重力波特征线显式数值解法试验

利用CIP(Constrained Interpolation Profile)特征线半拉格朗日解法对平面一维和二维浅水波方程的重力波和普通经纬度网格下的球面浅水波模式进行了数值求解试验,给出了CIP特征线法的数值结果和对应大时间步长积分的对比。结果显示,一维CIP特征线法对重力波的位相、振幅和传播有很好的描述,对于不同时间步长都显示出计算稳定的特性。空间分离的二维特征线法是多维问题计算中简单有效的方法,在平面和球面二维问题的数值结果中都得到了CIP特征线法稳定的计算和良好的波动传播结果,在浅水波方程中可以克服半隐式算法在高分辨率时的大量运算,并有望成为处理重力波的替代算法。     

基于Forrestal侵彻试验的数值模拟研究

在弹丸侵彻混凝土的数值模拟过程中,材料模型及其相关参数的选取是一项关键且复杂的工作,其原因在于混凝土动力学材料模型参数众多,一般都在几十个以上,而且大多数参数无法通过试验直接获得,有些甚至没有明确的物理意义。通常的办法是通过试验确定少量参数,然后通过数值模拟计算结果反推其他模型参数。鉴于这种情况,非线性动力分析软件LS–DYNA增加了自动生成参数的功能,该成果是由Schwer等在损伤混凝土材料模型的基础上通过大量总结得到的,该特性很大程度上方便了用户在混凝土侵彻数值模拟方面的工作。利用LS–DYNA的该项功能,模拟了Forrestal的部分侵彻试验,并将计算结果同试验数据、经验公式计算结果做了对比分析。结果表明,自动生成参数功能是一种研究弹丸侵彻混凝土问题的简单而有效的办法。     

地质灾害分区及其在土地利用规划中的应用——以山东东营市为例

运用概率统计分析、GIS空间分析技术等方法对区域地质灾害进行评价,探讨地质灾害对土地利用空间布局的影响及其分区在规划中的应用.研究结果表明:①所构建的地质灾害风险评价系统及其指标体系,整体上能够反映研究区域的地质灾害风险因素特征,统计分析结果较好体现研究区域地质灾害空间分布现状;②提出的基于地质灾害分区的建设用地和农用地的空间布局设计方案更加切合区域土地利用环境特征,具有更强的实践性与针对性.研究结论显示:在土地利用规划中分析地质灾害因素对土地利用空间格局的影响,可进一步提高规划对未来区域土地利用的指导作用.     

利用C，N稳定同位素分析法鉴别家猪与野猪的初步尝试

采用动物考古学和分子生物学的研究方法探索家猪的起源已取得丰硕的成果,但如何科学鉴别驯化初期的家猪,至目前为止一直缺乏有效的研究思路和方法．与野猪的食物主要源自自然环境相比,家猪的食物则更容易受人类饲喂活动的影响,故此,理论上,探索猪群间的食物结构差异,了解人类的饲喂活动对猪食物的影响,可望科学地辨别家猪与野猪．对山东后李文化时期（约8500～7500年前）小荆山遗址的人骨以及月庄遗址的动物骨进行了C,N稳定同位素分析,探索猪群食谱差异,并通过与先民以及其他动物的同位素数值比较,尝试科学地鉴别家猪与野猪．先民的δ^13 C（平均值-17．8‰±0．3‰和δ^15 N（平均值9．0‰±0．6‰）表明,先民虽已开始从事粟作农业,但粟作农业在人类的生活方式中尚不占主导地位（因为粟类植物是一种典型的C4植物）,先民还主要以采集、狩猎或驯养家畜为生．牛的δ^13 C值（-16．1‰）和δ^15 N值（6．9‰）,表明其食物主要以C3类植物为主,兼具少许C4类植物．与牛相比,鱼的δ^13 C值（-24．9‰）更低而和δ^15 N值（8．8‰）更高,显示出欧亚大陆淡水鱼的同位素特征．依据δ^13 C值和δ^15 N值的不同,猪可分为3组：A组,由两头猪组成,具有低的δ^13 C值（-18．1‰,-20．0‰）和δ^15 N值（4．7‰,6．0‰）;B组,仅有一头猪,具有最高的δ^13 C值（-10．6‰）和居中的δ^15 N值（6．4‰）;C组,仅有一头猪,其δ^13 C值（-19．0‰）较小而δ^15 N值（9．1‰）最高．现代或古代野猪骨的C,N稳定同位素分析研究已经表明,野猪主要以C3类植物为主,其δ^15 N值更接近于食草类动物而远离食肉类动物．通过与小荆山遗址先民、野猪及河南西坡遗址（仰韶文化,6000—5500年前）和康家遗址（龙山文化,4500～4000年前）家猪同?     

河北平泉下营坊金矿床流体包裹体地球化学及其找矿意义

本文基于包裹体类型、均一温度、盐度、压力、包裹体成分及氢氧同位素的研究,认为下营坊金矿床具有典型斑岩型矿床的特征,成矿流体主要来源于壳幔混熔岩浆,主成矿期有少量大气降水加入。沸腾包裹体群、含子晶的多相包裹体和富含CO₂的包裹体可指示富矿地段。均一温度等值线的三维空间变化可以确定富矿地段及矿体产状。     

河北平原土壤中汞的地球化学分布特征

基于多目标地球化学数据,研究了河北平原土壤内Hg的空间分布特征,制作了表层土壤和深层土壤Hg的分布图。结果显示:河北平原Hg含量均值在表层土壤为43.77×10-9,深层土壤为17.58×10-9;根系土Hg的形态以惰性态为主,有效态比例仅为3.24%,土壤环境安全性较高。Hg含量在河北平原表层土壤中呈现出西高东低的趋势,明显表现为因自然原因形成的沿太行山麓平原的显著高值区;低值区有沿河道相分布的特点;城市周边因人为原因形成点状高值区。     

河北平原土壤元素评价

参照土壤质量内涵的3个方面,对河北平原表层土壤元素进行了评价。研究认为:反映土壤肥力质量的肥力元素大部分处于丰富或适宜状态,只有土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、锌、钼、有效钼、有效硼等处于相对缺乏状态,其中有机质、全钼、有效钼缺乏严重;依据《土壤环境质量标准》(GB—15618—95)评价研究区土壤,其结果认为研究区土壤重金属环境质量状况良好,土壤重金属超标率非常低。同时通过对研究区重金属元素的形态分析认为:Cd的生物有效性和潜在危害性较大,是研究区最具有生态危害的重金属;反映土壤健康质量的土壤元素F处于丰富或适宜状态,I处于相对缺乏状态。     

唐山大气降尘的矿物组成与微观形貌特征分析

应用X射线衍射线技术(XRD)和扫描电镜技术(SEM/EDX)对唐山大气降尘中颗粒的矿物组成及微观形貌进行了研究。结果表明,唐山大气降尘的主要矿物组分是方解石、石英和粘土,次为赤铁矿、石膏、白云石及长石类矿物,其它的矿物还有菱铁矿、菱镁矿、石盐、沸石、角闪石、钙芒硝和无水芒硝等;其形貌特征主要有球状、层状、片状、柱状和块状等规则形态及矿物单体和矿物集合体等不规则形态;对XRD的检测结果进行分析后,表明大气降尘颗粒物的主要来源为地面扬尘、建筑扬尘、工业尘及在大气环境中新生成的矿物。     

An accurate multimoment constrained finite volume transport model on Yin-Yang grids

A global transport model is proposed in which a multimoment constrained finite volume (MCV) scheme is applied to a Yin-Yang overset grid. The MCV scheme defines 16 degrees of freedom (DOFs) within each element to build a 2D cubic reconstruction polynomial. The time evolution equations for DOFs are derived from constraint conditions on moments of line-integrated averages (LIA), point values (PV), and values of first-order derivatives (DV). The Yin-Yang grid eliminates polar singularities and results in a quasi-uniform mesh. A limiting projection is designed to remove nonphysical oscillations around discontinuities. Our model was tested against widely used benchmarks; the competitive results reveal that the model is accurate and promising for developing general circulation models.     

基于球面阴阳网格数值计算研究进展

对球面阴阳网格的转换关系、优缺点及边界数据插值交换方法的相关知识进行了较为详细介绍。同时对应用球面阴阳网格的3种数值计算方法进行了回顾总结,包括优化的Schwarz方法、CIP-CSLR平流数值计算方法、多离散矩有限体积法。针对优化的Schwarz方法,从浅水方程组的离散入手,讨论了其在求解球面椭圆型问题的优势;而对CIP-CSLR平流数值计算方法和多离散矩有限体积法,主要从如何在网格单元内构造插值函数的角度对其进行分析。最后对开发全球非静力阴阳网格模式进行展望。