地球深部物质的某些物性测量方法研究

文中介绍了地球深部物质实验室近 2 0年来开展高温高压下地球深部物质物性实验研究过程中 ,在测量方法方面的进步和应用情况。这些测量方法包括了高温、高压下弹性的超声测量方法、高温高压下电性的测量方法、高压差热分析法和高压下热学Gr櫣ｎｅｉｓｅｎ参数的测量方法诟呶赂哐瓜卵沂涂笪锏牡猿饬恐?,我们由超声脉冲透射方法改进为超声脉冲透射反射法 ,克服了样品室中压力和温度梯度对样品的影响。在高温高压下岩石和矿物的电学性质测量中 ,我们由直流法发展为阻抗谱法 ,不仅克服了样品极化对测量结果的影响 ,还可以获得离子在溶液中的多种物理化学参数 ,以及监测含水矿物在高温高压下的脱水动力学特征。在固体传压介质中建立的高压热学Gr櫣ｎｅｉｓｅｎ参数的测量方法 ,由于升压速率比较小且叶蜡石在高压下的热导系数增大 ,其测量结果需要进行校正 ,其测量方法有待进一步改进。     

Asymmetric one‐storey elastic systems with non‐linear viscous and viscoelastic dampers: Simplified analysis and supplemental damping system design

Investigated is the accuracy in estimating the response of asymmetric one‐storey systems with non‐linear viscoelastic (VE) dampers by analysing the corresponding linear viscous system wherein all non‐linear VE dampers are replaced by their energy‐equivalent linear viscous dampers. The response of the corresponding linear viscous system is determined by response history analysis (RHA) and by response spectrum analysis (RSA) extended for non‐classically damped systems. The flexible and stiff edge deformations and plan rotation of the corresponding linear viscous system determined by the extended RSA procedure is shown to be sufficiently accurate for design applications with errors generally between 10 and 20%. Although similar accuracy is also shown for the ‘pseudo‐velocity’ of non‐linear VE dampers, the peak force of the non‐linear VE damper cannot be estimated directly from the peak damper force of the corresponding linear viscous system. A simple correction for damper force is proposed and shown to be accurate (with errors not exceeding 15%). For practical applications, an iterative linear analysis procedure is developed for determining the amplitude‐ and frequency‐dependent supplemental damping properties of the corresponding linear viscous system and for estimating the response of asymmetric one‐storey systems with non‐linear VE dampers from the earthquake design (or response) spectrum. Finally, a procedure is developed for designing non‐linear supplemental damping systems that satisfy given design criteria for a given design spectrum. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.     

A neural network approach for structural identification and diagnosis of a building from seismic response data

This work presents a novel procedure for identifying the dynamic characteristics of a building and diagnosing whether the building has been damaged by earthquakes, using a back‐propagation neural network approach. The dynamic characteristics are directly evaluated from the weighting matrices of the neural network trained by observed acceleration responses and input base excitations. Whether the building is damaged under a large earthquake is assessed by comparing the modal parameters and responses for this large earthquake with those for a small earthquake that has not caused this building any damage. The feasibility of the approach is demonstrated through processing the dynamic responses of a five‐storey steel frame, subjected to different strengths of the Kobe earthquake, in shaking table tests. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.     

吐哈盆地中央构造带正反转演化特征

吐哈盆地中央构造带由火焰山构造和七克台构造组成。中央构造带形成于三叠纪晚期至侏罗纪早期,表现为伸展构造特征,生长断层上盘地层厚度明显大于下盘,并于断层上盘所在的台北凹陷形成沉降中心。晚侏罗世,由于拉萨陆块与欧亚大陆的碰撞作用导致吐哈盆地由伸展盆地转变为挤压盆地,中央构造带也于此时发生构造反转,由早期的伸展正断层转变为挤压逆断层。发生于55Ma的喜山构造事件对天山地区产生了深刻的影响,但影响时间略有滞后,大致发生在晚渐新世至早中新世,中央构造带即在此次构造事件中强烈变形,逆冲出露于地表。     

基于统一强度理论的柱形孔扩张问题研究

考虑了岩土材料的软化和剪胀特性,利用空间轴对称问题的统一强度理论分析了柱形孔扩张问题,求出了岩土材料在柱形孔扩张时的应力场、应变场、位移场和最终扩张压力的统一解表达式。对蒋明镜-沈珠江扩孔公式从不同的方面作了论述。通过算例分析了岩土材料的软化和剪胀特性以及统一强度理论参数对应力场、位移场和扩张压力的影响。已有的关于该问题的Tresca解和Mohr-Coulomb解均为本文的一个特例。     

北京一次大风和强降水天气过程形成机理的数值模拟

利用3维强风暴冰雹分档模式(IPA—HBM)对2001年8月23日北京的一次伴有大风、暴雨和冰雹的强对流天气过程进行模拟和分析，并与部分观测资料进行了比较分析。结果表明，该模式对此次强风暴的生命史、降水分布、降雹的大小等要素做了较好的模拟，并能够模拟出伴随强风暴过程所产生的强下沉气流和及地面强风速切变(下去暴流)。从云微物理学角度分析了此次局地性大风的形成原因，认为由高空冰雹粒子的拖曳产生的负浮力作用是促发强下沉气流产生的主要原因，其次是冰雹的融化和雨水蒸发冷却对下沉气流起加速作用，冰雹的拖曳和融化作用对下沉气流具有决定性作用。强风暴所产生的爆发性强下沉气流最终导致了局地大风的形成。     

西太平洋副高脊线北抬至25°N的OLR特征及诊断分析

取西太平洋副热带高压脊线北抬至 2 5°N日期和射出长波辐射 (OLR)月平均资料为素材 ,确定副高脊线北抬至 2 5°N指数和异常年例 ,揭示异常年例的OLR特征 ,进行诊断判据分析 ;主要结果有 :(1 ) 6月东亚中低纬地区的OLR距平场由中纬向低纬若呈偏低 (高 )、偏高 (低 )、偏低 (高 )分布时 ,副高脊线北抬至 2 5°N易于偏早 (迟 ) ;(2 )在分析诊断判据时 ,上一年 1 1月侧重南半球澳大利亚地区OLR所显示的信息 ;而当年三月侧重西太平洋辐合区OLR所显示的信息。     

气象卫星观测资料的分析在城市区域气象环境研究中的应用

目前 ,我国气象部门相当普遍地拥有气象卫星观测资料 ,但是 ,这些资料如何在城市气象服务以及为城市建设规划等方面的决策研究中发挥作用 ,急待进一步研究并开展工作。本文试图通过合理的反演处理 ,给出卫星观测对地面温度的测量结果 ,由此可比较细致地分析了解地面热状况及其与土地利用类型 ,地面覆盖性质等的关系。本文利用有限的 NOAA- AVHRR气象卫星遥感资料 ,采用修正的 Ulivieri分裂窗方法反演出同期的地表温度场 ,通过对北京地区的卫星观测资料进行算例分析 ,揭示出一个 2 0 0 km× 2 0 0 km范围内的地面温度分布特征。反演结果可以明显地揭示出城市热岛现象的变化规律 ,并且能较为清楚地反映出相对的高温区和低温区     

使用ECMWF集合预报数据集估计全球季节平均气候异常的潜在可预报性

利用ECMWF PROVOST项目产生的在给定海表温度强迫下的150(1979～1993)季节集合预报数据集，分析揭示了季节平均气候异常潜在可预报性的全球分布。首先，利用可再现的强迫模态重建集合资料场，在Kolmogorov-Smirnov(K-S)检验的基础上定义潜在可预报性指数PU^k，然后，将重建场的PU^k与重建场贡献于集合平均的方差比结合，提出了定量估计局地潜在可预报性的指数PI。以全球850hPa温度季节平均异常场为例，对PI进行定量计算表明：不仅大部分热带地区，而且热带外一些地区的季节平均气候异常具有潜在可预报性，主要分布在北美、南非和亚洲部分季风区；全球大部分潜在可预报地区主要受ENSO型强迫控制，而部分温带地区如中国华北、中亚、北美南部主要受非ENSO型强迫控制；局地潜在可预报性具有季节性，夏季可预报性较强，冬季较弱。通过与其他几种估计季节潜在可预报性的方法进行比较表明，本文提出的PI方法能更好地把热带外地区受外强迫控制的可预报信号提取出来。     

地理空间元数据和基于网络的数据分发技术

首先介绍了元数据、地理空间元数据的概念，探讨了在互联网时代研究地理空间元数据的迫切性和必要性；其次，论述了构建基于网络的数据分发方案的可行性，并就其中的关键技术实现做了深入的探讨；最后，提出了一个以地理空间元数据标准为依据，以Internet为依托的数据分发站点的整体设计方案以及实现这项技术还应考虑的问题。