张廷军教授纪念专刊·编者按

<正>2022年1月，冰冻圈科学领域杰出科学家、国家特聘专家、兰州大学资源环境学院张廷军教授与世长辞。曾与他一起合作、共事的诸多专家学者都为先生的离去而深切悲痛，中国冰冻圈科学界为失去这样一位优秀的科研领军人才而扼腕叹息。张廷军教授曾任兰州大学资源环境学院院长、国务院学位办公室地理学科评议组成员、教育部地理学本科教学委员会秘书长、气候与冰冻圈计划（CliC）科学指导委员会委员、     

南海东北部450 m以浅水层与深层海流观测结果及其谱分析

基于在南海东北部锚定测流站在450 m以浅Long Ranger ADCP测流长达77 d的资料, 以及在2000与2300 m处深层流长达7个月左右的测流资料, 进行了谱分析与计算. 得到以下几个主要结论: (1) 比较50～400 m处海流的月与季节变化, 它们的变化趋势是较为一致的. 从日平均流速前进矢量图, 其流速在大部分时间是按逆时针方向旋转而变化. 这与从对海表面高度作定性分析的结果大致符合, 海表面高度来自CCAR对TOPEX/ERS-2卫星高度计资料分析. 日与月平均流速都在11月份最大, 10月其次, 8月最小. (2) 在2000与2300 m处日与月平均流速平均地1月最强, 9月次强, 8月最弱. 从季节变化来看, 冬季(1～3月)流速最强, 秋季其次, 夏季最弱. (3) 潮流随深度变深有所变化, 在上层全日潮峰值要高于半日潮峰值, 但在200～400 m处半日潮峰要高于全日潮峰值. 在450 m以浅它们的振动皆以顺时针方向为主. 在1500 m以深全日潮峰值又高于半日潮峰值. (4) 发现自50～2300 m都存在2个多月周期振动, 其中在450 m以浅水层振动周期皆为75 d, 其振动方向为逆时针方向. 在2000与2300 m处振动周期分别为68与69 d, 其振动方向也是以逆时针方向为主. (5) 揭示在450 m以浅水层随深度变深, 振动周期有变化, 例如f >0时在50与100 m处存在22与15 d左右的显著振动. 但随深度增加, 在200～400 m处这些周期振动都不存在, 只存在较小周期13 d左右的振动, 这与深层流振动的规律有差异. (6) 在2000及2300 m处存在1个多月, 23 d, 半个月左右周期的振动. (7) 在50～2300 m皆存在4～8 d左右周期的天气过程的振动, 还存在惯性周期振动, 其振动方向为顺时针方向, 也存在8 h与6 h的短周期振动. (8) 通过交叉谱的计算, 揭示: (ⅰ) 2000与2300 m两组流速时间序列对于2个多月的周期振动(T = 68.3 d)和1个多月的周期振动都有很好的相关性; (ⅱ) 100与2300 m两组流速时间序列对于半个月周期振动(15.5 d)和2 d等都有很好的相关性.     

面向5G网络应用的精确时间同步协议测试与分析

随着5G的普及和基站建设,对基站间时间同步精度提出了更高的要求．目前,精确时间同步协议(PTP)只能达到几十纳秒,且频率分布效果差,将其结合同步以太网(SyncE)技术后可以实现网络上所有时钟的频率与时钟源同步．WR(White Rabbit)技术在PTP+SyncE的基础上加入了全数字双混频鉴相器(DDMTD),对节点间相位差进行调整补偿,消除由相位噪声长时间累积引起的不同步,动态实现了整个网络节点的时钟同步．本文分别介绍了将SyncE与PTP结合的同步方法和WR同步方法的原理及实现过程,最后构建实验平台验证同步过程,测试证明可以分别达到百皮秒和几十皮秒的抖动,同步精度分别能达到纳秒和亚纳秒级别.      

高应力区砂岩加卸载条件下能量变化规律及损伤分析

根据高应力区砂岩三轴压缩试验和峰前卸围压试验的结果,分析了砂岩在不同应力路径下的能量变化规律。试验结果表明,相同围压下,峰前卸围压试验的各能量指标(总吸收能、弹性应变能、耗散能)均小于三轴压缩试验,能量变化特征与其初始应力路径密切相关,且随围压的增大而增大。峰前储存的弹性应变能比耗散能多,耗散能只在临近峰值点处才迅速增加。能量的耗散会导致岩石产生损伤,并且使岩性劣化、丧失强度,从能量角度定义的损伤变量,可以得出结论:开始卸荷低围压下的损伤变量大于高围压下,临近破坏时高围压下的损伤变量大于低围压下;卸围压使岩样束缚减小,加速了损伤的发展,岩样所受的应力状态愈趋不平衡。因此,基于能量的角度来表征岩石的损伤演化更符合实际。     

一种双向测距与时间同步系统的设计与分析

在研究双向单程伪距测量原理的基础上,设计了双向测距与时间同步（DRTS）终端系统总体构架,阐述了在系统中使用的技术,并搭建了基于DSP＋FPGA的双向测距与时间同步系统软硬件平台。实验结果表明,此系统的码速率为5MHz、中心频率为15MI-Iz时,测距和时间同步的分辨率可达0．15cm和5ps（@1S）,采用不同频率源时测距和时间同步的精度分别为1．038m和3．46ns,采用相同频率源时分别为0．28cm和9．43ps（参考频率稳定度1×10^-10／d量级）。与国外同类产品相比具有测量精度优势,但考虑通用性,此系统的硬件仍需进一步优化,软件上需要做到码速率可调。     

基于GIS的地下工程选址技术与应用

为解决常规地下工程选址方法工作量大、成本高且受时间、地域、地形限制,勘测选址不便的问题,通过深入分析地下工程与地质背景的依存关系,研究并提出了基于GIS的地下工程选址技术。结合工程实践与实测试验研究构建了地下工程选址所需的工程技术指标与遥感指标集之间的数学映射关系模型。以GIS为分析平台,利用多因素交叉耦合选址理论实现地下工程选址评价,有效提高地下工程选址的时效性与工作便捷性,同时还可节约前期勘察成本。经青藏高原西部某地区初步应用,取得较好的应用效果。     

高应力区砂岩加卸载条件下能量变化规律及损伤分析

根据高应力区砂岩三轴压缩试验和峰前卸围压试验的结果,分析了砂岩在不同应力路径下的能量变化规律。试验结果表明,相同围压下,峰前卸围压试验的各能量指标(总吸收能、弹性应变能、耗散能)均小于三轴压缩试验,能量变化特征与其初始应力路径密切相关,且随围压的增大而增大。峰前储存的弹性应变能比耗散能多,耗散能只在临近峰值点处才迅速增加。能量的耗散会导致岩石产生损伤,并且使岩性劣化、丧失强度,从能量角度定义的损伤变量,可以得出结论:开始卸荷低围压下的损伤变量大于高围压下,临近破坏时高围压下的损伤变量大于低围压下;卸围压使岩样束缚减小,加速了损伤的发展,岩样所受的应力状态愈趋不平衡。因此,基于能量的角度来表征岩石的损伤演化更符合实际。      

张掖市水资源实物型投入产出表的编制应用

实物型投入产出模型更适合用于核算与量化分析经济系统与资源环境间直接及间接的耦合关联。采用Helga Weisz的方法,通过价值型向实物型表转换,编制完成张掖市实物型投入产出表。基于实物型投入产出模型,对张掖市各部门水资源利用在社会经济系统中迁移特点和部门关联程度及乘数进行分析。结果表明：实物表为我们提供了新的分析视角,此方法的应用在资源环境领域的应用具有相当的适用价值。间接需求对水资源影响不容忽视,每个部门的乘数作用很大程度影响该部门在虚拟水战略中的地位和作用。畜牧业、制造业、建筑业在张掖市水资源利用部门关联中作用突出,应作为水资源的社会化管理重点关注的部门。     

地电井下观测装置技术指标的测试与认定讨论——井下观测设施构建与测试技术

观测技术系统的设施构建技术指标认定是观测技术的核心所在,本文结合地电井下观测设施构建工程^[1],着重讨论针对观测装置测试的需求、技术指标测试的方法以及认定的过程。文中以具体工程参数为例,给出4项测试结果,讨论了认定依据和认定过程,希望本讨论能对地电井下观测设施建设、指标的认定起到参考作用。     

基于构造解析重建的四川呷村银多金属矿床模型

四川省白玉县呷村银多金属矿床是中国著名的VHMS矿床之一,前人曾进行过详细的矿床模型研究。对于矿床下部脉状矿体大致呈层状平行于上部块状矿体的地质现象,前人曾提出"层状矿席+层控网脉状矿带"等模式。文章通过对呷村矿床地质特征的详细研究后认为,呷村矿床在印支期形成之后,遭受到燕山期弧-陆碰撞造山的强烈改造,导致矿区地层直立并倒转,并在能干性弱的流纹质火山岩中普遍发生层内韧性剪切变形,使原先近于垂直层状矿体和喷气沉积岩的下-中部脉状-网脉状矿体被构造置换为紧闭褶皱状、无根褶皱状、透镜体状,并近于平行于上部层状矿体。构造恢复表明,下-中部脉状-网脉状矿体原始三维形态为不整合的筒状或漏斗状,与上部层状矿体组成典型的"下筒上层"的"双层结构"。根据脉状-网脉状矿体和层状矿体的空间展布特征,在构造恢复的基础上重新建立了呷村VHMS矿床的双通道夹卤水池的矿床模型。该模型对矿区外围找矿有一定的指导意义。