Applications of conditional nonlinear optimal perturbation in predictability study and sensitivity analysis of weather and climate

Considering the limitation of the linear theory of singular vector (SV), the authors and their collaborators proposed conditional nonlinear optimal perturbation (CNOP) and then applied it in the predictability study and the sensitivity analysis of weather and climate system. To celebrate the 20th anniversary of Chinese National Committee for World Climate Research Programme (WCRP), this paper is devoted to reviewing the main results of these studies. First, CNOP represents the initial perturbation that has largest nonlinear evolution at prediction time, which is different from linear singular vector (LSV) for the large magnitude of initial perturbation or/and the long optimization time interval. Second, CNOP, rather than linear singular vector (LSV), represents the initial anomaly that evolves into ENSO events most probably. It is also the CNOP that induces the most prominent seasonal variation of error growth for ENSO predictability; furthermore, CNOP was applied to investigate the decadal variability of ENSO asymmetry. It is demonstrated that the changing nonlinearity causes the change of ENSO asymmetry. Third, in the studies of the sensitivity and stability of ocean’s thermohaline circulation (THC), the nonlinear asymmetric response of THC to finite amplitude of initial perturbations was revealed by CNOP. Through this approach the passive mechanism of decadal variation of THC was demonstrated; Also the authors studies the instability and sensitivity analysis of grassland ecosystem by using CNOP and show the mechanism of the transitions between the grassland and desert states. Finally, a detailed discussion on the results obtained by CNOP suggests the applicability of CNOP in predictability studies and sensitivity analysis.     

黄河口凹陷BZ27构造沙河街组砂岩储层致密化与油气充注关系

基于岩石薄片、X衍射定量分析、流体包裹体偏光-荧光分析和包裹体均一化温度等资料,对黄河口凹陷BZ27构造沙河街组沙一二段致密砂岩储层的特征、形成机理及其致密化过程与油气充注史的时序关系进行了系统分析。研究结果表明,研究区致密砂岩演化过程具有明显的阶段性,其中,早成岩B期之前,主要受上覆岩层压实作用的控制造成原生孔隙的大量减少,但并未形成致密储层;早成岩B期之后,以碳酸盐胶结物为主的胶结作用的发生才是形成致密砂岩储层的主要因素。进一步根据储层致密化过程分析和油气成藏期确定的结果来看,BZ27构造沙河街组油气成藏表现为先致密后成藏的特点,在致密化过程早期伴随有一期小规模的烃类充注,而在距今6Ma的烃类大规模充注之前,储层已完全致密。     

柴北缘平台地区路乐河组砂岩储层特征

以重点钻井的岩芯样品和薄片的观察为基础,结合扫描电镜、X衍射、储层物性和压汞等化验资料的分析,对柴达木盆地平台地区路乐河组砂岩储层的物性特征及其主控因素进行了研究。结果表明路乐河组砂岩储层的岩石类型以岩屑砂岩和长石质岩屑砂岩为主,颗粒分选和磨圆中等-较差,成分成熟度和结构成熟度中等-较低;储层物性表现为以中孔-中渗为主,低孔-低渗为辅的特征,且孔隙度和渗透率相关性好;原生粒间孔是最主要的孔隙类型,约占70%,其次是粒间溶孔和粒内溶孔。压实作用和胶结作用分别减少了路乐河组砂岩储层原始孔隙的31.8%和29.5%,是其物性条件变差的最主要因素。在成岩演化早期阶段,碳酸盐胶结物增强了储集岩的抗压实能力,有效抵御压实作用在成岩阶段早期对储集岩粒间孔隙的破坏;在成岩演化晚期阶段,碳酸盐胶结物又为溶蚀作用提供了空间和物质基础,形成部分次生溶蚀孔隙,对平台地区路乐河组储层的物性又有一定程度的改善。     

鄂尔多斯盆地东缘临兴区块页岩气成藏因素分析及富集区预测

结合中联公司前期勘探成果,基于钻井、岩心、测井资料及实验数据,对鄂尔多斯盆地东缘临兴区块本溪组、太原组和山西组泥页岩沉积特征、有机地球化学特征、储层特征以及含气性特征进行了研究,重点讨论了页岩气的富集区。研究成果表明:本溪组和太原组发育潮坪相沉积环境,山西组发育三角洲相沉积环境;整体属于中等-优质烃源岩,太原组烃源岩最好;本溪组和山西组有机质类型主要以腐殖型为主,太原组有机质类型主要以混合型-腐殖型为主;有机质成熟度整体处于成熟-高成熟阶段,具有良好的生烃潜力;储集层微裂隙较发育,属于低孔低渗类型;山西组和太原组的脆性矿物含量在50%以上,有利于后期压裂;研究区泥页岩具有较高的含气量和较强的吸附能力;山西组页岩气富集区主要集中在北部和西南部,太原组页岩气富集区主要集中在北部,且资源潜力最优,本溪组页岩气富集区主要集中在西北部和东北部边缘一小块区域,且资源潜力有限。     

岩溶断陷盆地跨孔CT成像探测岩溶孔隙及赋水状态的实验研究

泸西岩溶断陷盆地西南部既比村一带广泛分布着碳酸盐岩,岩溶极为发育,且极不均匀,地表以溶隙、溶沟为主,溶蚀残丘发育,局部发育溶井,出露有既比村大泉。通过开展1∶1万水文地质调查,在综合分析研究基础上,采用高密度电法剖面快速扫面,结合激电测深确定井位,实施的示范孔SK1、SK2钻孔,两个钻孔相距48 m,再进行跨孔CT成像探测地下岩溶发育及地下水的赋存状态实验研究,结果表明跨孔CT成像结果与实际钻探成果解译相差不大,表明该方法能更好地解译出地下岩溶发育及地下水赋水状态特征。采用常规的物探方法仅能推测竖直方向的地质情况,不利于查清横向连续发育的破碎带和溶洞空间分布。跨孔电磁波CT探测技术与钻探相结合,可以弥补这方面的不足。在碳酸盐岩地层中,根据在地下空间中不同发射角度的电磁波能量衰减值,利用反演算法得出地下介质的吸收系数空间分布,重建钻孔之间剖面的吸收系数二维图像,不同的吸收系数判断岩溶发育情况及地下水富水性。跨孔电磁波CT探测在岩溶断陷盆地探测结果说明,这种方法可行有效,为更好地布置钻孔找水提供了先进的技术。      

基于空间整合的城市设计策略——以仁怀市中枢旧城中心区城市设计为例

以仁怀市中枢旧城中心区为例,通过城市空间整合的城市设计策略出发,探讨了如何在中小城市的中心区进行适度的城市改造与整治,试图寻找出一条适宜的科学发展之路。     

眼斑拟石首鱼生长特性的初步研究

本文研究了眼斑拟石首鱼生长的特性以及外界因素对共生长的影响。未成熟鱼体重与体长关系为Ｗ＝０．０１２３ＳＬ＾３．０５１１，成熟鱼其关系为Ｗ＝０．００４２ＳＬ＾３．２４２２；此鱼幼鱼全长与体长呈直线关系ＴＬ＝１．１５０６ＳＬ＋０．２８６６。在适宜的温度条件下鱼的生长快速，平均最大生长率达４．８８ｇ／ｄ。在海水养殖中起鱼死亡的临界ＤＯ值为２．０ｍｇ／ｋｍ＾３左右。我国北方养殖一年鱼的体重可达５００ｇ，南     

眼斑拟石首鱼胚胎及仔鱼、稚鱼发育的初步观察

本文初步观察描述了眼斑拟石首鱼胚胎发育及仔鱼、稚鱼的形态特征。眼斑拟石首鱼的卵径平均为０．９５ｍｍ,大多数含１个油球,约＜１０×１０－２含２个油球,１ｃｍ３卵含量约１０００粒。受精卵在２３～２４．３℃约２６ｈ孵化出仔鱼。在２５℃条件下,前半个月仔鱼日增长约０．２ｍｍ,稚鱼期日增长约１．０ｍｍ,幼鱼期日增长约１．５ｍｍ。仔鱼鳍的发育顺序为尾鳍、臀鳍、背鳍和腹鳍,最后为胸鳍。     

日照国家海洋公园生态保护目标的探讨

根据对日照国家海洋公园的选划研究和日照市相关规划,结合当地实际情况,提出了日照国家海洋公园3个功能区的11个重点区域的生态保护目标,以便为日照海洋生态保护与海洋旅游开发提供科学依据,从而实现生态环境效益与经济社会效益的双赢。     

一种新型复合生物制品对大菱鲆生长性能的影响

将利用自主技术研发的一种新型复合生物制品作为添加剂添加到大菱鲆的基础饲料中,探讨其对大菱鲆(Scophthalmus maximusL.)生长性能的影响。在基础饲料中分别添加不同质量分数的复合生物制品,包括不添加(A组)、1.0%(B组)、2.5%(C组)、5.0%(D组)进行饲喂试验,分别从每组随机抽取鱼体,测定其生长指标和鱼体生化组成。研究发现,B组、C组和D组的试验鱼的成活率、增重率、特定生长率、体长和全长增长率、饲料利用率和肥满度等指标均不同程度地优于A组的;另外,与A组比较,B组、C组和D组鱼体的水分、粗蛋白质量分数有所提高,而粗脂肪、灰分含量小幅下降。结果表明,在大菱鲆生长的配合饲料中,复合生物制品各有效成分组合添加后优势互补,表现出优良的促生长和提高饲料利用率作用,还能够在一定程度上改善鱼体的营养成分和增强肌肉品质,适宜添加量为2.5%。