基于容器的脉冲星数据处理软件部署与测试

随着天文观测技术的飞速发展,天文数据处理软件日趋复杂,天文数据处理环境的部署与管理日渐繁琐。利用容器技术将脉冲星数据处理环境封装成容器镜像并建立私有镜像库,科研人员可以根据数据处理需求选择镜像,实现数据处理环境的快速部署。利用实体计算机、虚拟机和容器中对脉冲星基带数据进行相干消色散处理,对比不同平台的资源利用率与数据处理效率。实验结果表明,容器的性能与实体计算机相近;在多任务并发的数据处理测试中,容器的资源分配更加合理,相较虚拟机可以提高计算资源利用效率。在新疆天文台脉冲星数据处理服务器上实现了基于容器的数据处理架构部署,设计并开发了容器管理图形用户界面,通过优化多用户登录、身份验证、数据卷挂载管理等功能,提高利用容器技术进行天文数据处理的效率。     

长白山区泥炭沼泽植物多样性研究

选择长白山区处于不同发育阶段的泥炭沼泽,对其植被进行样地调查,并计算植物群落的α、β多样性指数,探讨泥炭沼泽发育过程中植物群落多样性的变化规律。研究发现,处于不同发育阶段的个体泥炭沼泽中,植物群落的α多样性沿湖岸到湖心梯度上都呈现减少趋势,反映出在个体泥炭沼泽发育过程中,植被向着多样性更加丰富的方向发展;β多样性在此梯度上变化规律性不明显,说明泥炭沼泽发育过程中植物群落生态环境发生变化,物种也随环境变化出现增减,但变化幅度不一;群落过渡地带,草本层α多样性大于群落内部,说明群落过渡地带植物多样性比群落内部更加丰富。在整个泥炭沼泽演替序列上,随着演替水平的升高,植物群落草本层物种丰富度指数呈现明显的增加趋势,而Simpson指数和ShannonWiener指数呈现出微弱的减少趋势,这是由于处于较高演替阶段的沼泽,植物群落的草本层虽然物种较为丰富,但优势度指数较高,均匀度指数较低,从而使得植物群落α多样性指数偏低。从植物群落的结构来看,随着演替水平的升高,呈现出草本层-(草本层 地被层)-(灌木层 草本层 地被层),由简单到复杂的发展趋势。因此综合来看,泥炭沼泽是向着植物群落结构复杂化,多样性丰富化的方向进行演替的。     

基于长时间序列(1975—2020年)生态耗水的岱海动态生态需水分析

生态需水是湖泊生态系统的重要指标,维持着湖泊生态系统的良性循环.以内蒙古中部半干旱湖泊岱海为研究对象,对湖泊动态生态需水进行分析.本研究在遥感和气象数据的基础上,获得1975-2020年长时间序列高精度水文要素数据,分析岱海水文要素时空演变规律;通过天然生态水深分析法、水深经验频率分析法和湖泊形态分析法分析岱海的水深随面积变化的关键水深;构建基于生态耗水规律的湖泊生态需水模型,计算自然状态下岱海生态需水动态变化范围.研究结果如下:岱海地区6-9月为丰水期,10月至次年5月为枯水期;45 a以来岱海水面面积呈显著下降趋势,近年来下降速率减缓;枯水期岱海适宜生态水深为8.72~9.92 m,丰水期为9.40~10.69 m,适宜生态需水量为5.62亿~7.71亿m³,适宜湖面面积为70.92~84.77 km².本文构建了长时间序列气候水文数据库,确定岱海动态生态需水范围可以实现对湖泊生态健康的实时监测,为相关规划与管理提供科学依据及可操作性指导,从而为岱海湖泊治理提供理论参考.     

2013年岷县-漳县6.6级地震震前地磁异常分析

区域地磁在一定范围内,在排除空间环境、仪器本身故障等因素的前提下,各地磁台所观测到的地磁曲线是具一定相关性的,但强震孕震过程中会引起电导率等电磁性质发生改变,从而改变台站间地磁本应呈现出来的相关性,因此地磁异常可以为震前地震预报提供有用信息。以2013年7月22日岷县-漳县6.6级地震为研究对象,对其震前地磁前兆异常进行研究。分析表明：震前有明显的低点位移异常现象,且在此次异常后36天发生了6.6级地震;地磁Z值的每日一值空间相关分析也出现了明显异常,从空间上看,相关系数与地震震中有很好的对应关系,震中刚好处在相关系数最低的位置;且地磁台的密集程度对计算区域相关系数具有较大影响。     

波粒相互作用导致环电流质子沉降的卫星共轭观测

波粒相互作用是环电流损失的重要机制之一,但波粒相互作用导致的环电流离子沉降而损失迄今为止缺乏直接的观测证据.基于磁层及电离层卫星的协同观测,本文报道了发生在2015年9月7日,由电磁离子回旋波(EMIC波)导致环电流质子沉降的共轭观测事件.在等离子体层的内边界,Van Allen Probe B卫星观测到,存在EMIC波的区域和不存在EMIC波的区域相比,离子通量的投掷角分布的各向异性变弱.我们将Van Allen Probe B卫星沿着磁力线投影到电离层高度,同时在该投影区域内DMSP 16卫星在亚极光区域观测到环电流质子沉降.而且,通过从理论上计算质子弹跳平均扩散系数,我们进一步证实观测的EMIC波确实能将环电流质子散射到损失锥中.本文的研究工作为EMIC波导致环电流质子沉降提供了直接的观测证据,揭示了环电流衰减的重要物理机制:EMIC波将环电流质子散射到损失锥中,从而沉降到低高度大气层中而损失.     

2014秭归4.5、4.7级地震前小震活动特征研究

2014-03-27、30湖北秭归4.5、4.7级地震前,震中区附近发生过多次微小地震活动。双差精定位显示,这些小震集中分布在仙女山断裂北段西边次级小断裂附近(区域一)和北端端部(区域二)。结合近场地震波谱分析和区域地质构造特征认为,区域一的微小震主要为浅表塌陷事件,区域二的多数为构造地震事件。将区域二15次ML1.2以上事件震源机制解参数统计结果与该地区3次4级以上主震震源机制比较显示,两者的节面走向均为NNW和NE,力轴(P轴和T轴)的方位与倾角也基本一致,总体上均与区域应力场方向基本一致,反映了两者受力方式具有一致性,但两者的破裂滑动方式有差异,可能与仙女山断裂受库水作用活化的影响有关。     

实验室条件下微生物降解原油的地球化学特征研究

通过对胜利油田四个正常原油样品微生物作用前后的族组分及饱和烃色谱质谱分析,发现实验室条件下微生物对原油有明显的降解作用。微生物作用以后的原油族组分其饱和烃相对含量降低,饱/芳比也明显降低,而芳烃、非烃和沥青质的相对含量都不同程度的升高。通过饱和烃色谱-质谱分析,发现微生物作用以后原油正构烷烃被严重降解,姥/植(Pr/Ph)比值和∑C_21-/∑C₂₂₊比值都明显降低。微生物作用原油后能产生表面活性剂,造成了培养基表面张力的降低。     

2019-12-26湖北应城MS4.9地震序列及发震构造讨论

从地震学和地质学的角度探讨2019-12-26应城MS4.9地震的发震构造。采用HYPO2000方法对地震序列进行重新定位,结果表明,余震主要分布在皂市断裂与长江埠断裂之间,总体呈NW向展布,与野外调查Ⅵ度烈度等震线长轴方向基本一致。采用kiwi波形拟合反演方法求解震源机制解,结果显示,主震破裂表现为走滑兼逆冲特征。节面Ⅰ走向NE,与震中以西的潜北断裂走向一致,但距离较远,且与该断裂的产状和受力方式不一致。节面Ⅱ走向NW,与皂市断裂和长江埠断裂相近。分析2条断裂的受力方式认为,在江汉盆地现今NWW向主挤压应力的控制下,皂市断裂与长江埠断裂均具有左旋走滑特征。由于2条断裂走向存在差异,在两者之间产生逆时针错转滑动,使得主震发震面走向处于2条断裂夹角中间方向;同时倾向也与实际断面存在差异,余震分布偏向主震东侧。综合分析认为,皂市断裂与长江埠断裂的构造活动共同引发本次应城地震序列。     

西秦岭迭山西北部冰川地貌分布及其特征

迭山西北部位于青藏高原的东缘, 属西秦岭山脉的西段. 在海拔3 700 m以上保存有类型较为齐全的冰蚀地形(冰斗、刃脊、U形谷、悬谷、粒雪盆、鲸背岩与基岩磨光面等)与冰碛地形(侧碛垄与终碛垄). 采用野外考察、遥感影像解译与填图等方法对该区的冰川地貌分布及其特征进行了探讨. 基于研究区冰川地形分布与特征, 结合青藏高原现代的抬升速率、邻近山地冰川地形的年代学资料以及其他古环境研究成果进行综合分析得出: 该区的古冰川发育于末次冰期, 末次冰期最盛期是其最主要的形成期. 冰川最盛时面积约38 km², 为具有暖底性质的冰帽冰川.     

基于SEM的可变形块体离散元法研究

针对边坡工程中岩土体连续-非连续渐进破坏的特点,提出一种新的变形体离散元方法（DEM）。与传统有限单元法（FEM）不同,弹簧元法（SEM）通过构建一组广义弹簧系统描述单元的力学行为。弹簧元法中的一个广义弹簧可以具有多个方向的刚度系数,确定广义弹簧系统的构造形式及其各刚度系数表达式是弹簧元法的核心。以三角形单元为例,介绍平面弹簧元的基本理论。对任何二维正交广义弹簧系统,通过定义广义弹簧变形与单元应变之间的关系,直接对比单元的应变能与弹簧系统的弹性势能即可得到广义弹簧刚度系数的表达形式。定义泊松刚度系数和纯剪刚度系数两个系统参数,描述正交广义弹簧之间的联系。对任意泊松比的材料,该方法都可准确地描述泊松效应的影响,计算结果与传统有限元法一致。该方法不需要求得有限元单元刚度矩阵的具体形式,具有直接方便、物理意义明确的优点,应用该方法给出任意4节点单元弹簧系统的构造形式及其各刚度系数的表达式。基于SEM的可变形块体离散元法,用弹簧元中的广义弹簧求解块体变形,用离散元中的接触弹簧计算块体间作用力,在单元节点的控制方程中实现弹簧元-离散元耦合计算,通过接触弹簧的状态实现材料由连续到非连续的破坏过程。在基于连续介质离散元法（CDEM）程序的基础上实现弹簧元-离散元耦合程序,应用耦合程序计算均质土坡在重力作用下的弹塑性变形和基覆边坡在重力作用下的破坏,初步证明该方法用于边坡变形渐进破坏分析的可行性。