检索结果-内蒙古大学图书馆

地质通报 2025年

作者：李晓媛岳高凡宋胜华中国地质科学院水文地质环境地质研究所自然资源部地下水科学与工程重点实验室

日益加剧的全球气候变化促使CO2捕集与封存（CCS）技术的实施势在必行。本研究基于中国首个全流程咸水层CCS示范工程，采用TOUGHREACT ECO2N构建神华CCS储层长时间序列的水-CO2-热-化学反应耦合模型，研究储集层原生矿物组分对CO2不同... 详细信息

日益加剧的全球气候变化促使CO2捕集与封存（CCS）技术的实施势在必行。本研究基于中国首个全流程咸水层CCS示范工程，采用TOUGHREACT ECO2N构建神华CCS储层长时间序列的水-CO2-热-化学反应耦合模型，研究储集层原生矿物组分对CO2不同捕获机制转化的影响。结果显示，鄂尔多斯盆地深部咸水储层有利于CO2的矿化封存，1000年时的矿化封存量达总注入量的64.02%。储集层中方解石、奥长石、钠长石、绿泥石和高岭石均发生不同程度的溶解，生成蒙脱石、铁白云石和片钠铝石沉淀。铁白云石是主要的固碳矿物，水气两相区的封存量最大，最大可达15 kg/m3。奥长石、钠长石和方解石的含量变化对气体和溶解封存的影响较小，对矿化封存无影响。绿泥石的含量变化对3种封存形式影响较大，当绿泥石初始体积分数从1.9%升高到8.4%时，1000年时矿化封存量从7×108kg升高至1.6×109kg，变化量达到9×108kg。研究成果可作为优化现有CO2封存工程设计和合理评价未来CO2封存区选址的依据，助力实现中国碳中和目标。

关键词： CO 地质封存原生矿物组分矿化封存数值模拟

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基于PCA-BP特征工程的近海单点海温预报技术及应用

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海洋预报 2023年第3期40卷 35-44页

作者：何恩业李琼张聿柏匡晓迪王源朱现晔国家海洋环境预报中心自然资源部海洋灾害预报技术重点实验室北京100081 山东省海洋预报减灾中心山东青岛266104

本文将主成分分析方法(Principal Components Analysis,PCA)和误差后传(Back Propagation,BP)神经网络相结合,建立了一种PCA-BP特征工程的近海单点海温智能预报模型,并对山东荣成近岸海域气象数值预报产品和在线海温监测仪连续观测数据... 详细信息

本文将主成分分析方法(Principal Components Analysis,PCA)和误差后传(Back Propagation,BP)神经网络相结合,建立了一种PCA-BP特征工程的近海单点海温智能预报模型,并对山东荣成近岸海域气象数值预报产品和在线海温监测仪连续观测数据开展了释用技术研究和应用。2021年业务化运行结果显示:该预报模型具有占用内存小、运行速度快、预报误差低的优点,相比近岸基础单元数值预报和经验预报的24 h均方根误差降幅达1.0℃和0.8℃,均方根相对误差降幅达12%~14%,未来48 h和72 h的预报误差也降幅明显,预报计算时间小于10 s,并将预报时效进一步向前扩展了3 d,达到144 h。

关键词：海温预报主成分分析神经网络特征工程释用技术

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川滇地区地壳形变动力学模式数值模拟研究综述

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第11期49卷 2003-2015页

作者：许才军王宇飞贺克锋武汉大学测绘学院湖北武汉430079 武汉大学地球空间环境与大地测量教育部重点实验室湖北武汉430079 武汉大学自然资源部地球物理大地测量重点实验室湖北武汉430079

川滇地区位于青藏高原东南缘,其地壳形变特征一直是研究的热点问题之一,而这种形变的动力学模式的驱动机理仍存在争议。首先综述了近年来基于有限元数值模拟方法研究川滇地区动力学模式的理论成果和研究进展,旨在探讨构造块体挤压、中... 详细信息

川滇地区位于青藏高原东南缘,其地壳形变特征一直是研究的热点问题之一,而这种形变的动力学模式的驱动机理仍存在争议。首先综述了近年来基于有限元数值模拟方法研究川滇地区动力学模式的理论成果和研究进展,旨在探讨构造块体挤压、中下地壳流、重力扩散及地幔对流作用4种动力学模式对藏东南地区现今地壳变形的影响。其中块体挤压模式聚焦于地壳变形由块体边界断裂带活动性所控制,但在川滇菱形块体西侧边界断裂带及次级断裂的选取存在争议;中下地壳流模式认为,在中下地壳存在低粘度、能够发生流动的低速体,但其规模和尺度尚无清晰结论;重力扩散模式在川滇地区的高海拔差异下作用明显,但这一过程是否有中下地壳流参与目前并不确定;上地幔在地壳底边界施加的拖曳力对地壳运动的影响也逐渐受到重视。其次讨论了现今川滇地区动力学模式有限元数值模拟方法存在的问题与挑战,需要综合考虑多种动力学模式,合理构建有限元几何和物理模型,才能厘清各类外部和内部驱动力对地壳形变的贡献。最后指出了川滇地区动力学模式数值模拟研究的发展方向,充分考虑多物理场耦合,综合应用多学科资料,在高性能计算技术的基础下有效提升算法效率和稳定性可能是今后动力学有限元数值模拟研究的趋势。

关键词：川滇地区动力学模式数值模拟中下地壳流重力扩散地幔对流

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末次冰盛期黑潮变化的数值模拟

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第四纪研究 2023年第4期43卷 1029-1041页

作者：赵子荟马文涛张晓自然资源部第二海洋研究所卫星海洋环境动力学国家重点实验室浙江杭州310012 南京信息工程大学大气科学学院江苏南京210044

黑潮是北太平洋西部边界流,能够携带西太平洋暖池热量向北输送,影响中国海的水文循环及全球气候。本研究利用高分辨率区域海洋模式(ROMS),模拟了现代及末次冰盛期(LGM)黑潮流量和流轴的三维结构。气候态分析再现了现代黑潮的流量,在PCM-... 详细信息

黑潮是北太平洋西部边界流,能够携带西太平洋暖池热量向北输送,影响中国海的水文循环及全球气候。本研究利用高分辨率区域海洋模式(ROMS),模拟了现代及末次冰盛期(LGM)黑潮流量和流轴的三维结构。气候态分析再现了现代黑潮的流量,在PCM-1阵列、PN测线和吐噶喇海峡的流量分别是23.8 Sv、28.0 Sv和28.2 Sv,与观测结果接近。LGM模拟中以上3个断面流量分别为34.5 Sv、34.4 Sv和34.9 Sv,流量明显增加。垂直结构显示末次冰盛期(LGM)时期黑潮主轴仍位于冲绳海槽内,深度范围也比现代大。LGM时期黑潮进入冲绳海槽前受到海槛阻挡,部分黑潮流向发生偏转,使得琉球海流加强。LGM时期黑潮加强主要受副热带环流圈信风加强和风应力旋度减小造成的Sverdrup输送加强控制。黑潮上游北赤道流加强,导致向北输送流量增加。研究结果可以帮助认识黑潮在全球水循环的重要作用。

关键词：末次冰盛期黑潮流量表层海水温度数值模拟

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河口湾海水淡化工程浓海水入海扩散与生态环境影响预测——以山东半岛丁字湾为例

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海洋通报 2024年第6期43卷 698-712页

作者：战超刘传康石洪源朱君王红艳于洋李涛孙岳王庆鲁东大学山东烟台264025 自然资源部海洋咨询中心北京100161

以山东半岛丁字湾为例,综合国内外相关研究及标准,采用三维数值模拟方法对浓海水入海后丁字湾盐度时空分布、变化机理进行了预测,讨论分析了浓海水入海对河口湾生态环境的影响。研究结果显示,(1)浓海水入海后导致注入海域盐度升高或降低... 详细信息

以山东半岛丁字湾为例,综合国内外相关研究及标准,采用三维数值模拟方法对浓海水入海后丁字湾盐度时空分布、变化机理进行了预测,讨论分析了浓海水入海对河口湾生态环境的影响。研究结果显示,(1)浓海水入海后导致注入海域盐度升高或降低,盐降主要是因为排放时的浓海水盐度低于注入海域背景盐度,但不同季节、潮型、潮时、水层和位置的盐升程度、盐升历时、盐度日变幅变化及平面分布差别很大。冬季盐升程度大于秋季,冬季大部分区域盐升小于3 PSU,秋季绝大部分区域盐升小于2 PSU,冬季和秋季半月潮平均盐升分别为0.41 PSU和0.36 PSU;浓海水注入丁字湾后,冬季半月潮2 PSU以上盐升历时较大,3、4、5 PSU盐升大于120 h累计历时分布格局均呈围绕排水口的椭圆形区域,秋季盐升历时较冬季显著为小。(2)冬季在排放口周围20 m范围内形成锥形高盐度水体,入海高盐水下伏于低盐背景海水之下并与周边海水之间形成环状盐度锋;秋季排放口周围15 m范围内形成杯形的低盐度水体,入海低盐水上覆于高盐度背景海水之上与周边海水之间形成环状盐度锋。(3)浓海水注入海后河口湾盐度变化主要受河口盐度锋、取淡导致的湾内外海水置换和海湾水交换能力等影响。一个半月潮期间内,湾内冬季和秋季平均盐升约为0.85 PSU和1.05 PSU。(4)3 PSU盐升可作为海洋生态系统能够忍受盐升的上限临界值,在此幅度以下盐升对生态系统影响较小。

关键词：海水淡化浓海水入海数值模拟丁字湾

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西南天山造山带现今地壳构造变形有限元模拟

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武汉大学学报(信息科学版) 2024年

作者：蔡剑锋温扬茂郭倩王宇飞许才军武汉大学测绘学院地球空间环境与大地测量教育部重点实验室自然资源部地球物理大地测量重点实验室

作为世界上最年轻的复活型内陆造山带，天山现今构造变形复杂而剧烈，地震活动频繁，是研究陆内造山过程及其动力学机理的天然实验室。以GPS（Global Positioning System）观测的地壳水平运动速率为约束，充分考虑区域内主要活动断裂，... 详细信息

作为世界上最年轻的复活型内陆造山带，天山现今构造变形复杂而剧烈，地震活动频繁，是研究陆内造山过程及其动力学机理的天然实验室。以GPS（Global Positioning System）观测的地壳水平运动速率为约束，充分考虑区域内主要活动断裂，结合岩石圈分层结构参数，建立了西南天山及其相邻区域的三维弹性-粘弹性有限元模型，模拟计算了研究区域内的地表形变场、区域主应变率、主要活动断层的应力积累速率及其库仑应力变化率。模拟结果表明天山区域应力场以南北向挤压为主，造山带内部平均应变率为3.5×10-8/a；柯坪断裂、迈丹断裂和那拉提断裂均具有较高的应力积累速率，未来发生强震的可能性较高，其中柯坪断裂的西段库仑应力增长速率最快，高达1.5 kPa/a；通过设置不同块体单独加载的数值模拟实验，分析了帕米尔高原和塔里木盆地在西南天山构造演化中所扮演的角色，在帕米尔高原与塔里木盆地交界以东，天山区域主要受到塔里木盆地推挤与帕米尔高原向东挤出的共同作用，而在交界以西主要受到帕米尔高原的北向推挤作用，塔里木盆地作用有限。模拟结果定量给出了天山主要断裂的应力积累模式，揭示了南天山西段汇聚变形可能的动力学机制，为该地区未来地震危险性评估提供了有力支撑。

关键词：天山造山带有限元模拟 GPS速度场地壳形变库仑应力变化

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结合自下而上和自上而下方法的中国陆地碳汇估算

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气候与环境研究 2024年第3期29卷 229-242页

作者：张志枨王训梅王军阎然才其骧何维居为民南京大学国际地球系统科学研究所南京210023 南京大学地理与海洋科学学院/自然资源部国土卫星遥感应用重点实验室/江苏省地理信息技术重点实验室南京210023 中国科学院大气物理研究所大气科学与地球物理流体动力学数值模拟实验室北京100029

利用自下而上的生态系统过程模型BEPS和VEGAS以及自上而下的OCO-2 v10 MIP中多个大气反演优化结果,评估了中国2015~2019年碳汇规模及其空间分布,并结合中国四大地理分区边界和土地利用数据,进一步梳理了中国四大分区以及森林、草地、灌... 详细信息

利用自下而上的生态系统过程模型BEPS和VEGAS以及自上而下的OCO-2 v10 MIP中多个大气反演优化结果,评估了中国2015~2019年碳汇规模及其空间分布,并结合中国四大地理分区边界和土地利用数据,进一步梳理了中国四大分区以及森林、草地、灌丛和农田4种主要生态系统的碳汇强度。总体上,2015~2019年期间,中国陆地碳汇呈现出东南高西北低的空间分布格局,BEPS、VEGAS和OCO-2 v10 MIP模型中估算的年均碳汇分别为0.38±0.04 Pg(C)a^(-1)、0.22±0.03 Pg(C)a^(-1)和0.54±0.05 Pg(C)a^(-1),这表明自上而下和自下而上的估计之间存在一定的差异。在夏季(6~8月),中国陆地生态系统对CO_(2)的吸收最强。在区域碳汇统计上,BEPS和OCO-2 v10 MIP的集合平均结果一致显示中国南方地区碳汇规模最大,而VEGAS表明中国北方地区碳汇较强。另外,BEPS和OCO-2 v10 MIP的集合平均结果表明,森林生态系统碳汇最强,强度分别为0.21±0.02 Pg(C)a^(-1)(47.2%)和0.26±0.02 Pg(C)a^(-1)(46.0%)。VEGAS则显示森林生态系统碳汇为0.06±0.04 Pg(C)a^(-1)(23.9%),略低于农田生态系统。总体而言,森林生态系统是中国显著的碳汇区域,但不同方法欲得到一致的碳汇分布和强度仍任重道远。

关键词：中国碳汇陆地生态系统生态系统模型大气反演

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EC-Earth3气候模式对北极雪冰的模拟及预测

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海洋学报 2025年第2期47卷 41-55页

作者：杨歆蕊赵杰臣王世柱许明环张自轩陈禹汗王晶净姜晨哈尔滨工程大学青岛创新发展基地山东青岛266000 青岛海洋科技中心区域海洋动力学与数值模拟功能实验室山东青岛266000 联合国海洋十年海洋与气候协作中心(DCC-OCC) 山东青岛266000 自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061

雪冰是雪转化为海冰的产物,对北极海冰结构有重要作用。研究雪冰的时空变化能够深度揭示“雪−冰”转化过程的细节,并帮助理解海冰的演变规律及极地气候变化。本文基于EC-Earth3模式,分析了历史情景模拟实验(1990−2014年)和共享社会经济... 详细信息

雪冰是雪转化为海冰的产物,对北极海冰结构有重要作用。研究雪冰的时空变化能够深度揭示“雪−冰”转化过程的细节,并帮助理解海冰的演变规律及极地气候变化。本文基于EC-Earth3模式,分析了历史情景模拟实验(1990−2014年)和共享社会经济路径SSP245实验(2015−2100年)中的雪冰及其影响因素的变化。通过集合平均、回归分析、Mann-Kendall趋势检验等统计方法,研究了雪冰生长量在历史时期和未来时期的时空演变过程。与美国国家冰雪数据中心的卫星观测海冰密集度数据对比表明,EC-Earth3模式较好地重建了历史时期海冰演变,为预测未来海冰变化提供了信心。分析显示,雪冰主要在冬季和春季生成,分布在戴维斯海峡、北欧海及巴伦支海北部海域。历史时期雪冰生长量全北极平均减少趋势为7.4×10^(8)kg/a;弗拉姆海峡等地区雪冰在春季和冬季年变化呈现约1 kg/m^(2)·a的增加趋势;雪冰占冰厚的比例最高在格陵兰岛东南侧海域,平均约为2%,降雪降雨的增加以及温度升高是促进雪冰生成的重要因素。未来预估显示,雪冰生成仍主要集中在春季和冬季,雪冰生长量全北极平均将减少2.6×10^(8)kg/a;受降水增加和温度升高影响,研究区域3月份的雪冰年变化增加趋势最大呈0.7 kg/m^(2)·a,雪冰占冰厚的比例逐年有所增加。未来情景实验结果分析对于北极航道开发利用和破冰船能力设计都具有重要的科学参考价值。

关键词：北极海冰雪冰演变 EC-Earth3模式历史时期未来情景

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往复流作用下海底管道局部冲刷机制数值模拟

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海洋通报 2022年第3期41卷 342-348页

作者：杨师航来向华黄潘阳胡涛骏自然资源部第二海洋研究所浙江杭州310012 自然资源部海洋空间资源管理技术重点实验室浙江杭州310012

基于开源的计算流体力学模式REEF3D,建立了海底管道局部冲刷水槽数值模型,在验证单向流实验结果的基础上,进一步对往复流作用下的海底管道局部冲刷机制进行了研究,并作对比分析。研究表明,总体上往复流对管道所在海床的局部冲刷规模比... 详细信息

基于开源的计算流体力学模式REEF3D,建立了海底管道局部冲刷水槽数值模型,在验证单向流实验结果的基础上,进一步对往复流作用下的海底管道局部冲刷机制进行了研究,并作对比分析。研究表明,总体上往复流对管道所在海床的局部冲刷规模比单向流弱。当流向改变后,原先下游的堆积区转变成上游,优先受到冲刷,并填充到管道下方的冲刷坑,同时使水流在管道下方的作用减弱。这种回填过程使短周期下的往复流作用需要更长的冲淤平衡时间。在回填与冲刷的共同作用下,上下游的冲刷坑坡度会因流向变化而变化。

关键词：往复流海底管道冲刷回填 REEF3D

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基于无人机倾斜摄影和激光扫描的离岸海岛高精度实景三维重建

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测绘通报 2024年第3期 25-30页

作者：张书航李旺民庞尹宁常兵涛马德富李秀龙张吴明中山大学测绘科学与技术学院广东珠海519082 自然资源部海洋环境探测技术与应用重点实验室广东广州510310 珠海市测绘院广东珠海519000

本文面向离岸海岛实景三维需求与技术挑战,以珠海市庙湾岛为观测对象,采用无人机倾斜摄影与激光扫描的方式进行离岸海岛的实景三维数据获取。详细介绍了无人机任务规划、地面控制与实景三维数据处理工作,以及基于无参数布料模拟滤波的DE... 详细信息

本文面向离岸海岛实景三维需求与技术挑战,以珠海市庙湾岛为观测对象,采用无人机倾斜摄影与激光扫描的方式进行离岸海岛的实景三维数据获取。详细介绍了无人机任务规划、地面控制与实景三维数据处理工作,以及基于无参数布料模拟滤波的DEM生成,最终通过检查点验证了数据的绝对精度。结果表明,获取的正射、倾斜影像总中误差分别为14.72、6.60 cm;点云、DSM、DEM高程中误差分别为3.10、6.20、7.11 cm,满足离岸海岛实景三维展示与调查管理的需求。

关键词：离岸海岛实景三维无人机摄影测量激光雷达地面滤波

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