检索结果-内蒙古大学图书馆

冰川冻土 2023年第2期45卷 435-445页

作者：王升第曹斌郝建盛孙文周志伟兰州大学资源环境学院西部环境教育部重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院青藏高原研究所青藏高原地球系统与资源环境重点实验室/国家青藏高原科学数据中心北京100101 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院大地测量与地球动力学国家重点实验室湖北武汉430077 中国科学院地理科学与资源研究所陆地表层格局与模拟院重点实验室北京100101

在气候变暖背景下,土壤热状态的变化正对土壤中发生的物理、化学以及微生物过程起着至关重要的作用。土壤热状态通常由气温主导,并受到植被、积雪、土壤性质等局部因素控制。积雪改变了大气与土壤之间的能量交换,对冷季土壤热状态起到... 详细信息

在气候变暖背景下,土壤热状态的变化正对土壤中发生的物理、化学以及微生物过程起着至关重要的作用。土壤热状态通常由气温主导,并受到植被、积雪、土壤性质等局部因素控制。积雪改变了大气与土壤之间的能量交换,对冷季土壤热状态起到了决定性作用。本文基于新疆地区中国气象局77个观测站点逐日的积雪深度、气温、地表温度(土壤0 cm处)数据,利用统计分析与数值模拟方法,综合探究了新疆地区季节性积雪对土壤温度的影响,同时揭示了新疆地区积雪对土壤热状态影响的原理机制。结果表明,2005—2020年新疆地区77个气象站点冷季地表温度、气温、积雪深度、地气温差在空间上的分布具有一致性。2005—2020年稳定积雪站的冷季(10月—次年3月)平均雪深为5.9 cm,平均气温为-4.6℃,平均地表温度为-1.3℃。而非稳定积雪站平均气温为1.4℃,平均地表温度为2.4℃。地气温差受积雪深度的控制,积雪每增加1 cm,地气温差增加0.26℃。拟合结果显示,气温每增加1℃,当积雪深度为5 cm时,地表温度增加0.57℃;当积雪深度为30 cm时,地表温度增加0.20℃。进一步选取典型稳定积雪站阿勒泰站开展了2008年积雪年(2008年7月1日—2009年6月30日)的模拟试验,结果表明,当积雪密度从200 kg·m^(-3)增加至400 kg·m^(-3)时,积雪下方平均地表温度升高2.2℃;在保持2008年模拟时段积雪深度相同的情况下,降雪提前、降雪推迟、控制组三种情景的模拟结果显示,阿勒泰站2008年积雪期的平均地表温度分别为-2.7℃、-5.5℃、-3.6℃,表明降雪发生的时间越早,地表温度越高。

关键词：地表温度积雪积雪保温效应新疆

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基于多角度高光谱指数的花岗岩中长石含量反演研究

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地质学报 2024年第1期98卷 314-323页

作者：吴梦娟靳佳王金林王权南宁师范大学生态与遥感国际联合实验室广西南宁530001 南宁师范大学北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室广西南宁530001 南宁师范大学广西地表过程与智能模拟重点实验室广西南宁530001 中国科学院新疆生态与地理研究所新疆矿产资源研究中心新疆乌鲁木齐830011 静冈大学日本静冈422-8529

花岗岩中长石含量的定量估算有助于其定名和分类,为后续相关地质过程研究提供基础数据。在可见光—近红外—短波红外波段范围内(0.35~2.5μm),传统基于光谱吸收特征参数反演矿物种类和含量的方法,不适用于像长石这类无诊断性吸收特征的... 详细信息

花岗岩中长石含量的定量估算有助于其定名和分类,为后续相关地质过程研究提供基础数据。在可见光—近红外—短波红外波段范围内(0.35~2.5μm),传统基于光谱吸收特征参数反演矿物种类和含量的方法,不适用于像长石这类无诊断性吸收特征的矿物。同时,基于物理的辐射传输模型由于计算复杂,在较大程度上限制了该方法在矿物定量反演中的应用。本文基于多角度高光谱数据,通过不同光谱预处理方法及光谱指数类型的组合实验,创建用于估算花岗岩中长石比例的光谱指数模型。结果表明,使用2035 nm波段的反射率二重差分型(CRDDn_(2035))指数模型,在不同实测数据集中均具有良好表现,估算精度达到0.81。本研究创建了一种适用于估算长石占比的光谱指数模型,为定量反演具有弱吸收特征的岩矿信息提供了新的技术手段与思路。

关键词：多角度高光谱数据光谱指数花岗岩中长石定量反演 Hapke模型

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面向可持续发展的南流江流域生态系统碳汇功能潜力区识别

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地理科学 2025年

作者：张宇罗金玲刘秋华聂树健谢余初胡宝清阮红燕张素欣南宁师范大学北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室/广西地表过程与智能模拟重点实验室南宁师范大学地理科学与规划学院南京农业大学公共管理学院桂平市土地储备中心

为量化南流江流域生态系统碳储量并有效识别其碳汇功能增效提质的潜力区，运用InVEST模型和GIS空间分析技术，定量评估1990—2020年南流江流域碳储量时空演变格局及特征，分析土地利用变化对碳储量变化的影响、揭示碳储量冷热点及其增... 详细信息

为量化南流江流域生态系统碳储量并有效识别其碳汇功能增效提质的潜力区，运用InVEST模型和GIS空间分析技术，定量评估1990—2020年南流江流域碳储量时空演变格局及特征，分析土地利用变化对碳储量变化的影响、揭示碳储量冷热点及其增减变化速度，确定和划分流域碳汇功能的潜力区。结果表明：(1) 1990—2020年南流江流域林草地和耕地向建设用地转换明显，致使生态系统碳储量呈减少趋势，累计损失0.77×10～6t。(2) 1990—2020年流域生态系统碳储量在空间上沿东北向西南的方向呈现“低–高–低”的分布格局，并表现出中游地区最高、上游次之、下游最小的特征。(3)南流江流域碳储量与土地利用类型及分布密切相关，流域碳储量热点区多分布在植被覆盖好、生态用地集中连片的山林地；而冷点区则多集中在生态空间破碎高、国土开发强度大、人类活动频繁的城镇区和农耕区。(4)以碳汇功能提升为目标导向，在乡镇尺度上，将南流江流域划分为碳汇重点潜力区、重要潜力区、一般潜力区和生态建设区（非潜力区）4个分区，并针对性地提出差异化的生态保护建议。该研究可为广西北部湾经济区“双碳”战略规划和碳汇能力建设与管理提供科学参考。

关键词：碳汇流域生态系统 InVEST模型碳汇功能潜力区南流江流域

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双羽对流参数化方案在CIESM模式中的应用及对模拟气候的影响

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气象学报 2024年第6期82卷 761-773页

作者：李晓涵林岩銮张祎彭新东清华大学地球系统数值模拟教育部重点实验室地球系统科学系北京100084 航天宏图信息技术股份有限公司2035未来实验室北京100195 中国气象局地球系统数值预报中心北京100081

将双羽对流参数化方案(以下简称双羽对流方案)应用到公共联合地球系统模式(CIESM)中,并研究了该方案对CIESM全耦合模拟气候特征的影响。通过国际耦合模式比较计划(CMIP-PiControl)21 a积分,分析了双羽对流方案和CIESM原深对流、浅对流... 详细信息

将双羽对流参数化方案(以下简称双羽对流方案)应用到公共联合地球系统模式(CIESM)中,并研究了该方案对CIESM全耦合模拟气候特征的影响。通过国际耦合模式比较计划(CMIP-PiControl)21 a积分,分析了双羽对流方案和CIESM原深对流、浅对流方案在模拟云和降水过程中的异同及敏感性来源。双羽对流方案耦合到CIESM模式中能得到基本合理的气候统计特征,较原模式缩小了低纬度海洋区域的大气顶辐射通量负偏差。双羽对流方案增强了长波云辐射强迫,缓解了CIESM在低纬度区域的负偏差,但其在海洋性大陆和赤道印度洋存在高估。使用双羽对流方案的降水分布和赤道辐合带季节变化与原CIESM模式相似。CIESM模式很好地再现了北半球冬季Madden-Julian Oscillation(MJO)的东传信号,但MJO降水强度较观测偏弱。双羽对流方案提高了MJO降水强度。本研究验证了双羽对流方案在CIESM模式中可以稳定运行且气候特征合理,其在能量收支方面有待与其他物理过程进一步协同调试。

关键词：对流参数化地球系统模式气候模拟

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气候变化对北极勒拿河流域年和季节径流的影响

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地理学报 2024年第11期79卷 2811-2829页

作者：吕韶燕唐寅汤秋鸿李海明肖瀚谢定昇天津科技大学海洋与环境学院滨海地下水利用与保护实验室天津300457 中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院陆地水循环及地表过程重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049 中国环境科学研究院国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室北京100012

北极勒拿河流域径流是北冰洋的主要淡水来源之一,对北极大气、海冰热力过程和海洋温盐环流产生重要影响。随着气候变化的加剧,勒拿河流域径流的变化日趋显著。为探究勒拿河流域径流变化对气候变化的响应机制,本文使用M-K趋势检验分析了1... 详细信息

北极勒拿河流域径流是北冰洋的主要淡水来源之一,对北极大气、海冰热力过程和海洋温盐环流产生重要影响。随着气候变化的加剧,勒拿河流域径流的变化日趋显著。为探究勒拿河流域径流变化对气候变化的响应机制,本文使用M-K趋势检验分析了1975—2014年勒拿河流域气候及径流的变化趋势并通过构建耦合融雪冻土模块的abcd-cr水文模型,结合气候情景模拟和径流弹性系数分析,对不同气候情景下年和季节尺度的径流变化量及径流对气温和降水变化的敏感性进行了定量估算。结果表明:①1975—2014年勒拿河年和季节尺度的平均气温均呈上升趋势;年及夏秋季的平均降水呈上升趋势,春冬季平均降水呈下降趋势;年及春、秋、冬季径流呈显著上升趋势,夏季径流呈减少趋势。②气候情景模拟结果量化了降水变化和气温变化引起的年及季节径流的变化量。③敏感性分析结果表明年径流随降水的增加而增加,随气温的升高而减少;降水变化对季节径流的影响与年径流类似,但引起的径流变化幅度在不同季节呈现显著差异,其中夏季径流变化幅度最大,冬季径流最小;气温变化对季节径流的调节相较年径流更为复杂,受蒸发的季节性与冻融过程的相互影响,春季径流随气温的增加而增加,其余季节径流随气温的增加而减少。

关键词：勒拿河径流气候变化 abcd-cr模型敏感性

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基于微震监测及岩体损伤模型的露天-地下联合开采岩移过程数值模拟研究

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岩石力学与工程学报 2024年第S01期43卷 3243-3256页

作者：侯俊旭杨天鸿赵永马凯马庆山邓文学张玮董越权东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110004 东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室辽宁沈阳110004 玉溪大红山矿业有限公司云南玉溪653405

为研究矿山露天-地下联合开采过程中围岩移动变化过程,以大红山铁矿露天-地下联合开采工程为依托,处理A34~A37勘探线间的微震事件,并对该微震事件时空分布规律进行研究。同时,推导可嵌入数值模拟中的基于微震事件的岩体损伤模型,利用该... 详细信息

为研究矿山露天-地下联合开采过程中围岩移动变化过程,以大红山铁矿露天-地下联合开采工程为依托,处理A34~A37勘探线间的微震事件,并对该微震事件时空分布规律进行研究。同时,推导可嵌入数值模拟中的基于微震事件的岩体损伤模型,利用该模型初步分析得到A34~A37勘探线间联采过程中岩体损伤及岩移发展过程,初步认为截至2019年,F2断层对地下矿开采导致的岩体移动的抑制作用基本失效,仅775 m标高附近的抑制效果存在,确定围岩陷落角为79.3°,移动角为74°。为确认基于微震监测的岩体损伤模型数值模拟计算的可靠性,采用随机介质放矿理论,结合现场实测地表塌陷情况,对数值模拟分析得到的岩移结论进行验证。研究可为类似矿山露天-地下联合开采岩移分析等提供一定参考。

关键词：岩石力学露天-地下联合开采微震监测岩体损伤数值模拟岩体移动

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竖直铯热管传热特性的实验和数值模拟

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化工进展 2024年第4期43卷 1711-1719页

作者：赵吉隆郭宇翔陈宏霞袁达忠杜小泽华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206 华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206 中国科学院工程热物理研究所北京100190 中国科学院大学北京100049

近年来,有关中温铯热管的研究较少,主要因为铯热管造价昂贵且铯金属化学性质活泼,开展实验难度较大,因此通过数值模拟方法对铯热管启动特性与内部相变等过程进行分析预测具有重要意义。首先,本文开展铯热管冷启动实验,并基于目前的热管... 详细信息

近年来,有关中温铯热管的研究较少,主要因为铯热管造价昂贵且铯金属化学性质活泼,开展实验难度较大,因此通过数值模拟方法对铯热管启动特性与内部相变等过程进行分析预测具有重要意义。首先,本文开展铯热管冷启动实验,并基于目前的热管模拟模型,利用UDF建立蒸发与冷凝的自适应模型,对比实验热管稳态壁温与数值模拟计算壁温,最大温差小于20K,且较好地呈现了热管末端的温度突降,证明了模型的准确性。其次,基于竖直铯热管变功率冷态启动实验,模拟获得铯热管启动过程中热管壁面温度及内部工质相态分布的演变过程;并利用壁面温度的平均差数值评价有效长度上的均温性。最后,通过模拟研究改变热管蒸发段长度(200mm和120mm)、加热功率(1028.2W和844.4W)及充液率(8.8%、12%和15%),对比分析其相态分布、温度分布及压力分布;综合热管有效工作长度、壁面均温性、蒸发段液相堆积与干烧现象,分析蒸发段长度与充液率的最佳配比,为热管的优化设计提供基础。

关键词：传热多相流数值模拟热管相分布均温性

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堆浸体系内微细颗粒在孔隙内迁移和附着规律

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工程科学学报 2024年第6期46卷 994-1003页

作者：陈威唐惠阳尹升华北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083

在堆浸过程中,堆浸体系内游离的颗粒会随着溶液的流动而移动,从而对浸出的速度和效率产生影响.对于粒径较小的微细颗粒,虽然难以对矿石颗粒间孔隙产生堵塞,但其在孔隙壁表面的大量附着也会影响溶液对矿石的内渗从而降低浸出效率.本文基... 详细信息

在堆浸过程中,堆浸体系内游离的颗粒会随着溶液的流动而移动,从而对浸出的速度和效率产生影响.对于粒径较小的微细颗粒,虽然难以对矿石颗粒间孔隙产生堵塞,但其在孔隙壁表面的大量附着也会影响溶液对矿石的内渗从而降低浸出效率.本文基于真实的孔隙结构使用Fluent软件开展仿真模拟实验,从粒径、颗粒密度和流体流速三个方面探究它们对微细颗粒在孔隙内迁移和附着行为的影响.模拟结果表明,当颗粒粒径为1×10^(-6) m时几乎没有颗粒会沉积附着在孔隙内.而随着粒径的增大,在1×10^(-6)~1×10^(-4) m的粒径范围内,附着在孔隙壁表面的颗粒数量会呈现先增多后减少的趋势,且对于不同密度的颗粒,其附着数量在峰值处的占比均超过了90%.观察发现颗粒的主要附着部位为弯孔隙的外壁以及流速较小、坡度较缓的小孔隙内.分析认为粒径和密度越大的颗粒,其重力和惯性对其运动轨迹的影响越大,而流体对其轨迹运动的影响越小,在迁移过程中更容易靠近孔隙壁从而导致颗粒附着.且大粒径、大密度的颗粒主要在大孔隙内迁移,轨迹较为集中.而小粒径、低密度的颗粒,在高流速流体内迁移时,其水平运动幅度更大,迁移轨迹分布更加分散,更容易进入小孔隙内迁移.

关键词：堆浸微细颗粒孔隙迁移附着

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第三极地区高分辨率近地面气象驱动数据研制

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中国科学:地球科学 2025年第4期55卷 1320-1337页

作者：姜尧志唐文君阳坤何杰邵长坤周旭卢麾陈莹莹李新施建成电子科技大学资源与环境学院成都611731 清华大学地球系统科学系地球系统数值模拟教育部重点实验室清华大学全球变化研究院北京100084 中国科学院青藏高原研究所青藏高原地球系统与资源环境国家重点实验室国家青藏高原科学数据中心北京100101 清华大学水圈科学与水利工程全国重点实验室北京100084 清华大学-西安市勘察测绘院新型智能测绘联合研究中心北京100084 中国科学院国家空间科学中心北京100190

近年来,第三极地区的环境呈现出快速变化.气象数据是水文气象及生态演变研究的基础,然而,由于高度异质性的下垫面、复杂的地形条件以及稀疏的气象站点分布,第三极地区的气象数据仍存在较大的不确定性.鉴于此,本文研制了第三极地区长时... 详细信息

近年来,第三极地区的环境呈现出快速变化.气象数据是水文气象及生态演变研究的基础,然而,由于高度异质性的下垫面、复杂的地形条件以及稀疏的气象站点分布,第三极地区的气象数据仍存在较大的不确定性.鉴于此,本文研制了第三极地区长时间序列(1979~2020)、高分辨率(1/30°)近地面气象驱动数据TPMFD,该数据集可作为目前广泛使用的中国区域气象驱动数据集CMFD的同类产品.TPMFD包含驱动陆面过程模式所需的7个气象要素.在我们早期的工作中已开发了TPMFD中的降水和向下短波辐射数据,本文重点介绍其余5个要素的研制方法,并对所有要素进行了验证.其中,2m气温、2m比湿度、10m风速和近地面气压是通过融合ERA5再分析数据、短期高分辨率大气模拟和地面站点观测数据研制而成,向下长波辐射则是使用半物理半经验的方法计算得到.交叉验证和独立验证均表明,研制的数据集中大部分要素的精度优于目前广泛使用的再分析数据集,包括ERA5、ERA5-Land和GLDAS.该数据集预期将在第三极地区气候分析和陆面过程模拟等应用中发挥重要作用.

关键词：气象数据第三极地区高分辨率数据降尺度与融合

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考虑地形和邻近效应的高空间分辨率山区地表温度遥感反演

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中国科学：地球科学 2024年第11期54卷 3647-3663页

作者：何志伟唐伯惠李召良昆明理工大学国土资源工程学院昆明650093 云南省教育厅高原遥感重点实验室昆明650093 中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室北京100101 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所农业农村部农业遥感重点实验室北京100081

地表温度是反映地-气相互作用的关键参数,目前热红外定量遥感技术是获取大尺度、高空间分辨率地表温度的唯一手段.精确反演高空间分辨率山区地表温度,对山区气候变化研究有着重要的作用.山区地形复杂、空间异质性强,使得地表和卫星传感... 详细信息

地表温度是反映地-气相互作用的关键参数,目前热红外定量遥感技术是获取大尺度、高空间分辨率地表温度的唯一手段.精确反演高空间分辨率山区地表温度,对山区气候变化研究有着重要的作用.山区地形复杂、空间异质性强,使得地表和卫星传感器之间的几何关系发生变化,影响传感器接收到的地表辐射能,导致平面平行的假设不能成立.本文考虑山区复杂地形对大气下行辐射影响和周围像元的热辐射贡献,基于天空可视因子发展的一种山区热辐射传输模型,同时结合大气辐射传输模型MODTRAN 5.2,构建了一种适用于高空间分辨率山区地表温度反演的非线性通用分裂窗算法,并应用于Landsat-9 TIRS-2卫星遥感数据反演山区地表温度.分析结果表明,如果不考虑地形和邻近效应的影响,在山区崎岖地形条件下,将会造成较大的地表温度差异,模拟数据表明最高可达2.5K以上.此外,由于缺乏实测的山区地表温度,采用目前公认精度较高的三维辐射传输模型DART来间接验证本文方法反演的MLST精度.将反演的山区地表温度和发射率均输入DART模型中正向模拟Landsat-9波段10的星上亮温,与Landsat-9波段10的星上亮温对比,两个子区域的RMSE分别为0.50和0.61K,表明本文提出的方法可以获取高精度的山区地表温度.

关键词：山区地表温度地形和邻近效应非线性通用分裂窗算法 Landsat-9数据 DART模型

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