全新世火山喷发对温度变化趋势影响的模拟研究

全新世气候变化模拟对了解气候变化的特征和驱动机制具有重要意义。而利用地球系统模式CESM对全新世气候进行瞬变模拟的研究至今还是空白。同时前人只考虑地球轨道参数、温室气体、大陆冰盖、融水这4种外强迫因子作用的模拟结果和集成重建的全新世全球年平均温度的变化呈相反的趋势,尤其是在5.00~0.15 ka B.P.时段差异最为显著,被称为全新世"温度悖论",至于其原因至今尚无定论。因此,文章利用CESM1.0.3,并考虑更全面的外强迫（地球轨道参数、太阳辐射、火山喷发、温室气体、土地利用/土地覆被）对全新世气候变化进行瞬变模拟。基于本文模拟结果分析发现全强迫试验模拟的全球范围合成年平均温度与Marcott等（2013）集成重建的全球年平均温度在5.00~0.15 ka B.P.时段的变化趋势基本一致,均下降0.50℃左右,有效地化解了5.00~0.15 ka B.P.时段的"温度悖论"。研究还发现,此降温趋势主要是由火山喷发外强迫作用导致的,在此时段火山喷发外强迫导致了0.86℃的降温效应,温室气体强迫作用导致0.38℃的升温趋势,而其他外强迫的贡献较小,合计约为-0.02℃。5.00~0.15 ka B.P.时段火山喷发导致降温趋势的原因在于连续增强的火山气溶胶改变了地表辐射平衡,使得地表接收的太阳辐射减少和射出长波辐射增加。

     

新疆库车盆地盐泉水水化学特征、来源及找钾指示意义

库车盆地是塔里木盆地的一个次级凹陷,位于新疆塔里木陆块北缘与西南天山之间。文章介绍了库车盆地盐泉水的化学特征、来源及其找钾指示意义。对库车盆地几个代表性盐泉出露区进行盐泉水样品(21件)采集和分析,研究了其化学组成特征、水化学类型和氢氧同位素组成,同时根据收集的129件盐泉水化学数据资料,生成了盐泉水水化学分布图。新采自库车盆地的21件盐泉水样品矿化度范围为120.216~305.322g/L,水型以氯化物型(瓦里亚什科分类法)为主,具有明显的深部地层氯化钙型卤水的特征。氢氧同位素组成分析发现,盐泉水δ18 O范围为-9.1‰~4.7‰,δ2 H值范围为-75‰~-28‰,投点偏离大气降水线且δ18 O和δ2 H具有一定的正相关关系(r=0.81),表明该区盐泉水曾受到强烈蒸发作用影响,同时也受水—岩作用影响,存在一定的δ18 O漂移现象。库车盆地盐泉水组成特征与深部岩层岩性有密切关系,而断裂控制盐泉水出露与分布,盐泉水形成的地表地球化学异常对于该区找钾有一定的指示意义。     

北京奥运会空气质量保障方案京津冀地区措施评估

采用嵌套网格空气质量预报模式系统(NAQPMS)源追踪方法,研究了奥运会北京空气质量保障方案京津冀污染控制措施对北京城八区(包括东城区、西城区、崇文区、宣武区、海淀区、朝阳区、丰台区和石景山区)空气质量的影响,量化基准、减排情景下京津冀地区对北京城八区SO2、可吸入颗粒物(PM10)浓度的贡献率。首先,模式对比验证结果表明,NAQPMS较好地模拟出奥运会同期(2006年8月)北京空气质量状况。其次,源追踪方法研究结果表明:1)除平谷县外,其余各区县SO2、PM10浓度北京污染源贡献占主导地位,特别是城八区,北京污染源对SO2、PM10月平均浓度的贡献百分比都超过80%。2)保障方案污染减排情景下,一方面北京污染源对城八区SO2贡献浓度显著减小;另一方面除张家口外,天津、河北各源区对城八区SO2贡献浓度略微下降,综合效果下,城八区SO2浓度将显著下降。与此同时,分析表明北京污染源对城八区SO2浓度贡献效率将增加。3)保障方案减排情景下,北京污染源对城八区一次PM10贡献浓度也显著减小,而天津、河北各源区对城八区一次PM10浓度则略有增加,这与周边源区对城八区SO2浓度贡献特征略有不同,综合效果下,北京本地强有力的颗粒物削减措施依然可有效降低城八区近地面PM10浓度。     

海平面上升研究进展的文献分析

采用文献分析法对ISI Web of Science (institute for scientific information, ISI)核心合集数据库中关于海平面上升文献综合探究,得出结论:(1)海平面上升的发文量从1993—2016年整体呈上升趋势,尤其在2010年后产量大增。(2)发表越久的文献被引次数越高。文献作者数量逐年增多,引用参考文献数量也逐年增加,文献之间联系越来越紧密。(3)美国主导海平面上升研究。对于发文量较多的国家,该国独立发文量和其与他国合作文献量基本持平;对于发文量较少的国家,大部分文献为与他国合作完成。(4)不同机构之间合作是为常态,机构间合作明显多于国家间的合作。(5)关于海平面上升文献发文量最高的期刊刊登文献数占本研究总文献的近6%;期刊研究领域所属学科种类均与geology和environmental sciencesecology以及physical geography等相关。(6)通过关键词研究发现,除气候变化外,盐沼、风暴潮等是近期海平面上升的研究主流。希望通过对目前已出版文献的梳理为后续的研究提供指引及借鉴的依据,并通过对文献分析法的运用,能够使研究者更有针对性地将该方法运用到相关学术领域。     

长江口湍流剖面的观测与分析

小尺度湍流过程对河口物质输运与能量交换至关重要。受传统观测方法的限制, 河口浅水区域的剖面观测资料至今较为匮乏, 进而限制了湍流过程的研究。为此, 采用新型5波束声学多普勒流速剖面仪(Nortek Signature 1 000 kHz AD2CP)在长江口开展湍流剖面观测, 获取高频、低噪的高质量湍流剖面数据, 并与声学多普勒点式流速仪(acoustic doppler velocimeters, ADV)同步观测的数据进行对比。结果表明, 通过AD2CP与ADV获得的近底部边界层摩阻流速u_*、拖曳系数C_d、雷诺应力S_R等特征参数基本一致, 底摩擦与波浪能量为河口区域湍动能的主要输入源。湍流垂向结构存在显著的非局地平衡, 即温盐等斜压作用引起的浮力通量、对流项以及强波浪作用影响的脉动压力做功、黏性输运等因素可能为长江口湍流非局地平衡的主因。     

SWIM模型在东北黑土区流域的适用性评价——以乌裕尔河中上游流域为例

以典型东北黑土区乌裕尔河中上游流域为研究区,引入SWIM水文模型,利用偏相关系数评价模型参数的敏感性,基于流域出水口依安水文站1961-1997年实测日径流数据和部分气象站小型蒸发皿数据,进行了多站点、多变量的模型率定和验证,并通过模拟结果与实测资料对比,探讨了SWIM模型在东北黑土区流域的适用性、存在的误差及其原因。结果表明：① 在率定期和验证期,月径流和日径流的纳希效率系数分别大于0.71和0.55,径流相对误差在6.0%以内,月径流的模拟效果好于对日径流的模拟效果;月潜在蒸散发的纳希效率系数达0.81以上;② 在月尺度上经过校准的SWIM模型可以应用于东北黑土区与径流相关的各种模拟分析;③ 但模型在模拟融雪和冻土产流方面存在一定的限制;对同时具有春汛和夏汛的年份模拟效果也较差;对年降水量出现骤增的年份年径流量的模拟结果会几倍于实测值,但基本能够重现汛期的流量变化过程。模型不仅可以为管理者对该流域水环境综合管理提供水文基础支持,对黑土区其他流域也具有一定的推广和应用价值。     

无人机倾斜摄影测量在黄土丘陵沟壑区治沟造地中的应用

土地整治是一项惠民生、保生态、增良田的惠民工程,黄土丘陵沟壑区治沟造地土地整治是陕西省延安市土地整治的创新模式.通过黄土丘陵沟壑区土地整治项目实践,分析无人机倾斜摄影测量技术在土地整治项目前期、中期、后期的实际应用效果.结果表明,土地整治项目中使用无人机倾斜摄影技术获取实景三维数据,利用多期模型进行比对,可极大地降低人...     

华东多目标区域地球化学调查区土壤常量元素地球化学特征

为了研究土壤常量元素来源及分布特征,分析了华东多目标地球化学调查区表层土壤和深层土壤常量元素质量分数的关系,以及不同成土母质发育的土壤常量元素质量分数之间的相互关系。结果显示：在该地区表层土壤和深层土壤中,常量元素存在显著相关性,质量分数比值为0.75～1.04,说明该区域表层土壤常量元素与深层土壤属于同一物质来源,主要来源于成土母质;常量元素在不同地质单元区土壤质量分数的高低及变异系数的大小除了成土母质原因,元素自身地球化学性质也是其主要影响因素;元素之间相关性及因子分析很好地区分出了在该地区成土过程中元素共生组合特征,即CaO-MgO-Na₂O、Al₂O₃-TFe₂O₃-K₂O、SiO₂3个组合。通过分析可以得出在该地区表层土壤常量元素对成土母质有良好继承性,因此能够利用表层土壤元素组合特征和质量分数高低在一定程度上辨别该地区土壤的成土母质岩性、来源和土壤机械组成。