基于DPSIR模型的山东半岛蓝色经济区海洋生态可持续发展能力综合评价

山东半岛作为我国最大的半岛,其地理位置决定了海洋生态可持续发展对其的重要性。本文使用DPSIR(驱动力-压力-状态-影响-响应)模型,结合社会经济和自然生态两个方面搭建指标体系评估其蓝色经济区生态可持续发展能力。结果表明:山东半岛承受的社会经济压力正不断增大。海洋生态系统综合状态评价值为0.53,其中海水、沉积物质量及生物综合评价值分别为0.22、0.19及0.123,生态环境现状不容乐观。影响和响应评价值分别为2.5和4.3,海洋灾害的影响范围较大,危害程度较深,但海洋管理部门在面对生态环境变化时的反应较为迅速、有效。     

控制海底电磁激发脉冲发射的时间同步技术

为达到海洋可控源电磁探测和远参考测量的目的,研究控制海底电磁激发脉冲发射的时间同步技术,包括发射前与GPS的对钟技术和发射中的同步技术,保证仪器工作的时间和公共的时间基准GPS信号保持精确一致,为后期的数据处理解释提供统一的时间坐标.对钟技术是指,在海洋调查船上完成仪器内部RTC芯片分频所得的秒脉冲信号RTC_PPS与GPS秒脉冲信号PPS时钟沿的同步;同步技术是指,海底工作过程中,仪器在预定的时钟沿将可控源信号精确发射出去.本论文采用CPLD芯片、RTC芯片、GPS模块和AVR单片机来完成对钟和同步模块的设计.     

南黄海海底大地电磁测深试验研究

针对南黄海盆地深层地震地质条件差,地震波受屏蔽,能量严重衰减,在海洋反射地震资料中很难识别反映中-古生界的反射地震波组,不能满足南黄海盆地前第三系油气资源前景评价的需要等问题,于2006年5月,开展了南黄海海域海底大地电磁测深试验,在盆地内五莲斜坡和胶州凹陷区布设了3个海底大地电磁测深点,取得了可靠的海底观测数据.本文详细阐述了海底大地电磁测深与常规大地电磁测深在数据处理方法上的差别,论述了海洋电磁噪声对海底大地电磁场观测的影响,提出了海底大地电磁场实测资料“水平姿态”校正、“方位”校正和“海洋电磁噪声”校正的方法.通过对试验观测资料的处理和反演,并结合地质、物性资料进行综合分析,结果表明在南黄海盆地海底以下深部还存留有古生代地层,这对于南黄海前第三系含油气前景的评价具有重要意义.试验结果也证明了海底大地电磁测深技术在研究古生代残留盆地方面的问题可以发挥相当好的作用.     

对太阳轨道运动不绕过太阳系质心这一周期性特征的再分析

基于行星会合指数和行星系日心经度分别获得行星系质心到太阳的距离和日心经度的变化特征,发现杨学祥等(1999)指出的在1990—1994年太阳轨道运动并没有绕过太阳系质心这一特征具有准179年周期.根据对会合指数K极小值的分析表明,当会合指数向量K_(sp)0时,行星系质心和木星在太阳一侧,保持与太阳同步绕太阳系质心运动;当K_(sp)0时,则出现行星系质心和木星分别处在太阳质心的两侧,此时行星系质心没有绕过太阳质心,致使太阳质心没能绕过太阳系质心.行星会合指数与行星系质心日心经度两个时间序列的功率谱检测出不同的周期,表明二者指代的物理特征不同.分别对行星会合指数和行星系质心日心经度最强功率谱所标定的19.86年和11.86年周期的物理意义进行澄清,前者是行星会合指数K在极大值附近具有相等K值的频率所表现出的周期,它不是方向周期;后者主要指相对于太阳质心,行星系质心轨迹的封闭曲线旋进和旋出所对应的相同日心经度的频率明显增大所表现出来的周期,它不是理论上K指数相等条件下的周期.这为探索太阳轨道运动与太阳活动的关系研究具有参考价值.     

基于行星会合指数对太阳轨道运动速度和加速度指数的建立——对太阳自转运动周期性振荡成因机制的探讨

Tlatov(2007)研究表明太阳自转具有准22年振荡周期,并认为是太阳系自引力造成的.根据刘复刚和王建(2013)创建的行星会合指数KP(令KP=K是为了和其他指数的表现形式相统一)和获得的修正系数发现:太阳轨道运动具有平均准22.1826年运动周期,认为太阳轨道角动量和太阳自转角动量的周期性叠加致使太阳自转角速度具有准22.20年周期性变化.基于行星会合指数KP同时标定了太阳质心S相对于一个无法观测到的太阳系质心C位置关系的变化规律,进而通过太阳轨道运动指数KS、速率指数Kv、加速度指数Kα对太阳轨道运动特征进行了系统描述,这使得从行星系统之视角分析、揭示太阳运动和太阳活动成为可能,并对太阳自转运动的准11年和22年周期振荡受控于太阳轨道运动的调控进行了分析,这从探索途径和思想方法上是一种突破.依K_P表达式给出的太阳轨道运动轨迹与Jose(1965)、杨志根等(1988)、Scafetta(2014)、Mc Cracken等(2014)给出的图像不但形态特征相同而且图像的相位也完全一致.行星会合指数KP更重要的作用是标定了行星系统质心距离太阳位置关系的变化.本文从行星系统质心出发,根据行星系统质心P与太阳质心S绕太阳系质心C同步运动这一基本原理来进一步揭示太阳轨道运动规律.由于研究问题的出发点和视角不同,按这一途径可根据8大行星公开的天文数据分析太阳轨道运动规律.这种方法不但把纷繁复杂的行星系统统一起来,呈现出行星系统固有的整体运动规律,而且在整个太阳系中建立了与太阳处于相同子系统地位的行星系统质心.在此基础上,通过行星系统质心P与太阳S间位置关系变化,系统分析了太阳S和太阳系质心C的统一与分野规律.其重要意义是通过行星系质心运动规律发现它与太阳轨道运动特征间的本质联系,这使得从行星系统质心的运动特征对太阳运动与太阳活动关系的探寻成为可能.     

低漂移地磁相对观测磁通门磁力仪

针对地磁相对观测工作存在的时间及幅值漂移等问题,进行时间一致性、幅值低漂移以及网络通讯等关键技术研究,开发了由低漂移磁通门传感器和低漂移数据采集电路组成的地磁相对观测仪器,将研制的3台仪器与昌黎后土桥地震台现有GM4磁通门磁力仪进行对比测试,并对测试数据进行日形态变化和预处理分钟值等分析,结果表明,3台待测仪器30天内漂移小于1个采样点,日变化曲线一致性强,与GM4数据曲线最大偏差小于0.7 nT,满足地震台站相对记录设备技术指标的要求。     

重庆及邻区地震精定位及活动性分析

采用Hypo2000定位法及双差定位法,对2009 年 1 月至 2018 年 10 月重庆及邻区的地震进行精定位,对不同方法所得结果进行对比,进而研究重庆及邻区地震活动性。重定位后,走时残差基本小于0.3 s,震中在平面方向沿断裂展布形态有所收敛,震源深度主要分布在4—10 km,故该区地震多为浅源地震。荣昌、巫山地区地震活动与人类活动间有一定相关性,北碚、石柱、武隆、巫溪、綦江地区地震震中多分布在断裂附近,受地质构造控制明显。     

坑(井)-地多参数电磁接收系统

坑（井）-地多参数电磁接收系统在地面、坑道、井中三维空间观测天然场源及人工源电磁信号,观测装置接近或穿过矿体,借助动源、大功率发射可获得更加明显的异常值,旨在加大探测深度的基础上提高深部分辨率,同时获取电阻率、极化率、复阻抗等参数.为坑（井）-地电磁成像方法现场数据采集提供硬件设备支持,针对坑道、井中电磁观测的特殊需求,开发了由不极化电极、非接触电极、小型感应式线圈、微型三分量音频磁传感器、地面-坑道电磁接收机、井中电磁接收机等组成的坑（井）-地多参数电磁接收系统,解决了传统不极化电极坑道硬岩表面接地困难和传统感应式磁传感器难以适应坑道狭窄空间的问题;通过多层次的室内、弱干扰条件下野外测试验证了接收系统的各项技术指标,接收机通道全频段噪声水平接近10 nV/rt（Hz）,微型三分量音频磁传感器体积压缩至32 cm×32 cm×32 cm;强干扰条件下的矿山试验验证了接收系统的可靠性、适用性及先进性.     

新型坐底式海洋可控源电磁发射系统及其海试应用

利用拖曳式海洋可控源电磁发射系统在探测埋藏较浅的天然气水合物资源时,会遇到一些新问题.如拖曳式轴向发射偶极源不能贴紧海底,发射偶极源和海底间海水的电磁衰减,使得10 Hz以上的相对高频能量难以导入至海底以下介质;发射偶极源有可能出现水平或垂向摆动;拖曳式发射时,时间窗口内叠加的数据有限;拖曳路线可能与海底构造走向平行,不利于揭示探测目标体的异常形态.新型坐底式发射系统有望解决上述问题.坐底式发射系统的硬件部分包括甲板端供电和监控单元、长距离电力和数据通信单元,以及水下发射机主体.新型坐底式发射系统的发射电极紧贴海底,没有海水层衰减,有利于相对高频的人工源电磁信号经过海底以下介质传输至接收端;通过超短基线信标更容易精确定位发射机拖体,利用姿态方位参考系统确定发射电极的供电方向,可以精确校正电偶源水平偏角的影响;增加单点供电时间,提高接收信号信噪比;提供两对电偶极源,从两个相互垂直的方向对异常体进行人工源激发.2015年海洋试验的结果表明,坐底式与拖曳式发射系统联合作业,可从多角度对海底异常体进行宽频带电磁激发,为数据采集提供丰富的场源信息.     

深水脐带缆结构阻尼的数值与试验研究

深水动态脐带缆内部结构复杂,其阻尼特性对脐带缆的舞动以及疲劳损伤有着重要的影响。脐带缆在和流体相互作用过程中,脐带缆内部构件可能会产生滑动,进而影响脐带缆的结构阻尼,这也使得真实海况中脐带缆的舞动和疲劳是一项复杂而值得深入研究的课题。为验证有限元模型能够很好地模拟脐带缆的结构阻尼特性,在考虑内部结构单元间摩擦的基础上,利用ANSYS建立了用于中国南海某油田的脐带缆多层滑移接触摩擦模型。同时,采用自由衰减法对该动态脐带缆开展了原型试验,测得了该缆的结构阻尼比与自振周期。通过对比有限元模型计算结果与原型试验结果发现：数值模型获得的该脐带缆的结构阻尼值与试验值非常接近,这为工程中获得脐带缆结构阻尼比的值提供了好的方向。