大陆边缘热状态研究进展

热流与岩石圈热状态是大陆边缘构造研究的重要课题,其研究不仅能为探讨发生在大陆边缘的物理、化学和生物过程提供地热约束,而且还能为深水油气资源评价和勘探提供依据.近年来,随着对海底过程研究的深入和对能源资源问题的关注,大陆边缘热状态研究取得了新认识,特别是,主动大陆边缘弧后地区高热流的认识及成因机制以及被动大陆边缘洋陆过渡带可能存在的高热流异常等这些重要发现,进一步丰富和完善了大陆边缘热状态的认识.本文总结了近年来大陆边缘热流研究进展,重点讨论了主动大陆边缘岛弧弧后地区热状态和部分被动大陆边缘发现的高热流异常,前者一般被认为是与弧后地区岩石圈之下的浅地幔对流有关;而后者既包括来自浅层地壳生热贡献,也有深部地幔热流所致,一些学者将此归因于小尺度地幔对流或岩石圈厚度差异引发的边界效应,仍存争议.我们还分析了探针热流、钻孔热流和BSR热流等不同类型数据的优缺点,指出钻孔热流和BSR热流成为继传统探针热流之后研究大陆边缘热流的有效手段.在海底热流和近海底过程之间相互响应的基础上,强调热流探测对近海底过程研究的贡献.还对比了国内外热状态的研究,探讨了国内研究与国际的差距.最后,就未来大陆边缘热状态研究提出了几点建议.     

动力学阿尔文波的非线性波-波相互作用及其在日地空间等离子体中的应用

动力学阿尔文波是垂直波长接近离子回旋半径或电子惯性长度时的色散阿尔文波,在等离子体粒子加热、加速或反常输运等现象中能起重要作用.因此,在各类天体和空间等离子体环境中动力学阿尔文波的特性也一直是引起人们广泛兴趣和倍受关注的研究课题.本论文系统、深入地研究了不同等离子体环境下动力学阿尔文波的非线性波一波耦合相互作用过程,特别是对不同环境下波一波耦合导致的动力学阿尔文波非线性生长率进行了细致的分析.     

基于POI大数据与土地利用数据协同的小尺度区域GDP空间化方法

针对小尺度区域难以准确获取空间完整、时间连续的经济格网数据问题.以广西南宁市为例,第一产值基于土地利用数据采用面积权重法建模;第二、三产值基于热点(point of interest,POI)数据空间关系权重建模;最后构建2019年南宁市1 km×1 km的GDP空间化密度图.研究结果表明:①城市POI数据与第二、三产...     

台风云娜（2004）的高分辨率数值模拟研究:眼壁小尺度对流运动

通过对2004年云娜台风高分辨率模拟结果的分析,发现在环境垂直风切变不是单一方向情况下,中尺度涡旋只在对流层低层的眼壁区域形成.这些涡旋中有的伴随气旋环流是闭合的,有的则为非闭合;并且有的伴随着小尺度对流上升运动,而有的则没有.进一步分析发现当环境入流与涡旋的出流相遇产生辐合时,或者入流受涡旋本身阻挡产生辐合时,小尺度对流上升运动随即发生.中尺度涡旋伴随着对流上升活动在眼壁中沿气旋方向移动,表现出涡旋Rossby波特征,当移动至垂直风切变矢量下风向时对流加强,加强的上升气流通过拉伸涡管使得相麻的涡旋环流也加强,通常对流在移向垂直风切变矢量上风向时逐渐减弱.反观在眼壁区域的对流层中上层,没有明显的中尺度涡旋活动,强对流活动主要集中在眼壁东南侧,并且强上升运动也呈现小尺度特征.眼壁区域中速度大于1 m/s的上升运动仪占14%,大于2 m/s的则小于7%,但速度超过1 m/s的向上的质量通量约占整个上升运动的30%,表明尽管这些小尺度强对流运动所占空间比例较小,却在眼壁质量输送中起着重要作用.另外,这些强上升运动核表现出正的浮力特征,大值浮力分布与上升运动核位置一致的特征也进一步说明眼壁中大量的垂直质量通量输送与只占很小范围的小尺度上升运动有关.     

半隐式半拉格朗日动力框架的动能谱分析

大量的观测事实表明自由大气动能谱与波数之间满足如下关系:在大尺度区域满足E∝k-3关系,过渡到中尺度区域表现为E∝k-5/3关系.数值模式动能谱是测量模式动力框架的耗散的直接度量,而耗散对模式的性能有着重要影响,因此动能谱是研究和评估模式动力框架的非常规的有效方法.文中使用基于半隐式半拉格朗日动力框架的全球/区域一体化模式GRAPES进行数值模拟试验,然后计算GRAPES模式的动能谱并与实际观测得到的大气动能谱比较,得到GRAPES模式能够很好地复制出实际大气动能谱的分布特征,包括从大尺度区域的E∝k-3关系向中尺度的E∝k-5/3关系的过渡特征.并且发现GRAPES模式存在最大有效时间步长,当时间步长小于最大有效时间步长时,模式动能谱随时间步长增大而逐渐衰减;当时间步长大于最大有效时间步长时,模式动能谱随时间步长增大而虚假增长.同时通过与实际大气动能谱比较,发现模式动能谱在5Δx波长附近开始明显衰减,因此将5Δx波长定义为GRAPES模式的最高有效分辨尺度;当空间分辨率提高与时间步长等相协调时,中小尺度模式动能谱向中小尺度延伸而更接近实际大气动能谱;当空间分辨率提高与时间步长等不相协调时,中小尺度模式动能谱存在较大误差,相应的大尺度模式动能谱亦存在较大误差.此外,时间步长对模式spin up过程有着重要的影响,较小时间步长时,spin up过程能够很好发展出合理的动能谱结构,在物理空间上表现为模式能够在spin up时间内生成和发展出合理的中小尺度系统;而较大时间步长时,spin up过程很难发展出合理的动能谱结构,在物理空间上表现为模式未能在spin up时间内生成和发展出合理的中小尺度系统.最后,GRAPES模式动能谱与WRF模式动能谱具有一致性,GRAPES全球中期模式能够完美地模拟出大尺度的E∝k-3动能谱特征.综上所述,本文通过研究GRAPES模式动力框架的动能谱得到了一些有意义的结果,为进一步研究、完善、优化和应用模式提供了科学的指导,可见动能谱是评估模式动力框架的有效方法.     

中小尺度自动气象站原理及维修

简要地介绍了中小尺度自动气象站的组成、工作原理及中心站软件的功能;并且通过中心站远程监控和现场维修两种方式对自动站出现一些故障进行了分析和解决.     

基于虚拟相机的天线俯仰轴形变快速高精度测量方法研究

长期的磨损和扭转会使天线俯仰轴结构发生小尺度形变.实现这一形变的快速高精度测量,对于大口径全可动天线指向精度修正和俯仰轴健康监测具有非常重要的价值.搭建了单相机测量系统,建立了一种虚拟相机数学模型,将结构变形转为空间变换进行求解,从而提出了一种俯仰轴形变快速测量方法.实验结果表明,该方法的平移分量综合精度可达0.282...     

鲁南一次锋面附近局地特大暴雨成因分析

利用美国新一代中尺度数值模式WRF对2005年9月2日发生在鲁南的一次局地特大暴雨过程进行了数值模拟,着重对此次暴雨的产生机制进行了分析.研究表明,台风倒槽顶部的高湿区是暴雨主要水汽来源;对流层低层辐合线在暴雨发生发展过程中起重要作用;锋面附近的小尺度扰动是造成暴雨的直接系统;对流层低层地形造成的绕流是暴雨重要的触发机制;南北两系统的相互对峙是造成特大暴雨的重要原因.     

一个新的中小尺度数值模式MC2

由加拿大大气环境局数值预报研究所和魁北克大学蒙特利尔分校共同开发研制的一个新的中小尺度数值模式ＭＣ２于１９９４年初定版后已提供给一些大学和科研单位公众使用。由于采用半拉格朗日半隐式差分格式，ＭＣ２在计算精度，快波处理和预报时效等方面具有其它中小尺度模式不可比拟的优点。     

我国工程多波地震勘探研究与应用现状

从矿井和隧道超前探测、工程地质灾害勘探和工程抗震、工程质量无损检测以及岩石物性测定几个方面对工程多波地震勘探思想、理论和方法的研究和应用现状作了详细的综述和评价．具体内容包括:煤田陷落柱、地下巷道、地下空洞及隧道前方断层的探测；地面岩溶塌陷、活动断裂的探测、地下生命线工程抗震；桩基质量与承载力动态无损检测、混凝土道路路面强度、厚度、缺陷的无损检测、水底隧道工程质量无损检测和高温高压下岩石物性测定、异形标本物性测定．并对目前存在的问题进行了讨论，提出了今后发展的方向.