Local meteoric water lines describe extratropical precipitation     

Devin F. Smith  Elsa Saelens  Deborah L. Leslie  Anne E. Carey 《水文研究》2021,35(2):e14059

Stable water isotopes δ¹⁸O and δ²H are used to investigate precipitation trends and storm dynamics to advance knowledge of precipitation patterns in a warming world. Herein, δ¹⁸O and δ²H were used to determine the relationship between extratropical cyclonic precipitation and local meteoric water lines (LMWLs) in the eastern Ohio Valley and the eastern United States. Precipitation volume weighted and unweighted central Ohio LMWLs, created with samples collected during 2012–2018, showed that temperature had the greatest effect on precipitation isotopic composition. HYSPLIT back trajectory modelling showed that precipitation was primarily derived from a mid-continental moisture source. Remnants of major hurricanes were collected as extratropical precipitation during the 2012–2018 sampling period in central Ohio. Extratropical precipitation samples were not significantly different from the samples that created the central Ohio LMWL. Six additional LMWLs were derived from United States Geological Survey (USGS) Atmospheric Integrated Research Monitoring Network (AIRMoN) samples collected in Pennsylvania, Delaware, Tennessee, Vermont, New Hampshire, and Oxford, Ohio. Meteoric water lines describing published samples from Superstorm Sandy, plotted with these AIRMoN LMWLs, showed isotopic composition of Superstorm Sandy precipitation was commonly more depleted than the average isotopic composition at the mid-latitude locations. Meteoric water lines describing the Superstorm Sandy precipitation were not significantly different in slope from LMWLs generated within 300 km of the USGS AIRMoN site. This finding, which was observed across the eastern Ohio Valley and eastern United States, demonstrated a consistent precipitation δ²H–δ¹⁸O relationship for extratropical cyclonic and non-cyclonic events. This work also facilitates the analysis of storm development based on the relationship between extratropical event signature and the LMWL. Analysis of extratropical precipitation in relation to LMWLs along storm tracks allows for stronger development of precipitation models and understanding of which climatic and atmospheric factors determine the isotopic composition of precipitation.  相似文献   

短脉冲激光在实验室天体物理方面的研究进展     

孙嘉宁  袁大伟  王菲鹿 《天文研究与技术》2021,(2):248-254

随着啁啾脉冲放大技术(Chirped Pulse Amplification,CPA)的飞速发展,激光功率密度实现了飞跃式的提升,利用短脉冲激光开展实验室天体物理研究的条件日趋成熟。短脉冲激光与靶相互作用可以产生相对论粒子(正负电子、质子、中子等)和高能电磁辐射(X射线、γ射线),这些粒子和辐射的产生过程与天体中的某些物理现象相对应。介绍了利用短脉冲激光开展实验室天体物理的研究进展,重点介绍了核天体物理、空心离子光谱学、相对论无碰撞冲击波以及等离子体状态诊断等。  相似文献   

海洋效应对中国沿海地磁观测影响——以广州台站为例   总被引：2，自引：1，他引：1       下载免费PDF全文

李建平  翁爱华  李世文  杨悦  唐裕  张艳辉 《地球物理学报》2018,61(2):649-658

以广州台站为例，研究海洋效应对中国沿海地磁观测C-响应的影响.海洋效应的三维正演模拟采用球坐标系下交错网格有限差分方法，假设磁层环形电流源，正演电阻率结构模型采用"地表3-D电导+1-D层状背景"复合模型.数值模拟结果表明，中国地区沿海C-响应受海洋效应影响明显.在空间上，沿海岸线方向，受海洋效应影响，单周期的C-响应由无海洋效应的常值变形为平行于海岸线的等值线密集梯度带；在垂直海岸方向，海洋效应影响向内陆减小，其影响可达哈尔滨-贵阳一线.海洋效应影响采用比值法进行校正，以广州台站为例，在比值曲线上发现海洋效应对C-响应的影响最大周期可达20天左右，并且就中国沿海而言，相对全球平均一维模型，利用中国地区平均一维电导率模型作为背景模型的海洋效应校正结果更加合理.进一步对广州台站海洋效应校正前后的C-响应进行了1-D反演，由于校正前的C-响应在小周期时受海洋效应特别大，直接反演无法拟合数据；但校正后反演拟合明显变好，得到的1-D导电模型表明广州地区上地幔及地幔转换带的电阻率比中国平均电阻率高约一个量级，推测中国华南地区南部的地幔转换带可能处于相对冷的环境，该模型可能成为菲律宾海板块西向俯冲并滞留到华南大陆下方地幔转换带的电性证据.  相似文献   

利用重复测线校正海空重力仪格值及试验验证   总被引：2，自引：0，他引：2       下载免费PDF全文

黄谟涛  刘敏  邓凯亮  欧阳永忠  陆秀平  翟国君  吴太旗  陈欣 《地球物理学报》2018,61(8):3160-3169

通过分析海空重力测量系统误差的形成机理，我们发现海空重力仪格值标定误差是引起系统性测量偏差的主要因素之一.本文简要介绍了重力仪格值的标定方法，分析论证了格值标定的精度要求，提出了利用东西正反向重复测线检测校正海空重力仪格值的计算模型和补偿方法，分析讨论了该方法的校正精度及其适用条件，利用航空重力实际观测网数据对该方法的合理性和有效性进行了数值验证，证明该方法对消除海空重力测量系统性偏差具有显著作用.  相似文献   

文莱-沙巴盆地深水褶皱冲断带构造变形特征及成因机制          下载免费PDF全文

唐武  赵志刚  张功成  谢晓军  刘世翔  王一博  宋双  王龙  孙瑞  郭佳 《地球物理学报》2018,61(10):4281-4295

为揭示活动陆缘深水褶皱冲断带的特征及成因，本文利用地震和区域地质资料的综合分析，系统阐述了文莱—沙巴盆地深水褶皱冲断带的构造变形特征，并结合盆地演化动力学特点，探讨其构造变形机制及其对深水区油气成藏的影响.研究结果表明，文莱—沙巴盆地深水褶皱冲断带具有"垂向分期、平面分段"的特点，垂向上，以中中新统底界面为界可划分为下部（始新世-早中新世）和上部（中中新世-现今）两套逆冲褶皱冲断体系，其中下部逆冲褶皱冲断带的形成与古南海的俯冲作用密切相关，上部逆冲褶皱冲断带是中中新世以来三角洲前缘重力滑动与苏禄海扩张造成的区域挤压应力远程效应共同作用的结果，且苏禄海扩张造成的远程挤压效应主控平面上南北段褶皱冲断带变形的差异性，导致北段褶皱变形强度大于南段，具有背斜褶皱数量多、褶皱间距离短、逆冲断层倾角陡的特点，南段反之；且晚上新世以来北段深水区地层缩短量大于陆架区伸展量，两者之差为2~6 km，而南段两者相当，仅受三角洲前缘重力滑动影响.整个褶皱冲断带发育断弯、断展、断滑褶皱等3种断层相关褶皱以及叠瓦扇和冲起构造2种逆冲构造组合，是多期NW向挤压应力作用下形成的大型逆冲推覆构造，以前展式向盆地扩展.此外，由于中中新世以来逆冲断层的持续活动，研究区深水褶皱冲断带发育众多构造圈闭，油气成藏条件优越，且南段优于北段，靠近陆坡的近端优于远端，可作为勘探部署重点.  相似文献   

太平洋深海沉积物来源的菌株Tenacibaculum sp.HMG1对孔雀石绿降解特性的研究     

曲武  洪国粦  赵晶 《海洋学报(英文版)》2018,37(6):104-111

本文在太平洋深海沉积物中分离得到一株孔雀石绿降解菌株，鉴定命名为Tenacibaculum sp.HMG1。通过菌株生长实验和高效液相色谱的研究表明， HMG1菌株可以在20 mg/L的孔雀石绿中维持较快的生长速率，并且在12 h内可降解98.8%的孔雀石绿，这证明该菌株具有很高的孔雀石绿耐受能力和降解活性。通过基因组测序在HMG1菌株发现一条过氧化物酶基因可能参与了孔雀石绿的降解，随后利用原核表达获得了相应的重组蛋白。实验表明，该重组过氧化物酶具有极强的活性，可在1000 mg/L的孔雀石绿中发挥降解功能。本文利用液相色谱-质谱联用（LC-MS）技术对孔雀石绿的菌株降解产物和重组酶降解产物进行鉴定，并基于鉴定结果推测了两种降解途径。结果发现两种降解方式存在共同的降解途径。此外，孔雀石绿降解条件的实验结果证明重组过氧化物酶可以在低温（20℃）、复杂的pH值（6.0–9.0）、高盐度（100 mmol/L）、金属离子和EDTA等反应条件下依旧维持很高的孔雀石绿降解活性。以上实验结果表明，HMG1菌株和重组过氧化物酶均在孔雀石绿污染生物修复方面具有很大潜力。  相似文献   

豫西南泥湖地区辉长岩地球化学特征及其与成矿关系          下载免费PDF全文

刘辉 《山东国土资源》2018,34(3)

豫西南泥湖钼矿集区是以花岗斑岩体为中心的钼多金属矿床系列,区内出露大面积加里东期变辉长岩和燕山期辉长岩。通过分析区内辉长岩的岩石学、年代学、地球化学和成矿元素等方面特征,研究其在成岩成矿过程中的作用。区内加里东期变辉长岩和燕山期辉长岩成矿元素总稀土含量低,稀土元素球粒陨石标准化曲线右倾平缓,具有明显的Eu,Tm元素的异常;同比世界基性岩,自晚元古代上地幔主要成矿元素(除钨元素以外)基本没有明显的富集,主成矿元素钼含量呈明显的亏损,预示燕山期成矿花岗质岩浆没有从上地幔获得主要成矿物质。初步认为大规模的钼多金属成矿带的形成与基性岩浆的底垫作用相关,基性岩浆的底垫作用为下地壳部分熔融形成岩浆房提供了热源。  相似文献   

基于背景噪声研究青藏高原东北缘瑞利波相速度和方位各向异性   总被引：2，自引：1，他引：1       下载免费PDF全文

王琼  高原 《地球物理学报》2018,61(7):2760-2775

本研究收集了甘肃、青海、宁夏等118个宽频带数字地震台站的连续波形资料，利用噪声互相关，经过计算和筛选，在5~38 s范围内，共得到5773条瑞利波相速度频散曲线.然后采用1°×1°的网格划分，反演获得青藏高原东北缘相速度和方位各向异性分布.结果表明：短周期8~12 s内，鄂尔多斯从低速异常变为高速异常；该周期范围内各向异性结果与区域断裂走向有很好的一致性.18~25 s周期内，祁连地块、松潘-甘孜地块、羌塘地块低速异常范围逐渐变大，随周期增加地壳低速异常与人工探测结果相符；鄂尔多斯表现为速度随周期增加逐渐变大，说明其中下地壳速度相对偏高，不存在低速异常；该周期范围内的各向异性特征表现为，祁连地块和松潘甘孜地块大致呈NW-SE方向，而青藏高原内部快波方向显示了顺时针旋转的形态.在30~35 s范围内面波速度主要受莫霍面深度和莫霍面附近介质速度的影响，与地壳厚度分布有非常好的吻合.综合不同方法获得的各向异性研究结果，支持印度-欧亚板块的碰撞使青藏高原东北缘地壳发生缩短和逐渐隆升的观点，认为整个岩石圈的垂直缩短变形是青藏高原东北缘的主要形成机制.  相似文献   

基于BSWT-DDTFA方法的地球天然脉冲电磁场震前信号时频分析研究          下载免费PDF全文

郝国成  白雨晓  吴敏  王巍  刘辉 《地球物理学报》2018,61(10):4063-4074

地球天然脉冲电磁场（ENPEMF）信号，可理解为地球天然变化磁场的瞬间扰动，携带了大量有用的地质构造及其动力学信息.研究ENPEMF信号所蕴含的时间-频率联合分布特点，有利于深入了解目标对象的地球物理现象及其地质动力学原理.本文针对ENPEMF信号的非平稳特点，在数据驱动时频分析方法（DDTFA）的基础上提出了基于二值化同步压缩小波变换的改进算法（BSWT-DDTFA）.该算法可以实现数据驱动初始相位自动赋值的功能，具有自适应性.实验仿真和实际数据均证明了该改进算法不仅能够得到较为精确的频率曲线和更加清晰的时频分布，而且具有较强的抗噪声能力.以2013年芦山M_S7.0地震为例，利用BSWT-DDTFA方法提取ENPEMF信号的时频特性，结果表明ENPEMF信号的时间-频率-幅度分布在震前有明显的异常特征.  相似文献   

The effects of initial soil moisture conditions on swale flow hydrographs          下载免费PDF全文

Hendrik Rujner  Günther Leonhardt  Jiri Marsalek  Anna‐Maria Perttu  Maria Viklander 《水文研究》2018,32(5):644-654

The effects of soil water content (SWC) on the formation of run‐off in grass swales draining into a storm sewer system were studied in two 30‐m test swales with trapezoidal cross sections. Swale 1 was built in a loamy fine‐sand soil, on a slope of 1.5%, and Swale 2 was built in a sandy loam soil, on a slope of 0.7%. In experimental runs, the swales were irrigated with 2 flow rates reproducing run‐off from block rainfalls with intensities approximately corresponding to 2‐month and 3‐year events. Run‐off experiments were conducted for initial SWC (SWC_ini) ranging from 0.18 to 0.43 m³/m³. For low SWC_ini, the run‐off volume was greatly reduced by up to 82%, but at high SWC_ini, the volume reduction was as low as 15%. The relative swale flow volume reductions decreased with increasing SWC_ini and, for the conditions studied, indicated a transition of the dominating swale functions from run‐off dissipation to conveyance. Run‐off flow peaks were reduced proportionally to the flow volume reductions, in the range from 4% to 55%. The swale outflow hydrograph lag times varied from 5 to 15 min, with the high values corresponding to low SWC_ini. Analysis of swale inflow/outflow hydrographs for high SWC_ini allowed estimations of the saturated hydraulic conductivities as 3.27 and 4.84 cm/hr in Swales 1 and 2, respectively. Such estimates differed from averages (N = 9) of double‐ring infiltrometer measurements (9.41 and 1.78 cm/hr). Irregularities in swale bottom slopes created bottom surface depression storage of 0.35 and 0.61 m³ for Swales 1 and 2, respectively, and functioned similarly as check berms contributing to run‐off attenuation. The experimental findings offer implications for drainage swale planning and design: (a) SWC_ini strongly affect swale functioning in run‐off dissipation and conveyance during the early phase of run‐off, which is particularly important for design storms and their antecedent moisture conditions, and (b) concerning the longevity of swale operation, Swale 1 remains fully functional even after almost 60 years of operation, as judged from its attractive appearance, good infiltration rates (3.27 cm/hr), and high flow capacity.  相似文献