基于行星际/太阳风和地磁条件的紫外极光卵边界建模和预测

极光卵的尺度大小与太阳风-磁层-电离层能量耦合过程紧密相关,准确预测其大小对空间天气研究和预报具有非常重要的意义.本文基于模糊c均值聚类算法,从Polar卫星紫外极光图像中自动提取极光卵边界数据(~1215000个赤道向边界点和~3805000极向边界点),统计分析其与太阳风等离子体、行星际磁场、地磁指数等之间的相关特性,并构建了以行星际、太阳风为模型参数(模型1)和以行星际、太阳风及地磁指数为模型参数(模型2)的2种极光卵边界多元回归模型.以模型预测的极光卵边界与实际极光卵边界之间的平均绝对误差作为模型评价标准,将本文预测模型与Carbary(2005)模型和Milan(2009)模型进行了对比.结果表明,模型2对极光卵极向、赤道向边界预测的平均绝对误差为1.55和1.66地磁纬度,优于Carbary和Milan模型(Carbary模型极向、赤道向边界的平均绝对误差为2.18和5.47地磁纬度,Milan模型极向、赤道向边界的平均绝对误差为1.71地磁纬度和1.90地磁纬度).     

北秦岭东部及华北南缘古生代以来花岗岩时空分布及其构造意义

北秦岭东部及华北板块南缘由多条断裂以及韧性剪切带分割成不同块体,这些块体中分布着不同时代不同类型的花岗岩。在前人关于该区花岗岩研究的基础上,详细归纳和分析了研究区古生代以来花岗岩体的时空分布、地球化学特征及其构造属性。研究表明这些花岗岩可分为3个时期:加里东期、印支期和燕山期。加里东期花岗岩为准铝质到弱过铝质的钙碱性系列,具大陆弧花岗岩特征;印支期花岗岩为高钾钙碱性系列,地球化学特征与后碰撞阶段花岗岩较为相似;燕山期花岗岩表现为从早到晚由高Sr低Y型埃达克质岩向A型花岗岩转变为特征。本区花岗岩的这种时空分布特征暗示了该区构造演化经历了加里东期俯冲造山、印支期碰撞造山以及燕山期陆内构造等演化阶段。      

基于临边大气长波红外辐射信号的平流层增温效应研究

本文利用热层-电离层-中间层能量和动力学卫星TIMED中宽带发射辐射计SABER观测的临边大气长波红外背景辐射数据来研究平流层增温效应,基于2012/2013年1—3月在20~100 km高度内的临边大气长波红外背景辐射数据,采用微扰方法,得到辐射扰动的时空分布.结果显示：大气长波红外背景辐射扰动数据能够更精细的展示平流层增温事件的发生,2013年平流层爆发性增温效应下最大辐射扰动幅度出现在40 km处可达160%,而利用温度扰动数据表征此事件的发生时最大温度扰动幅度出现在40 km处只有21%.针对2012年弱平流层增温效应,温度扰动幅度最大值出现在40 km处为16.4%,而辐射扰动幅度的最大值在40 km处可达91%.大气长波红外背景辐射的纬度分布体现出此事件发生于高纬度地区;其经度分布在20~50 km范围内呈现"w"形状;而50 km和80 km处大气长波红外背景辐射的极值区域范围随着事件的发生在高纬度地区都是先扩大随后缩小的过程.这表明高层大气临边红外辐射信号可用于研究平流层增温效应,尤其是对于温度弱起伏的小扰动事件.这对于掌握临近空间环境辐射形成机理及其变化特性亦具有重要意义.     

重庆中梁山地区隧道工程影响下岩溶塌陷形成演化模式及防治对策

重庆市中梁山是重庆市东西向交通通道的天然屏障,严重阻碍城区经济发展,隧道可快速穿越褶皱山区, 但隧道工程施工常常诱发严重的岩溶塌陷、地下含水层破坏、地表水疏干等地质灾害,威胁隧道安全施工与当地生态地质环境。越岭隧道施工对区域地下水位疏干的不同阶段,其诱发岩溶塌陷的主控因素发生改变,据此,可将岩溶塌陷发生过程分为两个阶段、两种类型:疏干初期突涌型岩溶塌陷和疏干后期降雨型岩溶塌陷。其中,疏干初期突涌型岩溶塌陷的主控因素为真空吸蚀效应;疏干后期降雨型岩溶塌陷的主控因素为岩溶管道裂隙内水气压力突变。      

踏着大航海的节拍画星星(上)

全天星座犹如一张巨大的拼图,人类代代相传拼了几千年。不同的文明族群依据各自的神明谱系,分别构建自己的天堂净土。公元2世纪,天文学家托勒密在其专著《天文学大成》中整理出覆盖北半球的48个星座,从此西方天文学开启长达一千五百年的童年时光,直到大航海时代的到来。     

马海盐湖东部中更新世以来沉积特征、环境演变与卤水富集

中更新世以来,马海盐湖主要发育滨湖相、浅湖相和盐湖相沉积相类型。马海东部盐湖中心具有从东南部-中部-东部-东北部的迁移趋势,与盆地周缘构造运动导致的盆地次级洼地分异以及气候变化有关。结合研究区卤水储集特征分析,认为马海东部的中部区域为卤水资源的主要富集区,有利层位为小层Ⅲ,东部为次要潜力区,对应层位为小层Ⅱ。     

韧性剪切带中刚体运动学模拟技术最新研究进展

韧性剪切带是构造地质学研究的重要内容。传统研究韧性剪切带主要是野外露头解析和室内显微构造研究来综合判断剪切带的属性。近些年来,许多国内外学者对于剪切带中刚体(砾石、颗粒等)的研究,特别是使用模拟软件(如:Ansys、Matlab、Mathcad)试图恢复刚体的运动学轨迹,拓宽了学者们对于韧性剪切带中赋存刚体的研究思路。目前,对于刚体的模拟研究介绍甚少。基于此,本文对韧性剪切带中如何定量研究刚体的理论进行详细的介绍,并利用Mathcad编写程序恢复了刚体在给定条件下的运动学轨迹。     

岩溶地下工程地质环境影响区范围划定初步研究

在大量建设城市地下轨道交通及城市更新工程的背景之下,我国城市岩溶地质灾害日趋严重。文章以深圳市3个岩溶地面塌陷事件为例,开展岩溶地下工程地质环境影响区的划定研究。首先运用高频岩溶地下水气压力监测技术对工程影响实际范围进行监测分析,然后结合工程施工参数、岩溶塌陷主要影响因素与水文地质试验参数,采用定性分析和量化计算的综合研究方法,推导出岩溶地下工程地质环境影响范围理论计算经验公式。结果表明:岩溶地下工程影响范围主要与渗透系数、工程深度成正比,与土层厚度成反比,推导的半定量理论公式适用于岩溶承压水条件下,可快速为缺乏地下水监测资料的岩溶地区地下工程安全建设及城市防灾减灾工作提供依据。      

岩溶空腔水气压力脉动效应的发现及意义

通过塌陷的地质模式概化,设计物理模型实验探索岩溶空腔在开放、密闭条件下,地下水位下降时水气压力变化的规律。实验结果表明:（1）在密闭条件下水位下降时,空腔内的水气压力处于负压状态,并呈有规律的波动, 波动周期和幅度主要受初始水位的影响;（2）在密封-开放-密封实验中,当系统突然转为开放条件时,岩溶空腔内的水气压力发生突变,压力突变值可达密闭系统条件下最大波动值的3倍;（3）岩溶空腔水位下降过程中,水气压力对岩溶空腔顶部有周期性的高频振动作用,具有压力脉动的特征;（4）密闭条件下的岩溶空腔水位下降引起的水气压力变化可通过时间变量的一次函数来描述,函数斜率受出水口及岩溶空腔截面积影响,截距与初始水位紧密相关。对水气压力所产生的高频振动特征进行深入研究,将有助于岩溶塌陷机理及防治研究的突破。