宋代地震及官方赈济政策研究

两宋是自然灾害多发时期,在这些灾害中虽然地震所占比例不大,但地震因其突发性和难预测性,给人民带来的灾难却是巨大的。以往的研究侧重于一般的自然灾害的救济政策,对宋代地震以及官方的赈济政策却论述不多,研究这一问题对于今天仍然具有借鉴意义。     

模式水平分辨率提高对一段大暴雨预报结果的影响

使用中尺度暴雨模式MRM1—不等距21层细致边界层η坐标模式,分别采用36 km和18 km的水平分辨率对1998年6月12日~7月31日造成长江流域特大洪水的暴雨进行数值模拟,结果表明:当把模式水平分辨率提高到18 km后,暴雨及其以下降水量等级的预报TS评分与36 km的相当,但大暴雨预报效果明显提高,降水分布具有明显集中的趋势,暴雨、大暴雨中心也明显向实况降雨中心靠拢。对1998年6月12~21日10个个例的数值模拟表明,水平分辨率由36 km提高到18 km后,网格尺度降水量占总降水量的比例由平均14.1%提高到27.5%,而次网格尺度降水量的比例由85.9%下降到72.5%;对1998年6月19日造成闽浙大暴雨的天气系统模拟对比分析表明,模式提高分辨率后,能够较好地模拟出造成大暴雨的中-β尺度低涡及其中尺度特征,预报暴雨及大暴雨的雨区有了明显的局地性,更接近实况暴雨及大暴雨的雨区。     

洋陆转换带类型特征和形成机理及其在南海北部的表现特征

２０世纪９０年代以来,处于被动大陆边缘与洋盆接壤过渡地带的洋陆转换带（ＯＣＴｓ）因其上覆深水－超深水盆地群具有较大的工业性油气勘探潜力,且本身蕴含了丰富的岩石圈伸展破裂信息而备受关注,已成为当今国际学术研究热点。形成于被动大陆边缘伸展与洋盆扩张背景下的洋陆转换带具有地壳强烈减薄、宽３０～１７０ｋｍ、存在蛇纹岩或蛇纹石化橄榄岩、缺少铁镁质岩浆、梯度变化明显的地震波速度结构、较高的地表热流值等特殊的地质属性特征,根据岩浆活动的频繁与“Ｍｏｈｏ面”双层结构等具体信息将洋陆转换带划分为２型４类,即以岩浆剧烈活动、海倾地震反射体（ＳＤＲｓ）、高密度流体底侵和急剧减薄的陆壳为特征的岩浆型（Ａ 类）和以海倾拆离断层发育、陆壳相对均匀减薄和贫岩浆作用为特征的非岩浆型（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３类）。基于 ＯＣＴｓ构造演化剖析了被动大陆边缘岩石圈伸展裂解进程,并将其总结为３个阶段:第一次纯剪切阶段（弥漫式平均伸展）;简单剪切阶段（聚焦式细颈化－地幔出露）;第二次纯剪切阶段（火山作用－岩石圈完全裂解）。在洋陆转换带的形成过程中,构造变形的“集中－迁移”现象对于上覆的深水－超深水盆地形态结构具有重要的影响作用。国内外 ＯＣＴｓ研究历史和近况的系统调研成果表明,当前南海北部 ＯＣＴｓ研究主要反映各种地球物理参数特点,而对 ＯＣＴｓ的地质属性和界限仍然不清楚。以鹤山凹陷－双峰盆地为例的分析表明,南海北部发育海倾拆离断层和弱火山作用,洋陆转换带宽６０～１７０ｋｍ,东宽西窄,其中鹤山凹陷洋陆转换带宽约５３．９１ｋｍ,为非典型的非岩浆型 Ｂ３类洋陆转换带;鹤山凹陷构造演化受洋陆转换带的形成机制控制。分析洋陆转换带的类型特征与形成机理对于了解南海北部被动大陆边缘构造演化、深水－超深水盆地的成因机理有重要启示作用。      

激发极化法测深曲线反演方法及对比分析

在电阻率反演的基础上,运用等效电阻率进行激发极化法测深曲线的反演.通过对线性反演法、精确形式法、非线性反演法三种极化率反演方法的计算与分析,编制程序对水平层状模型进行反演,对比其在耗费时间和反演效果等方面的差别,认为非线性反演是理论上最好的方法,而在实际生产中建议采用线性反演方法.     

广东三水盆地始新世火山岩地球化学特征

广东三水盆地的演化伴随着强烈的火山活动.为研究三水盆地各类岩石之间的演化关系, 对在盆地内的玄武岩、粗面岩和流纹岩样品进行常量、微量元素地球化学分析.对样品的地球化学投图表明: 玄武岩样品表现为轻稀土富集的板内玄武岩稀土配分模式, 而其微量元素也具有Nb、Ti富集、Sr弱亏损的特征, 由部分熔融产生;粗面岩与流纹岩样品稀土与微量元素配分模式相似, 两类岩石均经历以斜长石为主的分离结晶过程.华南陆缘在始新世早期处于与红海相似的大陆裂谷环境, 喷发来源于深部软流圈地幔的岩浆, 但在42 Ma之后, 火山活动因区域挤压作用而停止.其后的南海扩张可能是两种作用的叠加影响的结果.      

贵州白鹇湖沉积物记录的4～2kaB.P.干旱气候事件及其生态环境影响

喀斯特地区的生态环境具有先天脆弱性,对气候变化响应敏感,是研究气候变化-生态环境变化耦合关系的理想场所.选取我国典型喀斯特地区湖泊白鹇湖为研究对象,系统分析了沉积物柱芯有机质C/N比值、Sr/Rb比值和孢粉的剖面变化.研究结果表明,白鹇湖地区3.6～2.2kaB.P.气候持续向干旱化方向发展,导致流域陆地植被显著退化,草本植物减少,蕨类植物增加,湖泊陆源有机质输入减少,沉积物有机质C/N比值降低.该干旱事件还导致流域化学风化作用减弱,Sr/Rb比值增大.白鹇湖过去5000年的气候与生态环境变化历史表明自然气候变化对喀斯特生态环境可产生重大影响,为喀斯特生态环境先天脆弱性提供了历史性证据.     

豫西汝阳盆地九店组凝灰岩锆石SHRIMP U-Pb测年及其对含恐龙化石地层年代约束

豫西汝阳盆地蟒川组陆相地层发育大型恐龙等动物化石,含化石的蟒川组与上覆、下伏地层序列和时代存有争议。通过汝阳盆地陆相地层野外系统调查,厘定了含恐龙地层—沉积序列及时代归属。在汝阳盆地早白垩世九店组凝灰岩中获得锆石SHRIMP U-Pb年龄为133～130Ma,结合九店组—陈宅沟组—蟒川组地层序列、沉积特征和接触关系等,认为汝阳盆地恐龙动物群及其赋存地层时代为早白垩世晚期。     

前寒武纪-寒武纪界线附近的撞击假说及其对生物圈的影响

根据化石记录可知,大量复杂生物类群迅速出现在早寒武世,这就是所谓的寒武纪生命大爆发.在此之前,有距今6亿年前的前寒武纪末埃迪卡拉生物群化石出现,此后的70～80 Ma里,生命就以上升了一个数量级的速率演化.这些在原始地层中看似迅速出现的化石,最早在19世纪中期就有所记录,达尔文认为,这是对他提出的进化论的自然选择观点的主要反对证据之一.有关新动物群的出现及演化长期困惑着地学界,集中在以下三点:在前寒武纪-寒武纪界线附近或早寒武世这个相对较短的时期内,存在着生命大爆发.是什么引起了这样的快速演化事件?这对于生命的起源与演化将意味着什么?对"寒武纪生命大爆发"的强烈兴趣还启发了20世纪70年代对布尔吉斯页岩化石记录的研究.不久之后,中国的澄江生物群包括对它后续的研究又很好地支持了生命大爆发.在前寒武纪一寒武纪界线附近究竟发生了什么?随着笔者对寒武纪事件越来越多的了解,积累的数据使得很多原先提出的假说都变得不太可能了.通过作者对地球环境的改变和寒武纪生命大爆发详实的研究,发现这种改变是可以由撞击事件引起的.在对寒武纪时期的地球进行了详细的研究之后,笔者提出了新的见解.前寒武纪晚期,存在大型的陨击事件.碰撞的高温结束了大冰期,使生物信息得以交流.同时,撞击启动基因调控机制、释放HSP90变异.一方面,调控基因决定了其他基因的表达,最早的调控基因发现于布尔吉斯页岩中(535 Ma).另一方面,HSP90原本是积累突变的蛋白,一旦环境突然发生变化,所有DNA突变将得以表达,在短时间内新的生命形式得以进化.并且这种变化是可以遗传的.然后,在新生臭氧层保护与有氧呼吸能量供应下,地球另一端幸存地下生命爆发,产生硬壳及复杂的新陈代谢以适应高温高压.现代的银河系天文理论,即密度波理论,在本文中被应用以试图解释这种撞击背后的天文学诱因.5～6亿年前的寒武纪事件使笔者联想起另外两次仍然存在争议的大规模撞击事件,它们引起的大气变化、水圈变化、生物圈变化、碳酸盐岩变化、磷矿变化都惊人的相似.形成于17亿年以前的Sadbury陨击坑直径为200 km,是最大陨击坑之一;23亿年以前(23.3～22.88亿年)地质环境(沉积圈、生物圈、水圈、大气圈)发生了由地外因素引起的灾变.灾变后,火山活动明显减弱,富氧大气圈形成,生物演化出现飞跃,叠层石开始广泛发育,碳酸盐岩在各大陆大量沉积,第一次全球性磷矿期开始发育.根据几处23亿年左右陨落的大量消溶型铁质宇宙尘的发现,推论该灾变的起因是与陨击作用有关的宇宙事件,且地表23亿年前的泛火山运动和月岩年龄分布(23～25亿年)以及月表陨石坑构造等表明:23亿年前,地外物体对地球的冲击作用非常强烈.再考虑到6 500万年前的契科苏博鲁陨击事件,也就是说,在已经得到广泛承认的和存在争议但有事实支持的地外灾变事件中规模最为巨大的三次撞击事件符合5～6亿年这一大周期.5～6亿年正是太阳系扫过银河系四条主旋臂一次所用的时间:太阳绕银河一周的时间大约是290个百万年.而由于在太阳绕银河转的时候,银河系的四条大旋臂同样旋转,并且其螺旋势场的角速度约是太阳系的一半,最终叠加的结果就是这样的一个大周期.密度波理论表明,旋臂处质量密度非常大,并且形成旋臂的螺旋引力场将对太阳系产生影响,诱发撞击事件.本文通过前人定性证据和笔者实地考察表明,上述假说与当时的绝大多数重要天文事件和地质发现相吻合,广泛的铱异常与位于澳大利亚的大型陨击坑均有发现.对澳大利亚的Acraman陨击坑和HAPCIS陨击坑的基底构造实地分析也表明了前寒武纪末曾经存在过陨击事件.最后笔者利用计算机模拟了大气圈变化.模拟分两步进行,首先从岩石热分解得出需要的温度与压强数据,而后将数据作为参数用于模拟.数据结果表明撞击区域的大气温度在4 000 K左右,压强为5 600 Bar.撞击增加了大气中二氧化碳和氧气的含量,并强化了臭氧层.这些含量的变化与地质上的记录一致.     

2009年3月28日广州大暴雨的物理过程分析

2009年3月28日傍晚,珠江三角洲北部佛山、广州至惠州一线出现了暴雨到大暴雨和强对流天气.用常规观测资料、珠江三角洲中尺度观测网资料的自动站和雷达资料以及NCEP 1 × 1的再分析资料,对造成这次严重城市积涝的突发性暴雨进行分析.分析发现:此次的强降水过程发生在高空短波槽前、低空切变线南侧的西南、偏南气流辐合区和锋...     

地理分析中的空间效应

地理信息科学传承了地理学的空间分析传统。在地理空间分析中,由于地理空间的特殊性,地理信息科学在构造分析方法时,需要考虑空间效应。然而,空间效应具体的内涵和外延,到目前尚未有系统探讨。本文定义了地理空间效应,进而在形式化定义空间、位置、场、距离、区域等概念的基础上,归纳了4类空间效应：即空间异质性效应、空间依赖的近邻效应、空间交互的距离衰减效应、和空间分区的尺度效应,探讨了4类效应的内在逻辑关系,建立了统一的表达框架。其中,空间异质性效应是最为基础的效应,近邻效应和距离衰减效应反映了地理空间中两个位置之间的二阶关系,尺度效应则由于区域单元的汇总带来,因此这4类效应形成了递进关系。最后本文梳理了目前地理分析中对空间效应的体现,指出了地理空间人工智能技术对于空间效应的揭示和量化能力。