检索结果-内蒙古大学图书馆

中国科学：地球科学 2024年第3期54卷 661-676页

作者：杨静郑德文武颖陈虹杨莉张斌中国地质科学院地质力学研究所自然资源部活动构造与地质安全重点实验室北京100081 中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京100037 中国地质大学(北京)科学研究院北京100083 中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院新生代地质与环境重点实验室北京100029

为了更好地确定火星不同地形所记录的气候变化的时间尺度,确定火星历史上重大事件的绝对年龄,并校准陨石坑率,需要从火星原地或从返回样品中获得精确的年龄数据.原地K-Ar定年是目前比样品返回更为实用的一种精确远程定年技术.黄钾铁矾(K... 详细信息

为了更好地确定火星不同地形所记录的气候变化的时间尺度,确定火星历史上重大事件的绝对年龄,并校准陨石坑率,需要从火星原地或从返回样品中获得精确的年龄数据.原地K-Ar定年是目前比样品返回更为实用的一种精确远程定年技术.黄钾铁矾(KFe_(3)(SO_(4))_(2)(OH)_(6)),是火星上广泛存在的唯一一种通过就位探测、轨道遥感探测、陨石研究三种手段都确定存在的含钾硫酸盐矿物,它已被用于K-Ar和^(40)Ar/^(39)Ar精确定年.火星上黄钾铁矾的保存提供了火星上含水过程的性质和持续时间的信息,不同年龄的黄钾铁矾能有效地解读火星历史上地表水流动时期及过渡到当前干旱气候之间的演变历史.本文总结了近年来火星上黄钾铁矾存在的区域、矿物学特征、在火星上的稳定性、原地K-Ar定年的研究现状、黄钾铁矾氩扩散动力学等,探讨了黄钾铁矾原地K-Ar定年的关键科学问题、火星采样返回需求、未来研究方向等.

关键词：火星黄钾铁矾原地K-Ar定年氩扩散稳定性

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植被变化对气候的反馈机制及调节效应

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生态学报 2023年第19期43卷 7830-7840页

作者：赵东升王珂崔耀平中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院陆地表层格局与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100149 河南大学黄河中下游数字地理技术教育部重点实验室开封475004 河南大学地理与环境学院开封475004

植被通过光合作用固定大气中的CO_(2)来减缓温室效应,同时植被也通过改变地表能量收支影响温室效应。在过去的气候-植被研究中,大多关注气候变化对植被的影响,而植被对气候反馈的研究相对较少。植被通过调节地表能量收支、水通量等重要... 详细信息

植被通过光合作用固定大气中的CO_(2)来减缓温室效应,同时植被也通过改变地表能量收支影响温室效应。在过去的气候-植被研究中,大多关注气候变化对植被的影响,而植被对气候反馈的研究相对较少。植被通过调节地表能量收支、水通量等重要地气过程影响局地、区域乃至全球气候,在气候变化中的作用十分重要。因此,需要厘清植被对气候的反馈效应机制及其结果,并识别其地域差异。从生物地球物理和生物地球化学过程两方面分析植被与气候之间的作用机制,对全球及关键区域内植被变化对局地、区域乃至全球的气候反馈效应进行了系统总结:(1)生物地球物理反馈的区域特征明显,生物地球化学反馈则表现在全球尺度上,二者相互作用但难以统一;(2)植被破坏带来的气候影响在气温效应方面与生态系统的类型及地理分布相关:热带森林破坏带来增温效应,北方森林破坏带来降温效应,温带森林破坏则会通过增加森林反照率抵消丢失的固碳降温效应,气温效应表现不明显;(3)当前研究对关键过程机制考虑不够完善,不同研究方法的结果差异较大,且缺乏高质量观测数据的验证;同时考虑生物地球物理和生物地球化学的净气候反馈研究尚无法支撑植树造林对气候变化单一减缓作用的常规理解。本文可为科学评估植树造林对气候变化作用的方向与强度提供理论依据。

关键词：植被变化气候效应反馈机制博弈

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Noah-MP陆面模式在高寒草地生长季水热交换的模拟评估和改进

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中国科学：地球科学 2022年第4期52卷 679-696页

作者：孙爽郑东海刘绍民徐自为徐同仁郑辉杨晓帆北京师范大学地理科学学部地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 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 中国科学院东亚区域气候环境重点实验室(全球变化东亚区域研究中心) 北京100029

高寒草地是青藏高原的主要生态系统,其水热交换的准确模拟对于加强高原陆气相互作用过程的认识具有十分重要的意义.本文利用青藏高原东北部黑河流域上游地表过程综合观测网的四个高寒草地站点生长季观测数据,对Noah-MP陆面模式的集合数... 详细信息

高寒草地是青藏高原的主要生态系统,其水热交换的准确模拟对于加强高原陆气相互作用过程的认识具有十分重要的意义.本文利用青藏高原东北部黑河流域上游地表过程综合观测网的四个高寒草地站点生长季观测数据,对Noah-MP陆面模式的集合数值模拟进行了评估,并对参数化方案进行了改进.首先开展了生长季7个主要物理过程/物理量的集合数值模拟试验,共计1008种参数化选项组合方案,并基于泰勒技巧分选取适合高寒草地水热交换模拟的参数化选项组合方案;在此基础上,通过引入新的热力学粗糙度、土壤水力性质和根系垂直分布的参数化方案进一步改进了Noah-MP的水热交换模拟精度.研究发现:(1)Noah-MP在高寒草地生长季的水热交换模拟主要受植被动态生长(Dveg)、冠层气孔阻抗(Crs)、地表径流与地下水(Run)和地表热力交换系数(Sfc)四个物理过程/物理量的影响,它们的参数化选项对模拟结果影响较大;(2)Noah-MP框架下选取的最优参数化选项组合方案在所有站点均存在明显的感热通量(H)高估和土壤水分(θ)低估的问题;(3)通过引入新的热力学粗糙度的参数化方案能够显著改进H的高估问题,进一步引入考虑有机质影响的土壤水力性质参数化方案和新的根系垂直分布函数能够显著改进θ的低估问题.本文的结果为进一步改进陆面模式在高寒草地的水热交换模拟提供了重要参考.

关键词： Noah-MP陆面模式高寒草地集合数值模拟试验参数化选项组合方案参数化方案改进

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基于Sentinel-2/MSI数据的煤层气烃微渗漏植被异常区提取

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遥感学报 2023年第7期27卷 1713-1730页

作者：韩谷怀孙元亨秦其明北京大学地球与空间科学学院北京100871 空间信息集成与3S工程应用北京市重点实验室北京100871 大连海事大学航海学院大连116026 自然资源部地理信息系统技术创新中心北京100034

地下油气(含煤层气)的烃微渗漏会引起地表土壤、植被的光谱变化。利用遥感技术探测烃微渗漏是覆盖范围大而成本低廉的煤层气前期探测新方法。然而,目前此类方法的研究主要针对裸土矿物,而对大面积植被覆盖区却研究甚少,其中重要原因便... 详细信息

地下油气(含煤层气)的烃微渗漏会引起地表土壤、植被的光谱变化。利用遥感技术探测烃微渗漏是覆盖范围大而成本低廉的煤层气前期探测新方法。然而,目前此类方法的研究主要针对裸土矿物,而对大面积植被覆盖区却研究甚少,其中重要原因便是烃微渗漏对植被根系毒害的生物物理过程复杂,可用于提取植被异常区的光谱特征含糊不清。而根据少量采样光谱选取的光谱特征也有偶然性,导致提取结果的精度较低。因此,本文首先探讨烃微渗漏对植被根系毒害的机理并基于PROSAIL模型优选光谱特征,然后利用实验区大量煤层气采集井统计最受烃微渗漏影响的异常植被光谱,并与对照区植被光谱对比,最后利用Sentinel-2/MSI数据以及合适的特征组合阈值提取烃微渗漏区并验证。在山林区能达到采集井60 m缓冲区内植被样本80%召回率与对照区植被样本5%误分率左右的平衡,表明了本文方法的有效性。本文分析与优选烃微渗漏影响的植被光谱特征并利用多光谱数据构建光谱指数提取烃微渗漏植被异常的方法,可为遥感提取烃微渗漏植被异常研究提供参考。

关键词：煤层气烃微渗漏植被遥感 PROSAIL模型沁水盆地

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供热机组低压缸近零出力低压流场和温度场数值模拟与分析

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中国电机工程学报 2023年第19期43卷 7549-7558页

作者：戈志华曾质彬卫慧敏徐磊李丽锋姜平电站能量传递转化与系统教育部重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206 山西河坡发电有限责任公司山西省阳泉市045000

为研究低压缸切缸运行后,汽轮机鼓风、水蚀等安全问题,为供热汽轮机切缸运行提供理论指导。论文采用SSTκ-ω湍流模型和非平衡相变模型,以某350MW供热汽轮机为研究对象,对次末两级流动进行数值模拟,深入分析切除低压缸后,不同冷却流量... 详细信息

为研究低压缸切缸运行后,汽轮机鼓风、水蚀等安全问题,为供热汽轮机切缸运行提供理论指导。论文采用SSTκ-ω湍流模型和非平衡相变模型,以某350MW供热汽轮机为研究对象,对次末两级流动进行数值模拟,深入分析切除低压缸后,不同冷却流量下低压末两级蒸汽流动特性、温度变化及蒸汽凝结特性,分析异常工况。计算结果表明:该机组切缸后,流动恶化和鼓风超温等异常工况主要在低压缸进汽流量由60t/h下降至20t/h的过程中。冷却流量下降到60.1t/h时,进汽角增大,蒸汽偏转冲击叶片背部,叶栅通道沿流向压差减小甚至出现逆压区,在末级形成涡流;冷却流量下降到40.3t/h时,末级进入鼓风工况;随着冷却流量进一步下降,在30.4t/h时发生鼓风超温,末级动叶顶蒸汽温度超过100℃。

关键词：切缸供热深度调峰低压流场温度场数值模拟鼓风

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区域减灾能力研究:进展与挑战

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水利水电技术（中英文） 2023年第3期54卷 47-58页

作者：张欣然徐伟北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 应急管理部-教育部减灾与应急管理研究院北京100875 北京师范大学地理科学学部北京100875

【目的】减灾能力评估是区域综合风险防范和能力建设的重要环节。【方法】首先,综述了减灾能力相关研究进展,分析了减灾能力、恢复力和适应能力概念间的关系;其次,界定了综合减灾能力的概念,剖析了其内涵与特征,提出了区域综合减灾能力... 详细信息

【目的】减灾能力评估是区域综合风险防范和能力建设的重要环节。【方法】首先,综述了减灾能力相关研究进展,分析了减灾能力、恢复力和适应能力概念间的关系;其次,界定了综合减灾能力的概念,剖析了其内涵与特征,提出了区域综合减灾能力建设的结构体系和功能体系,从资源要素和过程要素两个维度构建了区域综合减灾能力评估指标体系;最后,探讨了减灾能力综合评估的方法及其适用性,以及未来减灾能力研究的发展方向与研究重点。【结果】结果表明,国外减灾能力相关研究倾向于将恢复力和适应能力的概念广义化,国内学者通过时间尺度区分减灾能力和适应能力;减灾能力评估研究多集中于单一灾种减灾能力评估,综合减灾能力评估还处于起步阶段。【结论】减灾能力具有综合性,综合减灾能力评估研究的关键问题和难点在于通用评价指标体系构建,未来需进一步关注其动态评估和实证研究。

关键词：减灾能力概念框架综合减灾指标体系评估方法动态评估实证研究气候变化

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牧区河岸潜流带硝酸盐氮和氨氮浓度对水文过程的响应机制

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干旱区研究 2023年第6期40卷 937-948页

作者：薛栋元胡海珠张锦宁任嘉伟内蒙古大学生态与环境学院内蒙古河流与湖泊生态重点实验室内蒙古呼和浩特010020 蒙古高原生态学与资源利用教育部重点实验室内蒙古呼和浩特010020

在牧区和灌溉农业区,大量含氮的畜禽排泄物和氮肥从土壤进入地表水和地下水,是流域面源污染的主要来源。河岸潜流带是削减氮素污染负荷的有效屏障,厘清河岸潜流带对氮素的迁移转化和去除作用是控制流域氮素污染的关键。本研究选取位于... 详细信息

在牧区和灌溉农业区,大量含氮的畜禽排泄物和氮肥从土壤进入地表水和地下水,是流域面源污染的主要来源。河岸潜流带是削减氮素污染负荷的有效屏障,厘清河岸潜流带对氮素的迁移转化和去除作用是控制流域氮素污染的关键。本研究选取位于典型草原牧区的锡林河上游河段,开展了夏汛期河水与河岸地下水的水位、氨盐(NH_(4)^(+))和硝酸盐(NO_(3)^(-))浓度,以及相关环境因子的连续监测,并利用FEFLOW建立了河岸潜流带水流和氮素溶质反应运移模型。利用实测数据拟合的模型能够准确再现河岸潜流带水位和两种主要氮素浓度的动态变化。结果表明:(1)夏汛期河岸带氮素污染风险较高,河岸带NH_(4)^(+)浓度从降雨前的0.2 mg·L^(-1)升高到降雨后的7.23 mg·L^(-1),NO_(3)^(-)浓度从1 mg·L^(-1)升高到8.27 mg·L^(-1)。(2)实测和模拟结果均显示潜流带中氮素动态与降雨、地表水-地下水交换等水文过程密切相关,且NH_(4)^(+)和NO_(3)^(-)浓度对暴雨事件的响应机制不同。(3)降雨期间,流动性较强的NO_(3)^(-)在淋滤作用下从河水和地表入渗进入河岸带,导致浓度显著升高。同时,降雨事件加强了河水-地下水的交换作用,通过控制营养物质的输入影响氮素生物地球化学循环,从而调节河岸潜流带NH_(4)^(+)和NO_(3)^(-)浓度的变化。本研究初步揭示了牧区河岸带对于氮素的水文和生物地球化学过程的缓冲作用机制,为牧区氮素污染控制提供了科学参考。

关键词：河岸潜流带氮素运移水文过程地下水模拟锡林河

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基于DEW模型的地球深部流体组成与水岩相互作用计算方法综述

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地学前缘 2024年第1期31卷 64-76页

作者：兰春元张立飞陶仁彪胡晗张丽娟王超北京大学地球与空间科学学院北京100871 北京高压科学研究中心北京100094

水岩相互作用会导致流体中元素的价态、赋存形式等发生改变,进而对元素的富集成矿、循环通量等产生影响。由于地球深部样品与实验数据有限,建立和使用地球深部流体模型可以有效地增加人们对深部流体及水岩相互作用的认知。Deep Earth Wa... 详细信息

水岩相互作用会导致流体中元素的价态、赋存形式等发生改变,进而对元素的富集成矿、循环通量等产生影响。由于地球深部样品与实验数据有限,建立和使用地球深部流体模型可以有效地增加人们对深部流体及水岩相互作用的认知。Deep Earth Water(DEW)模型是一种描述地球深部流体热力学性质的数据库,其可以与矿物热力学数据库联用,实现对地球深部水岩相互作用过程的模拟研究。本文阐释了使用DEW模型描述深部流体的必要性,叙述了应用DEW模型进行深部流体物种和水岩相互作用计算的基本原理,介绍了一种基于DEW模型计算流体物种的软件——FluidsLab,列举了地球深部流体以及水岩相互作用的应用案例与研究现状,最后对DEW模型后续的应用与发展方向进行展望。

关键词：水岩相互作用俯冲带地球深部流体热力学 DEW模型

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西南喀斯特地区与非喀斯特地区气象干旱时空特征及其对植被的影响

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地理科学 2024年第7期44卷 1275-1285页

作者：闫妍莫金宇靳佳黄玉清胡宝清史莎娜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广西南宁530001 南宁师范大学地理与海洋研究院广西南宁530001 南宁师范大学地理科学与规划学院广西南宁530001

本文基于1982―2020年逐月自校正帕默尔指数(sc_PDSI)及归一化植被指数(NDVI)数据集,使用集合经验模态分解(EEMD)、Mann-Kendall趋势检验和相关性分析等方法对西南喀斯特与非喀斯特地区的干旱时空变化特征进行分析,并在多时间尺度讨论... 详细信息

本文基于1982―2020年逐月自校正帕默尔指数(sc_PDSI)及归一化植被指数(NDVI)数据集,使用集合经验模态分解(EEMD)、Mann-Kendall趋势检验和相关性分析等方法对西南喀斯特与非喀斯特地区的干旱时空变化特征进行分析,并在多时间尺度讨论植被对干旱的响应关系。结果表明:①西南喀斯特和非喀斯特地区均呈现“干旱-湿润-干旱”的变化过程,经EEMD分解后,sc_PDSI存在季节、年际和年代际尺度的周期变化规律,其中年际尺度变化占主导地位(方差贡献率最大)。非喀斯特地区和喀斯特地区的sc_PDSI依次在2014年、2015年发生突变,喀斯特地区干旱指数突变发生在非喀斯特地区之后。总体上,喀斯特地区干湿度优于非喀斯特地区。②在西南喀斯特地区,呈现干旱化和显著干旱化的面积比例分别为42.47%和12.75%,均低于非喀斯特地区干旱化(50.69%)和显著干旱化(27.79%)的面积比例。且喀斯特地区显著湿润化的面积比例为48.81%,远高于非喀斯特地区显著湿润化面积36.23%。③在月度、年度和多年尺度上,喀斯特地区和非喀斯特地区植被NDVI与sc_PDSI均呈负相关关系。且随着时间尺度增加,植被NDVI与sc_PDSI之间相关性越大。西南地区78.87%的区域植被NDVI对sc_PDSI的响应存在滞后性。喀斯特地区和非喀斯特地区植被NDVI对sc_PDSI的响应呈现滞后性面积比例分别是76.43%和68.75%,滞后时间尺度分别以1~3个月和3~6个月为主。本文期望为喀斯特地区生态恢复及区域发展提供理论参考和科学依据。

关键词：自校正帕默尔指数集合经验模态分解多时间尺度响应喀斯特地区非喀斯特地区西南地区

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城市水系统理论及其模型研制与应用

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中国科学：地球科学 2024年第3期54卷 725-744页

作者：夏军张永勇佘敦先张世彦杨军吕明权张翔罗安琪吴胜军刘阳中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室北京100101 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430072 中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室福建省流域生态重点实验室水生态健康研究组厦门361021 中国科学院重庆绿色智能技术研究院重庆400714

城市水系统理论是流域水系统科学在城市尺度的拓展,为解决城市化引起的人水关系失衡和突出水问题(内涝、黑臭和水污染、生态退化等)提供了新的系统化解决方案.现有城市水系统相关研究大多关注水循环单一过程,对水循环及其伴生的物质循... 详细信息

城市水系统理论是流域水系统科学在城市尺度的拓展,为解决城市化引起的人水关系失衡和突出水问题(内涝、黑臭和水污染、生态退化等)提供了新的系统化解决方案.现有城市水系统相关研究大多关注水循环单一过程,对水循环及其伴生的物质循环、水生态以及人文等过程互馈机制仍需进一步探索.本文以流域水系统科学和水循环理论为基础,发展了城市水系统的概念、理论和技术体系;以城市多种下垫面条件下时变增益降雨-径流模型为核心,耦合自然-社会水循环及其伴生的水环境、水生态等过程和多尺度海绵措施的影响,研发了城市水系统5.0模型,实现了源头降雨-径流-面源污染负荷、排水管网系统水量水质转输、末端调蓄和净化、社会经济水循环、水系统评估和调控等五大关键模拟功能,成果已在武汉市开展示范应用.结果表明:城市水系统应以城市及其联系的河湖为研究对象,探索城市自然-人工侧支水循环和外江调蓄等耦合,以及社会经济发展、海绵措施对水量-水质-水生态等过程的调控机制.研发的城市水系统5.0模型很好地模拟了城区降雨-径流过程、水体总氮和总磷浓度、社会经济发展特征指标等.与实测数据对比,所有降雨-径流场次的相关系数和纳什效率系数分别处于优秀和良好等级;78.1%的实测点位中总氮和总磷浓度模拟偏差均在良好等级,且相关系数均在0.90以上;在18个社会经济发展特征指标中, 100%、83.3%和69.4%的指标偏差、相关系数和纳什效率系数均在优秀等级.在此基础上,优选源头海绵措施、人工强化措施和源头削减-路径拦截-末端治理等分别明显改善了内涝、水体黑臭和湖泊富营养化.其中10年一遇降雨条件下最大内涝淹没面积削减达32.6%,黑臭水体去除率为65%,水体综合营养指数降低了37%,武汉市2020年绿色发展水平也由现状条件下的0.56提升到了0.67,在城市绿色发展评估体系的五个维度(资源利用、环境质量、生态保护、经济增长和绿色生活)中,生态保护维度改善最明显.本研究将进一步推动城市水文学、环境科学和生态学等多学科领域的交叉和发展,也为我国城市复杂水问题的解决和绿色发展等提供重要的理论和技术基础.

关键词：城市水系统人水关系水问题绿色发展理论基础数学模型

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