基于模糊C均值聚类的二维直流电阻率与射频大地电磁联合反演

为结合直流电阻率（direct current resistivity, DCR）与射频大地电磁（radio-magnetotelluric, RMT）法反演优势,开展了二维DCR与RMT数据联合反演研究。在经典最小结构模型正则化的基础上,采用平衡算子调节两个数据间的权重,引入模糊C均值（fuzzy C-means, FCM）聚类对电阻率模型进行约束,根据数据均方根误差自动调整FCM聚类项的权重,提高了联合反演效果。通过单独反演与联合反演结果的对比,分析了两种方法的反演能力,总结了联合反演的优势。模型试算表明,DCR与RMT数据联合反演得到的电阻率模型较单独反演更接近实际模型,FCM聚类约束的应用可进一步提高联合反演的效果。     

相山火山盆地主要地质单元物性特征分析

相山铀矿田为我国主要铀矿资源基地之一。对相山火山盆地主要地质单元的密度、磁化率、电阻率、极化率与波速物性进行了测试分析,测试样本覆盖地质单元包括鹅湖岭组一段、鹅湖岭组二段、沙洲单元、打鼓顶组一段、打鼓顶组二段、青白口系等。对测试数据采用3倍均方差法剔除异常值后进行数据统计,得到了常见值、平均值、变化范围等参数,结果表明变质岩与火山岩之间存在良好的物性界面,为深部找矿物探方法的开展提供了物性基础。通过逆质量磁化率(密度/磁化率)与密度交会分析,可较为明显的将物性交会区域划分为四个区,分别对应4类填图单元。该研究全面认识了相山火山盆地主要地质体的物性特征,对在该区开展重磁联合反演提供了新的思路,对该区深部探矿很有意义。     

探地雷达与高密度电法在铀尾矿库地下结构可视化中的应用

针对早期退役铀尾矿库存在缺少规范的监测系统、表层治理覆土与地下尾矿埋藏情况不明的问题,采用高密度电法获取尾矿库中深部信息,绘制反演数据二维等值线图和三维等值面图,分析地下尾矿的空间分布情况和基岩位置;采用探地雷达方法探测浅地表的精细结构,根据雷达反射剖面图划分层位,分析治理覆土厚度变化规律。研究结果表明,高密度电法能够有效探测尾矿库地下结构,尾矿沉降和覆土挤压引起尾矿砂水平分层较差,存在覆土薄弱区域,并可能形成潜在的渗漏通道;探地雷达可以清晰分辨深度2 m内的治理覆土分层,发现治理覆土的厚度较稳定。两种方法的探测结果可以为铀尾矿库的安全稳定性评价提供依据及参数。     

揭开汛期降水变化的奥秘:厄尔尼诺回响曲

 20世纪中国长江流域3次特大洪涝均发生在厄尔尼诺次年夏季。介绍了短期气候预测的科学原理,回顾了人们对气候变化机理的探索历程,总结了汛期降水预测取得的最新进展和面临的挑战;最后分析2015年发生的超强厄尔尼诺事件给2016年中国汛期降水带来的影响。     

海洋对全球变暖的快慢响应与低温升目标

最新研究表明,为了实现《巴黎协定》制定的1.5或2℃低温升目标,温室气体浓度需要在增长到某个峰值后逐渐下降.利用第五次国际间耦合模式比较计划(CMIP5)中气候模式和理想的一维两盒模型的模拟结果,研究了全球变暖下海洋混合层的快速响应和深层海洋的缓慢响应及其对低温升目标的影响.多模式平均结果显示,在辐射强迫先增长后稳定情景(RCP4.5)下,全球表面平均温度(global mean surface temperature,GMST)会以先快后慢两种速率增长;而在辐射强迫先增长后减弱情景(RCP2.6)下,GMST会先快速增长,然后缓慢下降,且在2050~2100年间基本保持不变.这是由于不同情景下,GMST的变化特征由海洋快、慢响应在各个阶段的贡献比例所决定.RCP2.6情景下,GMST在2100年的温升值为1.83℃,对应辐射强迫下降阶段;而在RCP4.5情景下,GMST同样达到该温升值的时间为2033年,对应辐射强迫增长阶段.虽然两个时刻的GMST温升相同,气候系统在两种情景下的响应却有很大区别.其中,由热膨胀导致的全球海平面平均升高幅度在RCP2.6中要远高于RCP4.5,表面增温的空间结构也存在重要差异.在CMIP5使用的大多数未来情景中,多模式平均预估的1.5和2℃温升目标到达时间都远远早于2100年,这意味着如果利用这些情景下的结果来类比21世纪末低温升目标下的情况,会严重低估海洋慢响应过程的气候效应.     

地气测量在相山隐伏铀矿勘探中的试验研究

为了更好地在华南硬岩地区隐伏铀矿勘探中应用地气测量方法,将地气测量方法在江西相山已知铀矿区进行试验。采用自行研制的恒流式地气采集器在野外已知剖面上进行地气采集,分别使用高密度海绵(固体捕集介质)和硝酸溶液(液体捕集介质)两种捕集介质进行对比测量研究,同时结合地面伽马能谱测量以及土壤天然热释光测量,对比已知钻孔资料,对剖面进行综合异常解释。研究结果表明,地气测量能够在地表反映出埋深约为900 m的铀矿体矿致异常,在三处已知见矿区域上方均呈现出较高水平的铀含量;对比两种不同捕集介质的采集效果,结果表明液体捕集介质的效果较好;采得的地气中铀含量在断裂带上高值明显,说明断裂构造为地气物质从深部向地表迁移提供了一个重要通道;土壤热释光测量与地气测量结果吻合度较高。试验结果说明地气测量能够反映深部的含矿信息,在深部隐伏铀矿勘查中有着良好的应用前景。