Microgeometry II: Testing for homogeneity in Berea sandstone

Geological sample characterizations rely on statistical assumptions of homogeneity and isotropy. There is also a tacit assumption of homogeneity at some size scale in theoretical geophysics predicated on power spectra or ensemble averaging, for example, acoustics (Devaney and Levine, 1980)or electromagnetics (Lee, 1979).Discussion is presented of a homogeneity test performed on Berea sandstone to develop methods for assessing homogeneity and for delimiting the scale at which homogeneity can be assumed. The Wilcoxon sum-of-ranks and signed-ranks tests are applied to scanning electron microscope image data. Anisotropy is found at some scales, and not at other scales. The homogeneity assumption for Berea sandstone is supported by agreement between estimates which depend for accuracy on homogeneity and values obtained by other independent methods such as bulk measurements or calculations from run-lengths.     

近半个世纪中国区域历史气温网格数据集的建立

气候序列长度不一致以及由此导致的空间抽样误差在气候变化检测研究中常常产生影响,因此往往需要把全球或者区域尺度气候数据转化为格点气候数据集。文中分别采用修改后的一级差分方法和普通Kriging方法,把中国大陆(共约728个站,不含港、澳、台地区)气象台站1951年1月—2004年12月经过质量控制和均一化的历史气温数据转化为2.5°×2.5°经纬度网格化数据集。对比分析表明:应用上述两种方法,(1)格点化带来的空间抽样误差较小;(2)格点化后的格点气温序列和站点序列相关程度很高;(3)不同的方法建立的格点数据集在序列的相关性、距平场的相似性描述方面均非常一致。二者的相关性和相似性也表明文中所建立的格点数据集是比较合理的。最后利用格点化后的气温数据集,分别采取距平平均方法和一级差分方法,对近54年中国气温变化趋势进行了更为准确的估计。不同的计算方法对中国区域气温增暖幅度的研究表明,整个中国区域内近50年气温表现出一致的增暖特点,其中以北方地区(西北、东北)气温增暖幅度最大,个别地区达到近0.6℃/(10a),而最低的长江中、上游地区,年均气温增暖幅度较小,还不到0.1℃/(10a),全国平均的年平均气温近54年来增暖速率约为0.23—0.25℃/(10a),这和其他专家得出的结论是基本一致的,而由于文中对数据集进行了较为系统的质量控制,使得估计结果更为精确、可信。     

氩-氩定年法国际标准物质BSP-1角闪石的研制

BSP-1角闪石选自中国吉林省桦甸县老牛沟的角闪石岩。~(40)Ar-~(39)Ar分析和均匀性检查表明:此角闪石结晶以后未受过热扰动,~(40)Ar~*保存性好,谱线平坦,K/Ca和Cl/K比值稳定。定值结果显示,在置信概率为0.95时,~(40)Ar~*和K含量的相对偏差均<5‰,是目前最理想的Ar-Ar和K-Ar法国际标准物质,可供全世界Ar-Ar实验室使用80年以上。     

重力坝坝基沿软弱结构面滑动失稳的非线性机制

对于存在单组软弱结构面的坝基深层抗滑问题,考虑了坝基软弱结构面介质在不同环境因素条件下的复杂弹脆性(应变硬化)和应变软化属性,用突变论建立了坝基沿单软弱结构面滑动的尖点突变模型。通过建立的模型分析,发现坝基滑动失稳主要取决于软弱面上复杂弹脆性介质和应变软化介质在应变软化拐点处的刚度比k、材料的均匀性指标m及几何力学参数;并给出了发生突变失稳的充分力学判据,指出传统的刚体极限平衡分析法存在一定的缺陷。指出库水水位上升还存在一种降低介质材料刚度比k的新机制,从理论上阐明,坝基滑动突变失稳的发生相应于水位峰值,在时间上可能具有滞后性;而工程处理措施的实施除提高坝基软弱结构面抗滑能力外,还具有一种增大材料刚度比k的新效应,使得滑动失稳更不易发生。