利用卫星重力资料反演地壳及岩石圈厚度

地球外部重力场由地球内部物质分布所决定,由于地壳与地幔、岩石圈与软流圈存在着较大的物性差异,利用重力资料可以确定莫霍面和岩石圈底面深度。基于上述结论,利用ＯＳＵ９１全球重力位模型数据进行了反演,计算结果表明,地壳和岩石圈厚度与地形相关,大陆地壳、岩石圈较厚,海洋则相反。     

顾及地形影响的火星地表天文辐射时空特征分析

天文辐射指不考虑大气影响，落于地表的太阳辐射类型，亦是太阳能资源评估的重要背景。火星天文辐射及其时空分布特征的研究会为未来火星的探索提供助力，为火星太阳能资源的精细化利用和高效开发以及政府的科学决策提供基础数据。火星地形地貌错综复杂，其规模形态地球难以比拟，故而无法忽略地形对火星地表天文辐射的影响效果。然而，当下对火星天文辐射的计算和研究并未考虑火星实际地表的遮蔽效应且往往是从局部区域进行的研究。本文考虑纬度差异、时序更替的综合影响，以分辨率200 m的数字高程模型作为基本数据，提出了基于DEM计算火星天文辐射的理论模型，利用Hadoop分布式集群提供的并行计算框架以10 min为一个时间单位精细模拟了考虑地形遮蔽影响的火星全球地表天文辐射空间分布。Rb为水平面天文辐射与考虑地形遮蔽因素的天文辐射之比，一般用于评估天文辐射的地形遮蔽程度。基于全球不同纬度使用Rb进行时空分析，通过有交互的双因素方差分析、因子分析、相关性分析探寻地形因子及天文因素对阴坡和阳坡Rb值的影响程度。结果表明：地形对火星全球地表天文辐射的影响效果在时空尺度上具有明显的规律性，其影响程度不仅与地形自身发展情况（包括...     

火星也有沙尘暴

沙尘暴的形成有两个必不可少的因素：风和沙尘。 火星的大气密度非常小,大约只有地球的1％,在受到太阳光照射时,大气层根本无法起到保温作用,因此火星地表能够接受到太阳照射的一面温度大约为27℃,而背向太阳的一面温度则只有-133℃,二者相差160℃1     

雪球地球

正说到冰雪,你会想起什么?是电影《冰河世纪》?还是南极、北极?今天,我们要讲的冰雪故事,是发生在6亿多年前地球上的一次极寒事件。与其相比,电影与南极、北极也不过是小巫见大巫罢了。冰与雪之歌"雪球地球",顾名思义,此时的地球普遍被冰雪覆盖,冷干的空气在苍凉的大陆上肆意驰骋,巨厚的冰层覆盖了广袤的海洋,当时全球的平均气     

中国发布“探索地球系统”

<正>2015-09-23中国科学院地球系统模式1.0及地球数值模拟装置原型系统正式对外发布。这款"探索地球系统"可以帮助科学家进行短期气候预测、灰霾治理等方面的研究。新发布的地球系统模式1.0是我国自主研发的第一个地球系统模式,包含完整的气候系统和生态环境系统分量,集成大气、海洋、海冰、陆面水文、大气化学和气溶胶、动力学植被和海洋生物地球化学等子系统模式,通过耦合     

“好奇”号火星探测器火星表面取样钻探近况

通过对火星进行探测,可获取大量对研究地球乃至太阳系的起源及演化、生命起源及演化等关键科学问题具有重要价值及意义的科学数据.为获取这些科学数据,世界各国先后制定了各自的火星探测计划,其中,美国宇航局发射的“好奇”号火星探测器的探索成果最为丰硕.自着陆以来,“好奇”号火星探测器利用自身携带的科学设备在火星表面实施了定点钻探采样,并对样品进行了简要分 析.根 据 美 国 宇 航 局 (NASA)的 公 开 资 料,结 合 “好 奇”号 火 星 探 测 器 自 身 搭 载 的 火 星 手 持 透 镜 成 像 仪(MAHLI)的应用,介绍了“好奇”号火星探测器在火星表面取样钻探的近况,并且针对火星取样钻探存在的难点提出了相应的对策,加深了人类对火星的认识,同时也为我国的火星探测计划提供重要的参考价值.      

大陆动力学的物质演化研究方向与思路

大陆动力学是在当代板块构造新的发展基础上提出的重要科学问题和研究领域。它从大陆尺度研究大陆形成演化和动力学机制等基本问题,其核心是把大陆作为一个独立的动力学系统来研究,通过研究大陆形成过程和演化历史等各种基本问题来阐明大陆与整个地球系统的相互作用。这里强调的是把大陆的研究放到演化的视野上来观察和认识。地球最早的物质以及之后的演化都记录在大陆岩石上,因此,大陆的物质演化无疑是解开大陆动力学之谜的基础。在国家自然科学基金委员会-中国科学院学部联合专项基金项目"板块构造与大陆动力学发展战略研究"的支持下,提出了大陆动力学的物质演化研究方向与思路。     

为发展我省海水增、养殖工作而奋斗

占地球表面积5亿900万方公里73％的水表面积,只供应了人类1％的食物,而地球上可耕土地不过36亿英亩,却养活了三四十亿的人民,由这个比率来看,海淡水中的生产量,远远不如陆地提供了人类99％的食物。目前全世界的水产品的总产量约7000万吨,其中除淡水一千万吨之外,在6,000万吨海产品中,80％为海洋捕捞所得,捕捞的面积也不大,仅为海洋总面积7.6％,也就是在大陆架的上面,而且多位于北半球(约70％),各国从事于海洋     

西天山阔拉萨依铁矿火山岩地球化学特征及其地质矿产意义

阔拉萨依铁矿大地构造位于西天山造山带西段伊犁-中天山板块南缘,矿体赋存于石炭系大哈拉军山组火山岩系内。对火山岩开展了系统的岩石学和地球化学研究。结果表明,火山岩属高钾钙碱性-钙碱性系列,富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE,如Nb、Ta、Ti),具有活动大陆边缘火山岩的地球化学特征。不同火山岩的地球化学特征类似,为同源岩浆演化的产物。岩浆源区为经过俯冲带流体改造后的富集地幔楔,且有俯冲板片沉积物参与其部分熔融过程,岩浆在上升过程中受到了地壳物质的同化混染作用,并且发生了结晶分异作用。根据岩石组合和地球化学特征,推断阔拉萨依铁矿火山岩形成于南天山洋向伊犁-中天山板块俯冲的活动大陆边缘环境。结合前人研究成果和矿床地质特征,认为阔拉萨依铁矿是火山作用的产物,具有火山岩型铁矿床的特征。      

南秦岭古生代隐伏基底分布特征及对金属成矿的控制

近年来深部构造与大陆块体边缘成矿作用成为区域成矿学及成矿预测研究的新领域。通过对南秦岭古生代盆地隐伏基底分布与矿床分布空间关系的研究,表明南秦岭古生代盆地成矿带的矿床分布,与隐伏基底分布有关,特别是受隐伏基底边缘控制明显,或位于隐伏基底内部深大断裂附近。隐伏基底的边缘,也即基底与沉积盆地的转换部位,属地球化学边界,深大断裂发育,岩浆活动剧烈,物质来源丰富,容易形成最佳的控矿地质条件组合;隐伏基底边缘为重要的地球化学急变带,对寻找大中型矿床,具有重要的定位作用。     

非活动论与地球脉动式演化学说的再崛起──纪念张伯声院士逝世二周年

以强调岩石圈作大规模水平移动为特色的活动论在兴旺了２０余年之后，由于首先在大陆上，继之在海洋上碰上了麻烦；在研究地球演化的过程中，又在古地磁学与古气候学上遇到了不解之谜；地球的分层结构及其各种物理、化学参数对于经典的乃至修正了的板块学说的支持都显得软弱无力。人们不得不回过头来冷静思考其反对者们的意见。其实，持否定态度的学者一直没有停止过他们的研究，尤其脉动论者。如今，脉动学说有了新的发展，其中“地球多级驻波式脉动理论模型”的提出，使活动论的各种麻烦都成了它的根据。尽管以再崛起的脉动论为代表的非活动论尚未形成一股强大的科学势力，但其前景是不可低估的。     

大地构造和海陆起源的内波假说（Ⅰ）──关于板块学说的若干问题及其思考

随着资料的积累，不断发现与板块假说相矛盾的事实：地震层析没有发现地幔对流的证据，却发现大陆克拉通具有４００ｋｍ深的“壳根”；海洋地质调查发现了一系列否定板块假说的重要证据，尤其是大西洋中多处发现古岩石，使海底扩张模型受到严重挑战；跨越扩张脊的一系列测量结果实际上否定了扩张假说。此外，作为学说重要支柱的地磁资料的可靠性受到怀疑，板块消减过程中洋底沉积层堆积被否定，大陆碰撞模式与陆上地质资料的不符，动力机制不明，板块模式不适于解释复杂的大陆地质而难以登陆等事实，已令板块构造理论陷入了深刻的危机之中。根据煤和蒸发岩的地史分布等资料，说明一个海陆相对固定的大地构造模型更符合实际。通过对大地构造假说发展史的分析和研究，并借鉴天文学中太阳系的发现史，认为新假说的建立必须从确凿的地质现象，而非多解性的资料和推断出发。由此提出大地构造和海陆起源的内波假说。     

地球膨胀造陆与大陆极向运动

本研究对地球起源与海陆成因及变迁等问题进行论证，以物质运动基本原理（物质集中、能量释放）提出：“地球中间膨胀（释能）造陆、大陆向两极移动”的新学说（１９８２年）。认为地球成因与演变同其它天体一样，是在星际物质集中下发生的能量释放过程。由于地球水分子多，能量释放缓慢亦使陆地生成缓慢，陆地是其后产生的。陆地主要生成在地球自转离心力、日月引力、地球张力（内能膨胀）的最强区。这样不仅使地球会演变成椭球体，同时膨胀区大陆在向两极方向移动中，便发生海陆变迁与地表形变。     

板块运动规律梳理及其源动力实验计算研究

洋中脊是大洋的胚胎,从洋中脊为地堑式中央裂谷的形态特征来看,大洋是拉张应力的产物,因此必须依据大陆漂移造成海底被动扩张这一结论来分析研究板块运动的动力源问题。大陆漂移的方向是有规律的,根据世界大洋年龄图等资料进行逆推,还原不同阶段的洋陆展布状态,可以看出,白垩纪以来南半球大陆分解向北运动、北半球大陆分解向南运动,大陆在向低纬度地区运动的过程中向西运动,这种大陆漂移的方向性特征与地球自转力作用的方向性特征完全吻合。根据模拟实验,在空心不锈钢球体的中高纬度表面吸附具有一定质量的磁扣并旋转不锈钢球体,当达到一定转速时,磁扣会向赤道漂移,同时向西漂移。同理,地球上的大陆高出大洋,当中高纬度的大陆自转离极力大于前方大洋阻力时,必然会造成大陆在大洋之上仰冲,也就是大陆在大洋之上漂移。根据离极力理论计算可知,中心在中纬度的大陆产生的离极力足以使前方大洋破裂屈服,从而发生指向赤道方向的逆冲运动;而向赤道运动的大陆因旋转半径变大会产生强烈的向西的同步力,造成大陆西侧大洋破裂并发生逆冲运动,从而向西漂移。板块运动的本质就是大陆挤压大洋造成洋壳破裂逆冲,陆壳于洋壳之上作仰冲运动,大陆前方的古大洋逐渐被俯冲消亡,最终与前方大陆碰撞造山合并成新的大陆;而由于大陆的前行造成其后的岩石圈普遍处于张裂状态,导致原大陆被拉张分解为2个或多个陆块,分裂的陆块之间沿洋中脊增长生长为新大洋。地球自转形成的地转力除造成板块运动外,还可能使岩石圈内部发生断裂,并在已有断裂上积累和释放势能,从而造成地震。     

大地构造和海陆起源的内波假说（Ⅱ）──建立假说的大地构造学与运动学基础

介绍建立大地构造内波假说的根据，即：（１）全球海陆分布的低阶球谐特征；（２）全球大洋中脊体系的存在；（３）大陆永存及生长的事实；（４）地壳均衡及莫霍面的化学分界面性质；（５）地槽活动的现象、规律等。在分析以在事实的基础上，研究了大地构造运动中主要的物质运动过程，认为从薄地壳底部向厚地壳底部迁移的地壳物质流，引起地壳厚度的自激波动，推动地槽运动和大陆生长。     

ZONALITY OF DISTRIBUTION OF PHYSICO-GEOGRAPHICAL ZONES IN CHINA

With the methods of regression analysis and trend surface analysis, taking the bottom and top lines of dark conifer forest, bottom line of permafrost and the snowline of the latest glaciation in China as examples, this paper discusses the zonality regulaties of the distribution of physico-geographical zones in China. (1) Latitude zonality obeys the mathematical model of normal frequency distribution, being approximate to descending straightly within the latitude of China. (2) Longitude zonality shows that the elevation of physico-geographical zone rises straightly with the distance to east coast. (3) The combination of latitude and longitude zonalities appears a plane inclining from SSW to NNE. The decline of physico-geographical zone resembles a semiellipse- sphere inclining from the Qinghai-Xizang (Tibet) Plateau to northeast China, reflecting the effect of relief. (5) Physico-geographical zonation depends on the combination of hydrothermal conditions. Thus the factors influencing the distribution reg     

Physical structure of geographical environment—Integrity and disparity,generality and individuality

Integrity and disparity are two of the basic characteristics implied in the scientific connotation of the physical environment as a material system. From a dialectical materialistic point of view the physical character of geographical environment of the earth surface is the unity in diversity. It is on such grounds that the two basic characteristics were put forth by the author in his monograph “Physical Structure of South American Geographical Environment” as the underlying theme. This holds true for the hierarchy of physical regions. For instance, the physical environment of the earth surface in unity behaves as a huge whole, yet, in differentiation into continents, it displays disparity; each continent differs from others and becomes an integrity in its own right. The same is true of regions of lower levels. In the case of generality and individuality of regional types and their constituent distributive areas in different continents, the same relationship exists among them. Owing to similar origin each type and its distributive areas in different continents bear the general character in common. On the other hand, each area expresses its own peculiarities, resulting from the interactions of the specific conditions of the continent in which lies the area concerned. In addition, the South American tropical west-coast desert exemplifies an observable dynamic changes of the physical structure of geographical environment from aid to humid and vice versa with the wax and wane of E1 Nino.     

PHYSICAL STRUCTURE OF GEOGRAPHICAL ENVIRONMENT-INTEGRITY AND DISPARITY,GENERALITY AND INDIVIDUALITY

Integrity and disparity are two of the basic characteristics implied in the scientific connotation of the physical environment as a material system. From a dialectical materialistic point of view the physical character of geographical environment of the earth surface is the unity in diversity. It is on such grounds that the two basic characteristics were put forth by the author in his monograph "Physical Structure of South American Geographical Environment" as the underlying theme. This holds true for the hierarchy of physical regions. For instance, the physical environment of the earth surface in unity behaves as a huge whole, yet, in differentiation into continents, it displays disparity; each continent differs from others and becomes an integrity in its own right. The same is true of regions of lower levels. In the case of generality and individuality of regional types and their constituent distributive areas in different continents, the same relationship exists among them. Owing to similar origin ea     

The Upper Ocean Thermal Structure and the Genesis Locations of Tropical Cyclones in the South China Sea

The relationship between the upper ocean thermal structure and the genesis locations of tropical cyclones （TCs） in the South China Sea （SCS） is investigated by using the Joint Typhoon Warning Center （JTWC） best-track archives and high resolution （1/4 degree） temperature analyses of the world＇s oceans in this paper In the monthly mean genesis positions of TCs from 1945 to 2005 in the SCS, the mean sea surface temperature （SST） was 28.8℃ and the mean depth of 26℃ water was 53.1 m. From the monthly distribution maps of genesis positions of TCs, SST and the depth of 26℃ water in the SCS, we discovered that there existed regions with SST exceeding 26℃ and 26℃ water depth exceeding 50m where no tropical cyclones formed from 1945 to 2005 in the SCS, which suggests that there were other factors unfavorable for TC formation in these regions.     

基于SGOG瓦块的数字地球真三维可视化技术与应用

以Google Earth为代表的第一代数字地球平台,利用球面剖分瓦片,构建了2.5维静态的数字地球表面,实现了地表空间数据的集成、建模和应用,但没有涉及地表上下的空间。本文阐述了球体大圆弧QTM八叉树剖分的规则、瓦块体系的几何特征及其编码原理,设计并实现了瓦块编码到空间直角坐标之间的互换算法,并利用C++和OSG等主流语言,构建了真三维数字地球可视化平台的雏形框架;实现了球面和球体的任意剖分、地表上下空间实体的可视化建模及简单三维空间分析。初步展示了球体瓦块的新一代数字平台在天地一体化空间大数据集成、管理、建模与应用中的优势及前景。研究表明,球体大圆弧QTM八叉树网格,具有简单、规整、几何特征明晰、适宜作为全球离散空间的坐标基准,利于空间实体建模与可视化等特点,可作为构建新一代数字地球平台的数据模型基础。