最优插值法在海温数据同化中的应用研究

海洋声场环境是决定海军作战行动成败的重要组成要素之一,海洋的垂直温度结构作为影响声速场的最重要因素,为了更精确更为实际的反映其分布特点,对其各种数据进行同化研究是十分必要的。文中针对海温数据来源的特点,提出了一种海温数据同化的最优插值方法,较好地完成了各种观测数据与背景数据的同化,并用各种数据进行了检验,其结果表明,利用最优插值法对海温数据进行同化处理是可行的,且同化效果比较理想。     

基于SCO Unix的省级气象信息编辑处理系统

在SCO Unix 5.0.6操作系统下,采用了模块化的编程技术,完成了各类气象资料的查错和打包等功能,将气象资料的处理、发送平台相统一,极大地提高了资料的传输时效,减少了网络维护人员的工作量,减少了国家气象信息中心FTP服务器的负荷。另外,系统完成了基于SCO Unix下特种资料(长文件名资料)的查错、打包和传输,填补了原9210系统基于省级常规气象资料(短文件名资料)的打包及长文件名资料传输上的空白。     

华北平原浅层含氟地下水演化特点及成因

以华北平原浅层地下水中氟为研究对象,在收集历史资料、实地水文地质调查、取样分析的基础上,运用水化学图解、统计分析、水文地球化学模拟等方法,对比分析了历史阶段(1980～1985年)和现阶段(2005～2010年)F-质量浓度空间分布,探讨了现阶段华北平原浅层地下水中F-的空间分布特征、演化特点及成因。结果表明:现阶段高氟水的区域范围相比历史阶段明显增加;从山前冲洪积倾斜平原补给区(Ⅰ区),到中部冲积湖积平原缓慢径流区(Ⅱ区),最后到东部冲积海积滨海平原排泄区(Ⅲ区),浅层地下水中F-质量浓度呈低→高→低的变化;高氟水的水化学类型较为复杂,HCO3-和Na+富集的苏打型碱性水化学环境有利于F-的富集,而Ca2+、Mg2+则会抑制F-的富集;高氟水的形成与其迁移、赋存的环境条件有关,在Ⅰ区地下水中F-质量浓度主要受萤石溶解作用、F-解吸作用控制,在Ⅱ区地下水中F-质量浓度受蒸发浓缩作用、萤石溶解作用、方解石-白云石沉淀作用、F-解吸作用等控制,而在Ⅲ区高氟水主要受方解石-白云石的沉淀作用、F-解吸作用、阳离子交换吸附作用等控制。     

北京平原包气带典型沉积物对NH+4 N吸附特性研究

采用批实验方法,研究了北京平原典型沉积物对NH+4 N的吸附规律。结果表明颗粒越细的沉积物,达到吸附反应平衡所需的时间越长,对NH+4 N的吸附量也越大;NH+4 N初始浓度在0~50 mg/L范围内,Henry、Langmuir、Freundlich吸附等温模式均能较好地描述北京平原典型沉积物对NH+4 N的吸附特性。沉积物对NH+4 N的吸附量随初始浓度的增加而增加;沉积物的颗粒越细,Henry吸附系数K越大,单位质量沉积物的饱和吸附量也越大;沉积物中TOC含量对沉积物的NH+4 N吸附行为有一定的控制作用,永定河、潮白河沉积物TOC值与Henry吸附系数K的相关系数R2分别为050,076;沉积物对NH+4 N的饱和吸附量随着土水比的增加而减少,通过乘幂的方式拟合不同土水比下的饱和吸附量,得出了北京平原包气带沉积物对NH+4 N的饱和吸附量;相同岩性条件下,特别是细颗粒沉积物中,潮白河沉积物对NH+4 N的吸附能力较永定河沉积物强,而同一流域内,中、下游沉积物的吸附能力较上游强。     

河北保定典型污灌区土壤Cu吸附特性研究

我国部分地区土壤污染形势严峻,主要表现为Cu等重金属元素严重超标。污水灌溉以及含Cu饲料过量使用等不合理的农业生产方式是导致Cu在耕地中富集的主要因素,严重威胁粮食安全和人类健康。以河北保定典型污灌区为研究区,通过静态吸附批量实验探究土壤吸附Cu的动力学和热力学特性。吸附动力学模型和等温吸附经验模型中得到的参数一致表明,表层土壤S1对Cu的吸附能力强于底部土壤S2。S1的有机质含量高于S2,提供了更多的表面吸附点位,这可能是导致土壤S1对Cu的吸附能力更强的原因之一。离子强度对土壤Cu吸附率的影响较小。溶液pH和溶解性有机物(DOM)含量对土壤Cu吸附率的影响明显,pH值与吸附量呈正相关,DOM浓度与吸附量呈负相关。由于土壤对pH有很强的缓冲能力,短时间的酸雨可能不会导致Cu的迁移。施用有机肥时,有机肥浸出液中高浓度的DOM可能会与Cu形成水溶性Cu-DOM络合物,促进Cu在土壤中的迁移,导致浅层地下水污染。     

基于模型模拟法的地下水氨氮-硝氮防污性能评价——以北京市昌平区为例

地下水防污性能评价是开展地下水保护工作的前提,可以为城镇的规划建设提供参考,具有很强的现实意义。常用的DRASTIC地下水防污性能评价模型简单,易于操作,但该模型是针对所有污染物总体考量,没有考虑到特定污染物在包气带中发生的各种生化作用,只是人为的依据经验值进行评分赋值,具有一定的缺陷性。因此,本次研究针对两种特定污染物氨氮、硝氮,定量了其在包气带中的吸附和生物转化作用,以模型模拟法的LPI模型对北京市昌平区地下水的防污性能进行了评价。评价结果表明,昌平区地下水对于氨氮、硝氮的防污性能具有很好的分带性。从山前到平原,地下水的防污性能逐渐增强。地下水对于氨氮的防污性能好于硝氮。此外,地下水大量开采导致的地下水位下降,也增强了地下水的防污性能。由于地下水的持续开采,2009年地下水对于氨氮、硝氮的防污性能普遍好于2005年。     

北京平原沉积物稀土元素地球化学特征及物源意义

文中总结了北京平原永定河、潮白河流域钻孔沉积物中稀土元素分布特征,两流域沉积物稀土元素总量∑REE、轻重稀土比(LREE/HREE)及轻(La/Sm)N、重(Gd/Yb)N稀土分馏特征差异较为显著。粒度对沉积物稀土分布(总量、轻重稀土比及分馏特征)有一定影响;各流域沉积物均表现为轻稀土相对富集、弱Eu负异常的球粒陨石标准化曲线。细颗粒沉积物稀土分馏特征(La/Yb)N有较好的物源示踪意义。根据沉积物(La/Yb)N值对永定河、潮白河交互沉积区不同深度沉积物进行了物源示踪,不同深度上沉积物来源不同。此外,同一流域上、中、下游沉积物稀土分馏特征不同。常量元素Al2O3/Fe2O3与稀土元素(La/Yb)N划分结果相符,但精度低于稀土元素物源分析。     

基于B Learning的综合气象观测培训模型设计

通过对我国综合气象观测面授和远程培训情况、混合式培训开展情况及现有远程学习资源分析,根据综合气象观测业务分类,设计出线上学习+课上习题类、线上学习+技能实操类、线上学习+案例研讨类三种混合式学习模型,对于盘活综合气象观测资源、提升培训效果具有推动作用,对于实施综合气象观测培训具有指导意义。     

内蒙古河套平原高砷地下水中稀土元素含量及分异特征

高砷地下水是世界范围内的一个重大环境问题。尽管已有工作在高砷地下水的地球化学特征、形成条件和富砷机理等方面取得了很大进展,但其稀土元素(REE)含量及分异特征却一直不清楚,这就限制了稀土方法在评价此类地下水中的应用。在对内蒙古河套盆地地下水样品进行现场测试、实验室分析检测的基础上,我们发现高砷地下水的REE浓度较低。对地下水REE浓度依照北美页岩平均组分(NASC)进行归一化处理后,我们发现大部分水样富集重稀土元素(HREEs),而贫化轻稀土元素(LREEs)。HREEs的富集与地下水中碳酸根对于REE的络合作用密切相关,而弱碱性环境下REE的再吸附可导致LREEs的贫化。所有地下水样表现为Eu正异常,其中大部分表现为Ce负异常。Eu正异常似乎与铁锰氧化物的还原性溶解和解吸附有关,地下水As浓度随[Eu]NASC的升高而升高。从某种意义上说,还原性含水系统中Eu正异常的程度也许可以反映地下水As的富集程度。     

改进型经验正交函数海洋声速剖面预报方法

鉴于深海温跃层以下往往声速值缺乏,声速剖面不完整的原因,提出一种声速剖面的预报方法:在传统经验正交函数预报法基础上,首先改进协方差矩阵的求解方法,将原始数据的空间信息和时间信息有效地融合到协方差矩阵中,通过由大量实测数据统计得出的时间函数的经验公式,得到合成剖面,将二者结合,把不完整剖面垂直向下延拓到海底,较为有效地解决了传统方法求解协方差矩阵和时间函数较粗糙的问题,给出了完整的海洋声速剖面的准确预报.实测数据检验结果表明,改进方法的预报精度比传统方法有了很大提高.