浅水湖泊动力作用下水-土界面底泥起悬驱动力野外观测   总被引：1，自引：1，他引：0  

李一平  王建威  姜龙  唐春燕  杜薇  罗潋葱  戴淑君 《湖泊科学》2017,29(1):43-51

动力扰动引起的水-土界面沉积物悬浮是浅水湖泊蓝藻水华控制的难点,本文基于声学高频流速仪、浊度仪、气象、波浪等观测仪器获取的高时空分辨时间序列参量,以太湖为例对动力扰动下的底泥起悬驱动力进行研究.结果表明风速小于3 m/s时,水-土界面处平均悬浮物浓度为59 mg/L,波流综合切应力小于0.015 N/m~2,底泥未起悬或在底床附近极小范围内发生起悬;风速在3~6 m/s时,水-土界面处平均悬浮物浓度为103 mg/L,波浪产生的底切应力大部分情况远大于湖流产生的切应力,波流综合切应力处于0.015~0.25 N/m~2范围内,底泥中等规模起悬;风速大于6 m/s时,水-土界面处平均悬浮物浓度为174 mg/L,波浪产生的底切应力占据绝对的主导地位,波流综合切应力大于0.25 N/m~2,底泥大规模起悬.梅梁湾底泥起悬的临界切应力在0.015 N/m~2左右,临界风速大约为3 m/s.  相似文献   

Evaluating debris-flow and anthropogenic disturbance on 10Be concentration in mountain drainage basins: implications for functional connectivity and denudation rates across time scales     

Francesco Brardinoni  Reto Grischott  Florian Kober  Corrado Morelli  Marcus Christl 《地球表面变化过程与地形》2020,45(15):3955-3974

We examine the sensitivity of ¹⁰Be concentrations (and derived denudation rates), to debris-flow and anthropogenic perturbations in steep settings of the Eastern Alps, and explore possible relations with structural geomorphic connectivity. Using cosmogenic ¹⁰Be as a tracer for functional geomorphic connectivity, we conduct sampling replications across four seasons in Gadria, Strimm and Allitz Creek. Sampling sites encompass a range of structural connectivity configurations, including the conditioning of a sackung, all assessed through a geomorphometric index (IC). By combining information on contemporary depth of erosion and sediment yield, disturbance history and post-LGM (Last Glacial Maximum) sedimentation rates, we constrain the effects of debris-flow disturbance on ¹⁰Be concentrations at the Gadria sites. Here, we argue that bedrock weakening imparted by the sackung promotes high depth of erosion. Consequently, debris flows recruit sediment beyond the critical depth of spallogenic production (e.g., >3 m), which in turn, episodically, due to predominantly muogenic production pathways, lowers ¹⁰Be concentration by a factor of 4, for at least 2 years. In contrast, steady erosion in Strimm Creek yields very stable ¹⁰Be concentrations through time. In Allitz Creek, we observe two- to fourfold seasonal fluctuations in ¹⁰Be concentrations, which we explain as the combined effects of water diversion and hydraulic structures on sediment mixing. We further show that ¹⁰Be concentration correlates inversely with the IC index, where sub-basins characterized by high concentrations (long residence times) exhibit low IC values (structurally disconnected) and vice versa, implying that, over millennial time scales a direct relation exists between functional and structural connectivity, and that the IC index performed as a suitable metric for structural connectivity. The index performs comparably better than other metrics (i.e., mean slope and mean normalized channel steepness index) previously used to assess topographic controls on denudation rates in active unglaciated ranges. In terms of landscape evolution, we argue that the sackung, by favouring intense debris-flow activity across the Holocene, has aided rapid postglacial reshaping of the Gadria basin, which currently exhibits a topographic signature characteristic of unglaciated debris-flow systems. © 2020 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

Tracking denudation and sediment production and transport with cosmogenic 10Be in arid,high-altitude Himalayan half-grabens,Zanskar, northern India     

Craig Dietsch  Kathryn Hedrick  Lewis A. Owen  Marc W. Caffee 《地球表面变化过程与地形》2020,45(13):3103-3119

Understanding the extent to which local factors, including bedrock and structure, govern catchment denudation in mountainous environments as opposed to broader climate or tectonic patterns provides insight into how landscapes evolve as sediment is generated and transported through them, and whether they have approached steady-state equilibrium. We measured beryllium-10 (¹⁰Be) concentrations in 21 sediment samples from glaciated footwall and hanging wall catchments, including a set of nested catchments, and 12 bedrock samples in the Puga and Tso Morari half-grabens located in the high-elevation, arid Zanskar region of northern India. In the Puga half-graben where catchments are underlain by quartzo-feldspathic gneissic bedrock, bedrock along catchment divides is eroding very slowly, about 5 m/Ma, due to extreme aridity and ¹⁰Be concentrations in catchment sediments are the highest (~60–90 × 10⁵ atoms/g SiO₂) as colluvium accumulates on hillslopes, decoupled from their ephemeral streams. At Puga, ¹⁰Be concentrations and the average erosion rates of a set of six nested catchments demonstrate that catchment denudation is transport-limited as sediment stagnates on lower slopes before reaching the catchment outlet. In the Tso Morari half-graben, gneissic bedrock is also eroding very slowly but ¹⁰Be concentrations in sediments in catchments underlain by low grade meta-sedimentary rocks, are significantly lower (~10–35 × 10⁵ atoms/g SiO₂). In these arid, high-elevation environments, ¹⁰Be concentrations in catchment sediments have more to do with bedrock weathering and transport times than steady-state denudation rates. © 2020 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

甘东南地区水氡浓度的临界慢化现象研究   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

苏小芸  陈丽君  王文才  季婉婧  李通  周卫东 《地震工程学报》2020,42(5):1104-1110,1140

本文将临界慢化理论应用于甘东南地区水氡浓度观测资料的处理中,以2008年5月12日汶川M_S8.0地震、2013年7月22日甘肃岷县—漳县M_S6.6地震为例,计算表征临界慢化现象的自相关系数和方差。计算结果表明,甘东南地区多个台站的水氡浓度观测资料在两次地震前均存在较明显的临界慢化现象。并从空间分布、持续时间、变化形态方面分析了异常点水氡浓度变化的临界慢化特征,结合水氡异常的水动力学机制和异常点所在构造,认为2次地震前的临界慢化现象与地震的发生有一定关系。  相似文献   

PIV亚像素匹配精度及粒子大小和浓度的影响          下载免费PDF全文

李超  蒋暑民  马洪余  戴德君  黄传江 《海洋科学进展》2021,39(1):9-19

利用计算机仿真粒子图像精确控制仿真粒子亚像素位移,讨论不同窗口下二次多项式曲面拟合法与基于梯度亚像素位移算法的匹配精度.针对粒子均匀移动的理想情况,发现二次多项式曲面拟合法的匹配精度随匹配窗口的增大而提高,而基于梯度亚像素位移算法的匹配精度几乎不随匹配窗口的增大而改变,两种算法匹配精度均在0.1个像素内.分析存在理想涡...  相似文献   

P波入射时含圆柱形空腔板弹性波散射与动应力集中     

陈涛  胡超  黄文虎 《地震工程与工程振动》2006,26(4):32-36

采用波函数展开法给出了板的横截面处孔洞在平面P波入射下动应力集中问题的解。本文使用大圆弧假定法来满足板中的自由表面的边界条件。数值结果表明,上表面和孔洞间的距离与下表面和孔洞间的距离都对结果有影响。如果孔洞半径相对板的厚度很小,解近似等于孔洞全空间解。所给出的解是半解析解。因此能被用来验证诸如BEM,FEM,FDM等数值法。  相似文献   

过去2000年大气甲烷含量与气候变化的冰芯记录   总被引：4，自引：4，他引：0  

徐柏青  姚檀栋  J. Chappellaz 《第四纪研究》2006,26(2):173-184

温室气体与气候变化的关系是当前全球变化研究中的一个核心内容。目前关于大气温室气体含量变化只有几十年的实测资料, 而冰芯包裹气体中的CH4 不仅能反映过去大气CH4 含量随时间的变化, 而且能很好地揭示陆地CH 向大气中的释放随时间及空间的分布。近年来, 极地冰芯研究表明南极和北极过去大气层中的甲烷含 量差异很大, 北极大气层中甲烷含量远大于南极大气层。科学家们推测, 中低纬度地区是全球大气层甲烷含量变 化的驱动源。而对这一可能驱动源的甲烷含量变化, 很长时间人们一无所知。达索普冰芯记录揭示了中低纬度大 气CH4 含量与极地冰芯记录相同的变化趋势, 并明确显示工业革命以来大气CH4 含量的增长。高分辨率达索普 冰芯记录的工业革命以来大气CH4 含量变化最显著的特征是20 世纪两次世界大战期间人类活动CH4 排放的减缓 使大气CH4 含量呈负增长。中低纬度大气CH4 含量的恢复使我们有机会与极地冰芯记录进行定量对比研究。 0 ～1850A. D. 中低纬度大气CH4 的平均含量为782nmol /mol, 与格陵兰和南极大气CH4 平均含量差分别达66 nmol /mol和109nmol /mol, 并且其最大自然波动幅度超过200nmol /mol, 这是极地冰芯记录从未有过的。达索普冰芯 记录表明工业革命前中低纬度为全球大气重要的CH4 源区, 但最近1000a 来, 北半球中高纬度的排放有了显著的 加强; 过去2000a 来的自然变化时期, 气候变化的纬向差异对北半球不同纬度带CH4 排放格局有重要影响。  相似文献   

夏季新疆中天山北坡大气冰核的浓度观测分析   总被引：4，自引：1，他引：3  

张建新  廖飞佳  高子毅  王文新 《高原气象》2006,25(1):138-142

利用微孔滤膜法,于2001年6月12日~7月31日在新疆中天山北坡乌鲁木齐河上游山区的小渠子和牧试站分别进行了大气冰核观测。观测发现,这里的冰核浓度非常低,平均浓度仅为0.32个.L-1。分析结果表明,冰核浓度变化与气团活动、降水和风向有密切联系。  相似文献   

臭氧探空仪电化学反应池检测设备研制与应用     

张金强  宣越健  刘明远  孙竹玲  庞黎 《气象科技》2014,42(3):397-401

臭氧探空仪作为获取地面至上平流层区域内大气臭氧垂直结构的有效手段之一,施放之前需要进行地基检测,评估其探测性能,保证其施放之后可以获取高质量观测数据。首次介绍了国内自主研制的测试臭氧探空仪电化学反应池探测性能的地基检测系统,系统包括检测仪、数据采集模块和处理软件,主要用于检测电化学反应池的背景电流和响应时间两个指标参数。检测仪可以控制输出测试电化学反应池所需的具有不同臭氧含量的空气,测试结果通过数据采集模块传送至计算机,处理软件实现数据自动存储和处理,并提取出响应时间和背景电流。应用结果表明,该套系统检测精度高,性能稳定,可用于未来国内臭氧探空业务化的地基检测工作。  相似文献   

河南博爱西金城遗址人和动物骨的碳氮稳定同位素分析     

杨凡  王青  王芬 《第四纪研究》2020,(2):418-427

中原地区是中国文明起源和国家形成的核心区域,农业的发展在某种程度促成了中华文明在这一地区的最终形成.农业经济的转变对先民食物结构和动物饲养方式都产生了影响,但目前的研究多为某一时间段的研究,需要长时间段的考量.对西金城遗址(35°06′22″N,113°06′53″E)出土的龙山文化、汉代和唐宋时期的人和动物骨骼开展了碳氮稳定同位素分析,分析结果表明:龙山文化时期西金城先民(δ13C=-9.3±3.1‰,δ15N=8.5±1.3‰,n=3)的食物结构以C4类(粟、黍)为主,其生计方式是以粟等旱作农业为主,并辅以少量的稻作农业生产,兼有稳定的家畜饲养和捕捞业.就动物食物结构而言,龙山文化时期以猪、狗为代表的家畜的食物结构和人类相似,先民主要用粟黍类作物副产品喂养家畜;汉代随着小麦、大豆等C3类农作物的推广普及,家畜的δ13C值降低,更多的小麦等作物被用于喂养家畜.唐宋时期虽然小麦的地位进一步上升,形成了"粟麦并重"的农作物格局,但先民却仍然偏向于用C4植物(粟黍)喂养家畜.  相似文献