Impact of fractional probability distributions on statistics of hydraulic conductivity,dynamics of groundwater flow and solute transport at a low-permeability site     

Chengpeng Lu  Wei Qin  Ching-Sheng Huang  Yong Zhang  Tema Koketso Ealotswe 《水文研究》2020,34(21):4112-4127

The fractional Brownian motion (fBm) and fractional Lévy motion (fLm) can easily describe the geometry and the statistical structure of hydraulic conductivity (K) for real-world. However, the fBm and fLm models have not been systematically evaluated when building the K field for a low-permeability site. In this study, both the fBm and fLm are used to simulate the low-K field at NingCheGu (NCG), Tianjin, China. Groundwater flow and solute transport are then computed using MODFLOW and MT3DMS, respectively, and the influence of the fBm/fLm models for K on groundwater flow and solute transport is discussed. Results show that the fLm fits better the statistics of the low-K medium than fBm, and the random logarithmic K (LnK) field generated by fLm is more stable because the resultant LnK field captures more of the measured properties at the field site than that generated by fBm. In contrast, the LnK generated by fBm is more likely to form both high-K channels and low-K barriers. The fBm therefore predicts more extreme behaviours in flow and transport, including the preferential flow, low-concentration blocks and solute retention. The overall groundwater renewal period and solute travel time for the fLm simulation are slightly shorter than those for fBm. The impacts of the fLm and fBm models on the statistics of the resultant LnK fields and the dynamics of groundwater flow and solute transport revealed by this study shed light on the selection and evaluation of the fractional probability distribution models in capturing the K fields for low-K media.  相似文献   

基于自然间断点分级法的土地利用数据网格化分析   总被引：4，自引：0，他引：4  

李乃强  徐贵阳 《测绘通报》2020,(4):106

土地利用在自然资源统一管理中扮演着重要角色，面对不同区域和年份的数据，统一分析比对口径尤为重要，同时也应反映出相互之间的差异。本文以宜兴市2009年和2017年土地利用现状数据为数据源，首先使用统一的分类标准提取用地类型中的3大类，通过不同大小的单元划分尝试和结果分析，发现适用于该数据的网格尺度大小；然后基于自然间断点分级法进行分级范围划定，对宜兴市三类用地类型的分布和变化趋势进行综合分析，较为真实地反映了宜兴市用地情况；最后通过选用合适的空间尺度和分级范围划定方法，进而构建一个兼具操作性和科学性的土地利用数据网格化方法，为自然资源部门统筹管理和综合治理提供依据。  相似文献   

黔南上司地区石炭系有孔虫:兼论华南维宪阶有孔虫生物地层序列     

沈阳  王训练  李玉坤  杨志华  岑武轩  王雪兵 《地学前缘》2020,27(6):213-233

石炭纪时期有孔虫具有演化快、分布广、数量丰富、分异度高的特点,对于地层的划分对比具有极为重要的意义。与全球其他重要的石炭纪沉积区相比,华南有孔虫生物地层划分精度相对较低。本文首次较为系统地报道了华南石炭系代表性岩石地层单位旧司组和上司组下部丰富的有孔虫化石及其在剖面上的分布情况,并综合现有关于华南的有孔虫化石资料,将华南维宪阶划分为7个有孔虫化石带,自下而上分别为Eoparastaffella simplex带、Viseidiscus/Planoarchaediscus带、Paraarchaediscus带、Pojarkovella nibelis带、Koskinotextularia带、Bradyina带和Janischewskina带。这些有孔虫带可与全球其他典型的石炭纪沉积区进行很好的对比,从而为相关的研究提供一个较为精细的地层格架。通过对黔南上司地区有孔虫的研究,提议中国石炭系区域性年代地层单位上司阶底界可用有孔虫Bradyina的首现定义,并将上司阶与西欧的Warnantian亚阶中上部和俄罗斯的Aleksinian亚阶—Venevian亚阶对比,对应国际维宪阶上部,为全球石炭系年代地层对比提供了可靠的化石依据。  相似文献   

冲绳海槽表层沉积物放射虫属种空间分布特征及其影响因素     

董智  石学法  邹欣庆  邹建军  杨宝菊  刘季花  程振波 《地学前缘》2020,27(6):300-312

为探究冲绳海槽放射虫属种的空间分布特征及其海洋学意义,对采自冲绳海槽北部、中部和南部3个海域的34个表层沉积物中的放射虫群落组成特征进行了系统研究。总体看来,冲绳海槽表层沉积物放射虫丰度较高,群落组成以热带-亚热带暖水放射虫属种为主,其中优势种为Tetrapyle octacantha group、Spongodiscus resurgens和Euchitonia furcata。结果表明冲绳海槽放射虫属种存在明显的区域差异性,除T.octacantha group以外,其余暖水指示种含量总体上均呈现南高北低的变化趋势。冲绳海槽北部陆架-陆坡区受长江冲淡水的影响,温度和盐度变化较为剧烈,因此可能不利于大多数放射虫暖水指示种的发育,但T.octacantha group却因自身适宜生存的温度范围较大,进而得以在冲绳海槽北部陆坡区呈现出高值。较高的中层水温度可能是抑制亚北极中层水指示种Cycladophora davisiana在冲绳海槽分布的主要因素,而冲绳海槽的高海槛则限制了太平洋深层水种Carpocanistrum papillosum和Cornutella profunda的入侵。冲绳海槽放射虫的空间分布对区域海洋环境特征有着很好的响应,因此可以为古环境重建研究提供重要依据。  相似文献   

长江感潮河段潮波传播变化特征及影响因素分析     

黄竞争  张先毅  吴峥  刘锋  蔡华阳  杨清书 《海洋学报》2020,42(3):25-35

径潮相互作用是感潮河段水动力变化的典型特征，受其影响潮波传播具有明显的洪枯季及沿程变化。本文基于长江感潮河段天生港、江阴、镇江、南京、马鞍山及芜湖6个潮位站2002?2014年连续高低潮位资料及大通站月均流量数据，统计分析长江感潮河段潮波振幅衰减率、潮波传播速度及余水位坡度等传播特征值的洪枯季及沿程变化特征，并探讨这些潮波传播特征的变化规律及其主要影响因素。结果表明，潮波传播特征的洪枯季差异自上游至下游逐渐减小，其分界点位于天生港与江阴之间（其中，天生港和江阴站的多年平均洪枯季潮差差值约为0.01 m和?0.04 m）；径流动力对潮波衰减的影响主要位于江阴以上河段，江阴以下河段主要受潮汐动力控制；径流驱动下余水位坡度引起的余水位及水深增加，导致潮波传播的有效摩擦减小，当流量超过某个阈值时潮波振幅衰减反而减弱，特别是上游马鞍山-芜湖段最为明显，统计结果表明该河段流量阈值约为33 000 m3/s。本文分析结果作为前人研究的重要补充，可为长江河口感潮河段径潮相互作用机制研究及河口治理等提供基础参考。  相似文献   

2014年秋季渤海网采浮游植物群落结构   总被引：1，自引：0，他引：1  

张雪  王俊  马武  王宏  高燕  刘克奉 《海洋学报》2020,42(8):89-100

基于2014年秋季在渤海进行的水文、化学和生物方面的综合大面调查，研究了渤海网采浮游植物群落的结构特征，并结合文献资料，分析影响浮游植物群落结构形成的原因。结果显示:2014年渤海秋季共鉴定浮游植物3个门42属96种，其中以硅藻为主，为34属79种，占总物种的82%；甲藻门7属16种，占总物种的17%；金藻门1属1种。其中，角毛藻属的种类最多，共17种；其次为圆筛藻属，共13种。浮游植物总细胞丰度介于(0.71～72.15)×104 cells/m3，平均为13.88×104 cells/m3，硅藻与甲藻细胞丰度比值为2∶1，硅藻在莱州湾的细胞丰度极显著高于其他海区，甲藻在渤海中部海区的细胞丰度显著高于其他海区。浮游植物优势种主要为星脐圆筛藻(Coscinodiscus asteromphalus)、威氏圆筛藻(C. wailesii)、具槽帕拉藻(Paralia sulcata)、梭状角藻(Ceratium fusus)和夜光藻(Noctiluca scintillans)。渤海秋季浮游植物群落多样性水平分布不均，局部海域由于单一优势种过量繁殖多样性降低，低值区分布于辽东湾和渤海海峡海域。与历史同期资料对比，渤海海域浮游植物群落出现明显的物种演替现象，甲藻中的角藻逐渐兴起，其在渤海中部及辽东湾的优势地位已经超过角毛藻属和圆筛藻属，渤海秋季局部海区浮游植物群落结构已经由硅藻控制转为硅藻和甲藻共同控制。  相似文献   

巴芬湾西部和格陵兰岛东部大气经向热量输送协同变化对夏季北极海冰的影响     

王乐  张录军  杨文发 《海洋学报(英文版)》2020,39(8):14-23

利用欧洲中心气候再分析资料和美国国家冰雪数据中心北极海冰面积资料，分析了夏季北极海冰面积与前期大气经向热量输送年际变化的联系。结果表明：6月北半球中高纬大气的经向热量输送以瞬变热量形式为主，其中巴芬湾西部（B区）和格陵兰岛东部（G区）是瞬变热量向极区传输的两个通道，二者之间存在反位相的协同变化，且这种协同变化与夏季北极海冰面积变化密切相关。可能的机制为：6月，AD、AO和NAO三种北极大气环流型能够引起巴芬湾西部和格陵兰岛东部瞬变热量输送的协同变化，这种协同变化通过涡旋动力作用激发夏季极区大气表现为AD异常，同时影响途经区域的气温，从而通过热动力作用影响夏季北极海冰。将向极区输送的热量称为暖输送，从极区输出的热量为冷输送，则上述两个区域的瞬变热量协同输送可分为三种情况：B暖G冷、B冷G暖、B和G均冷，而B和G均暖的情况十分罕见。当B区向极区输入、G区输出热量时，有利于太平洋扇区和喀拉海的海冰偏少；当G区输入、B区输出热量时，利于喀拉海和拉普捷夫海海冰偏少；当B区和G区均输出热量时，利于波佛特海南部、喀拉海和拉普捷夫海海冰偏多，反之则相反。  相似文献   

赤道东印度洋和孟加拉湾障碍层厚度的年际变化及其影响机制     

马天  程旭华  齐义泉  陈佳佳 《海洋学报(英文版)》2020,39(7):19-31

Interannual variability(IAV) in the barrier layer thickness(BLT) and forcing mechanisms in the eastern equatorial Indian Ocean(EEIO) and Bay of Bengal(BoB) are examined using monthly Argo data sets during 2002–2017. The BLT during November–January(NDJ) in the EEIO shows strong IAV, which is associated with the Indian Ocean dipole mode(IOD), with the IOD leading the BLT by two months. During the negative IOD phase, the westerly wind anomalies driving the downwelling Kelvin waves increase the isothermal layer depth(ILD). Moreover, the variability in the mixed layer depth(MLD) is complex. Affected by the Wyrtki jet, the MLD presents negative anomalies west of 85°E and strong positive anomalies between 85°E and 93°E. Therefore, the BLT shows positive anomalies except between 86°E and 92°E in the EEIO. Additionally, the IAV in the BLT during December–February(DJF) in the BoB is also investigated. In the eastern and northeastern BoB, the IAV in the BLT is remotely forced by equatorial zonal wind stress anomalies associated with the El Ni?o-Southern Oscillation(ENSO). In the western BoB, the regional surface wind forcing-related ENSO modulates the BLT variations.  相似文献   

基于一维综合孔径微波辐射计的海面温度反演研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

艾未华  冯梦延  陈冠宇  陆文 《海洋学报(英文版)》2020,42(5):115-122

Due to the low spatial resolution of sea surface temperature(T_S) retrieval by real aperture microwave radiometers,in this study, an iterative retrieval method that minimizes the differences between brightness temperature(T_B)measured and modeled was used to retrieve sea surface temperature with a one-dimensional synthetic aperture microwave radiometer, temporarily named 1 D-SAMR. Regarding the configuration of the radiometer, an angular resolution of 0.43° was reached by theoretical calculation. Experiments on sea surface temperature retrieval were carried out with ideal parameters; the results show that the main factors affecting the retrieval accuracy of sea surface temperature are the accuracy of radiometer calibration and the precision of auxiliary geophysical parameters. In the case of no auxiliary parameter errors, the greatest error in retrieved sea surface temperature is obtained at low T_S scene(i.e., 0.710 6 K for the incidence angle of 35° under the radiometer calibration accuracy of0.5 K). While errors on auxiliary parameters are assumed to follow a Gaussian distribution, the greatest error on retrieved sea surface temperature was 1.330 5 K at an incidence angle of 65° in poorly known sea surface wind speed(W)(the error on W of 1.0 m/s) over high W scene, for the radiometer calibration accuracy of 0.5 K.  相似文献   

基于大数据分析下的气候模型     

张宸豪  冯曦  冯卫兵  刘涛  丁坤 《海洋科学》2020,44(10):1-11

为研究全球变暖与极寒天气间的关系，对加拿大13个省代表性测站10年的观测数据进行时空变化趋势分析，采用经验正交函数（EOF）寻找海洋表面温度历史数据的变化规律。另外利用BP神经网络建立了年平均温度、日降水量与地球吸热、散热、海表面温度、当地纬度间的关系，预测未来25年气候的变化，并建立了“极寒天气”与气候变化的关系模型。研究表明：高纬度地区温度、降水量普遍较低，同经度地区的温度差异较小且降水量变化不大；加拿大地区温度呈周期性变化，符合北半球的季节变化特征；北大西洋的东部与其他海洋的温度是反相关的，西太平洋南北回归线附近的海洋表面温度升高；“极寒天气”出现频率与气候变化有一定关系，局地极寒现象与全球变暖的大趋势并不矛盾。本研究为人们认识和理解“全球变暖”提供了一个新的思路。  相似文献