明,6月份树干液流速率最大,白天液流受气象条件影响显著。液流速率与茎粗有关,直径较大的茎比直径较小的茎液流速率高。小于1 m深度土壤水分对液流速率的影响不显著;这可能与植物从深层土壤吸收水分有关。此外,在蒸腾作用和液流增加之间还观察到30-130 min的时滞。这些时间滞后与茎的大小和水分条件有关。通过观察,在晴天时,夜间液流/白天液流的值在0.1-0.4之间变化,但是在雨天时会出现比值大于1.0的情况,说明在雨天时,夜间液流会大于白天液流,造成了显著的水分损失。环境因子对液流有显著的影响,其中太阳辐射和饱和水汽压差分别在白天和夜间对液流速率的影响最大。     

基于BP神经网络的海水盐度建模研究

针对受诸多因素影响的复杂的海水盐度参数非线性输入输出特性,训练并建立BP神经网络模型,介绍了该模型的结构特点和原理。分析表明,该方法在海水盐度建模等复杂系统方面具有实用性和可靠性,并有很好的应用前景。     

柴达木盆地新生代介形类动物群特征及环境意义

柴达木盆地新生代介形类动物群依其属种组成及埋葬学特征可区分为河流、滨湖沼泽、浅湖(0~12m)、半深湖(12~25m)和深湖(>25m)等多种组合。湖相介形类化石组合始见于始新世中期沉积的下干柴沟组下段上部,它们既不同于淡水湖介形类,也不同于湖介形类,而是典型的陆源半咸水—咸水湖介形类动物群;该组合的首次出现,是本区古近纪以来第一次大规模湖侵的标志。介形类动物群在柴达木盆地西部古近系中的纵向横向分布表明,在中、晚始新世(下干柴沟组上段—上干柴沟组下段沉积期)发生规模最大的湖侵,渐新世(上干柴沟组上段沉积期)的湖区虽仍继续向东扩大,但水体明显变浅,标志着湖侵已接近尾声。这一湖侵与邻区塔里木盆地西南始于古新世而结束于始新世末至渐新世初的古近纪海侵相比,发育时期大不相同,在起源上两者间应无因果关系。     

DCM模拟中基于OPSA方法的参数敏感性分析

深层叶绿素最大值(deep chlorophyll maximum,DCM)现象是海洋与湖泊中普遍存在的生态现象。对其进行数值模拟时,参数不确定性是导致模拟结果出现误差的重要原因。基于一个经典海洋生态模式(nutrients-phytoplankton model,NP),本文通过最优参数敏感性分析(optimization parameter sensitivity analysis,OPSA)方法探讨了模式参数不确定性对DCM模拟的影响。研究表明,背景场浑浊度、垂向湍流扩散系数、浮游植物营养盐含量和硝酸盐再循环系数为模式中的敏感参数,它们的扰动将导致DCM模拟发生显著改变。进一步,设计观测系统模拟试验评估了消除敏感参数误差DCM模拟的改进程度。结果显示,去除4个敏感参数误差DCM模拟平均改进了56.83%,约是去除不敏感参数误差平均改进程度(4.51%)的13倍。而且,去除敏感参数误差模拟改进的稳定性更好,变异系数仅为9.44%,去除不敏感参数误差模拟改进的变异系数达到了14.76%,稳定性较差。据此,可优先发展与敏感参数直接相关的动力过程参数化方案,或在有限的观测资源下优先对敏感参数展开目标观测,进而为提高DCM模拟与预测提供科学指导。     

基于自动机器学习的机场温度预报方法研究

利用2015年1月-2021年3月ECMWF细网格数值预报产品构建训练样本，使用自动机器学习方法构建乌鲁木齐机场温度预测模型。结果表明：（1）ECMWF模式直接输出的乌鲁木齐机场温度平均绝对误差为1.7 ℃，基于自动机器学习方法的Auto-sklearn模型和Auto-Keras模型能够改善模式直接输出的误差，使平均绝对误差降低至1.4 ℃。（2）分析逐月模型预测准确率发现，Auto-sklearn模型的预报准确率（≤2 ℃）在4-10月稳定在85%以上，效果优于其余模型。（3）对于冬季低温天气，Auto-Keras模型预报准确率优于其余模型的效果，平均绝对误差为1.37～1.91 ℃；而对于温度≥0 ℃的情况，Auto-sklearn模型预测效果更好，平均绝对误差为0.93～1.22 ℃ 。