中亚地区水问题研究综述

中亚地区地处内陆干旱区,水资源匮乏,是国际上水问题十分严重的地区。本文收集了自2000年以来近15年的相关文献,从文献数量、研究机构、研究方法和主要水问题等方面,综述国内外中亚地区水问题研究成果。通过对文献分析得出以下认识：① 中亚地区水问题是地理学研究热点之一,中国、德国和美国等国家的研究机构开展了大量研究工作,主要集中在水循环过程对气候变化的响应和流域水环境两个方面,中国在跨界河流管理方面的研究成果相对丰富;② 气温升高与降水增加是中亚地区气候变化的基本特征,受气温升高影响,陆地水储量与河川径流减小趋势明显,水资源日趋短缺;③ 不合理的水资源利用方式,加剧了土壤盐渍化和土地退化,加重了水环境污染,加大了流域水环境的压力;④ 复杂的地缘政治使中亚地区跨界河流管理成为当前国际社会面临的重大难题。从已经获得的成果还可以看出,基础数据获取方法、人口—资源—环境相互关系分析、气候—水文—社会—政治相互作用机制等将是未来中亚地区水问题研究发展的重要方向。     

基于数学形态学和Hough变换的高分辨率遥感影像道路提取

城市交通是经济社会发展的重要推动因素和枢纽,因此道路信息的提取与更新显得尤为重要。利用遥感图像来提取道路信息已经成为近年来道路提取的主要方法,但高分辨率遥感影像的快速发展与应用,在提供丰富信息的同时使道路提取变得更加困难。针对目前基于高分辨率遥感影像提取道路存在的问题,提出一种基于数学形态学和Hough变换的道路自动化提取方法。基于Hough变换确定道路的走向,在此基础上选定线性结构元素,利用数学形态学进行道路提取。分别选择IKONOS影像和Quickbird影像验证本文提出的模型。实验结果表明,本文提出的模型能有效地提取弯曲型道路与直线型道路,取得了较好的结果。     

二连盆地乌兰花凹陷烃源灶表征及其对油气分布的控制

乌兰花凹陷是近年来在二连盆地南部新发现的富油凹陷,但南北两个洼槽探明的油气资源差异明显。为了准确评价乌兰花凹陷的油气资源潜力,系统地分析了乌兰花凹陷烃源灶特征,讨论了烃源灶与油藏分布的关系。研究表明,乌兰花凹陷阿尔善组至腾一上段发育C、D/E和F相源岩,受构造-层序演化的影响,南北洼槽倾油型(C相)源岩发育层段存在明显差异,南洼槽C相源岩主要发育在阿尔善组,腾一上段和下段以D/E相源岩为主,而北洼槽阿尔善组至腾一上段均发育C相源岩。多口探井热史标定结果表明,乌兰花凹陷烃源岩成熟门限在2000 m左右,南洼槽仅阿尔善组烃源岩进入成熟阶段,阿尔善组C相源岩排油强度为0.5～7.9MMT/km2,为凹陷的主力烃源岩,而北洼槽阿尔善组C相烃源岩主要发育在阿尔善组上段,成熟度较低,最大值仅为0.78%Ro,烃源灶排烃强度小于0.2 MMT/km2,不能形成规模性的油藏。乌兰花凹陷探明的原油均在南洼槽,且集中在烃源灶周围,表现为近源聚集。     

2016年冬季京津冀豫大气污染的时空分布及影响因子研究

利用2016年12月至2017年2月北京、天津、石家庄和郑州的PM2.5质量浓度、反应性气体质量浓度及其相对应的气象要素资料分析了大气污染的理化特征、传输和生消规律。结果表明:北京、石家庄、天津及郑州的PM2.5质量浓度分布频率均有两个较为明显的峰值,四个地区PM2.5质量浓度分布频率最高时均值分别为10.1、19.2、40.0和47.1μg·m^-3,大气的氧化程度为北京最低,其次为石家庄、天津,郑州最高。四个研究地区的交通源对环境大气污染均有重要贡献。PM2.5和CO的相关性在低相对湿度时高于高相对湿度时;而PM2.5和NO2的相关性在相对湿度较大时高于相对湿度较小时。四个研究地区的PM2.5质量浓度均随风速的增大呈快速降低后趋于平缓的趋势,其中北京、石家庄和郑州的风速阈值均为3m·s^-1,天津地区为4m·s^-1。受上游污染地区的影响,偏南风的输送作用滞后20~30h达到最大,而偏北风的影响作用在滞后8~12h达到最大。     

安庆地区一次飞机积冰的气象条件分析

利用卫星、雷达、探空、飞机等观测资料和NCEP再分析资料,以及数值模拟结果,对2016年3月8—9日我国安庆地区的云系特征和飞机积冰气象条件进行了分析,并对比了几种积冰指数算法的计算结果。结果表明,此次飞机积冰发生在寒潮天气背景下,强冷空气造成锋面逆温。实测飞机积冰现象出现在对流降雨结束后的层积云层顶部,积冰高度对应高空锋区逆温层底部,云顶高度约为3.4 km,云顶温度为-10℃,无降水和雷达回波,云中主要为过冷水,丰沛时段飞机观测过冷水平均值为0.36 g·m~(-3),基本无冰相粒子。当云顶高度再度抬升,冰相粒子增多时,过冷水含量减少,不利于积冰现象发生。多种积冰指数对比分析表明,CIP初始积冰潜势算法较好体现了此次层积云飞机积冰特征。CPEFS模式模拟出了与实测比较一致的云宏微观结构。     

西秦岭李坝金矿床地质、同位素地球化学及其成因探讨

李坝金矿床位于西秦岭造山带中的礼-岷矿集区内,赋矿围岩为泥盆系浅变质细碎屑岩,矿床产于中川岩体的外侧热接触变质带内,矿体主要受断裂破碎带控制。本文在李坝金矿床地质特征研究的基础上,对赋矿围岩、花岗斑岩岩脉、矿石硫化物进行了LA-MC-ICPMS原位微区硫同位素测试及化学溶样法分析,对不同地质体的铅同位素进行了系统测定与示踪,测定了成矿流体的氢-氧同位素组成,并对与矿体相伴产出花岗斑岩脉进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年。研究表明,李坝金矿床花岗斑岩脉中黄铁矿δ34S值范围为8.19‰~10.06‰,赋矿围岩中金属硫化物δ34S值范围为4.94‰~9.81‰,矿石硫化物的δ34S值范围为4.94‰~10.82‰,矿石硫化物的硫同位素组成与矿区花岗斑岩及赋矿围岩的硫同位素组成相似,暗示成矿流体中的硫源主要来自受改造或变质的地层岩石与岩浆热液硫的混合。不同地质体的铅同位素组成变化范围较小,在Zartman铅构造模式图解中,样品投影点均落于造山带与上地壳演化线附近,矿石铅投影点与赋矿围岩及矿区岩脉的投影点重合,表明矿石中的铅可能来源于赋矿围岩和岩浆作用的混合。氢-氧同位素研究表明,成矿流体可能为变质流体、岩浆流体及地层建造水的混合热流体。矿区花岗斑岩脉与矿体相伴产出,花岗斑岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为223 Ma,与金矿化时间一致,暗示成矿作用与岩浆活动同时发生。李坝金矿床与矿区岩浆岩同为造山作用的产物,并且其矿床地质特征、同位素地球化学特征与造山型金矿床相似,为形成于秦岭造山带由碰撞向伸展转变环境下成矿物质来源复杂的造山型金矿床。     

北京市杨镇一中人工湿地设计及污水处理效果

针对北京市农村地区居民居住相对分散、生活污水集中处理难度大的状况,在北京市杨镇一中,建立了经济且简便易行的用于处理污水的人工湿地。该人工湿地由地埋式一体化预处理、多级复合式人工湿地系统、景观湿地系统三部分组成。通过单元实验,对人工湿地的填料结构、植物选择、布水设计、水位调节、湿地防堵系统设计、预处理系统设计进行了创新,研究了1d、2d和3d水力停留时间对污水中有机物处理效应的影响,并开展了人工湿地基质堵塞实验、冬季保温措施研究以及人工湿地脱氮除磷效果研究。结果表明,比较而言,1d和3d的水力停留时间不利于有机物的去除,2d的水力停留时间有利于有机物的去除;人工湿地0～10m的水平距离内,0～5cm、30～35cm、60～65cm深度的基质的堵塞差异显著(n=10,p<0.05),从水平上看,在0m、2m、4m处基质的堵塞最为明显,因此,在更换人工湿地基质时,只需更换0～4m内的基质;棚膜+蒲席覆盖系统去除污水中总氮的效果要优于结冰盖系统,更适宜于北方使用;预处理系统、人工湿地系统、景观湿地系统三部分共同处理污水,优势互补,能使处理后的出水符合北京市水污染排放标准一级B限值。     

雷电临近预警方法和系统研发

为满足高速发展的现代社会对雷电预警预报气象服务日益增加的需求,中国气象科学研究院研发了雷电临近预警系统(CAMS_LNWS).CAMS_LNWS采用了多资料、多参数和多算法集成的雷电临近预警方法,能够综合利用雷达、卫星、闪电监测系统、地面电场仪和探空仪等的观测资料,参考天气形势预报产品和雷暴云起电、放电模式运行的结果,结合区域识别、跟踪和外推算法与决策树算法,自动生成雷电活动潜势预报结果和雷电临近预警结果,并提供多种形式的雷电临近预警产品,以满足不同的应用需求.该系统人机界面友好,参数接口丰富,简单易用,有利于在各地区的推广应用.同时该系统采用了模块化的结构设计,具有灵活的扩充性,便于今后对预警方法的不断升级和改进.     

雷电临近预警系统的运行试验

介绍了中国气象科学研究院研发的雷电临近预警系统(CAMSLNWS)在北京地区开展的业务运行试验.通过运行测试以及预警结果与闪电监测结果的对比评估,表明:CAMS.LNWS能够稳定运行,定时读取多种探测资料、自动生成并循环显示雷电发生概率、雷电活动区域移动趋势和重点区域雷电危险度等级三种雷电临近预警产品;CAMS.LNWS的雷电发生概率预警产品具有较高的命中率,能够较好地对0～30min内可能发生闪电的区域进行有效预警;随着预警时间的延长,CAMS.LNWS的预警效果会有所降低.     

“08.7”襄樊罕见特大暴雨的中尺度观测特征与物理机制分析

利用Micaps常规观测资料、自动站加密观测资料、NCEP再分析资料和GOES卫星资料,从环流背景、水汽条件、动力条件、不稳定机制等方面,重点对2008年7月22日襄樊罕见特大暴雨的中尺度观测特征与物理机制进行分析.结果表明:此次特大暴雨是在副热带高压、高空槽、西南低涡、切变线和地面倒槽的共同作用下发生的:切变线上对流云团在暴雨区合并、加强是造成襄樊罕见特大暴雨天气的直接原因,强降水发生在TBB低值中心;沿低空急流建立的从南海到华中地区的水汽通道,为暴雨发生发展直接输送暖湿空气;低层强烈的水汽输送和水汽辐合使暴雨区大气湿层迅速增厚,为暴雨发生发展提供了有利的水汽条件;低层辐合、高层辐散和整层正涡度的配置以及强的垂直上升运动,为暴雨发生提供了动力条件;能量锋锋生、湿度锋锋生对中尺度对流系统发生发展具有触发作用.