Review of pre-processing technologies for ice cores

High-resolution ice core records covering long time spans enable reconstruction of the past climatic and environmental conditions allowing the investigation of the earth system’s evolution. Preprocessing of ice cores has direct impacts on the data quality control for further analysis since the conventional ice core processing is time-consuming, produces qualitative data, leads to ice mass loss, and leads to risks of potential secondary pollution. However, over the past several decades, preprocessing of ice cores has received less attention than the improvement of ice drilling, the analytical methodology of various indices, and the researches on the climatic and environmental significance of ice core records. Therefore, this papers reviews the development of the processing for ice cores including framework, design as well as materials, analyzes the technical advantages and disadvantages of the different systems. In the past, continuous flow analysis (CFA) has been successfully applied to process the polar ice cores. However, it is not suitable for ice cores outside polar region because of high level of particles, the memory effect between samples, and the filtration before injection. Ice core processing is a subtle and professional operation due to the fragility of the nonmetallic materials and the random distribution of particles and air bubbles in ice cores, which aggravates uncertainty in the measurements. The future developments of CFA are discussed in preprocessing, memory effect, challenge for brittle ice, coupling with real-time analysis and optimization of CFA in the field. Furthermore, non-polluting cutters with many different configurations could be designed to cut and scrape in multiple directions and to separate inner and outer portions of the core. This system also needs to be coupled with streamlined operation of packaging, coding, and stacking that can be implemented at high resolution and rate, avoiding manual intervention. At the same time, information of the longitudinal sections could be scanned and identified, and then classified to obtain quantitative data. In addition, irregular ice volume and weight can also be obtained accurately. These improvements are recorded automatically via user-friendly interfaces. These innovations may be applied to other paleomedias with similar features and needs.     

一种基于自证明公钥的可公开验证的认证加密方案

针对现有的基于证书的认证加密方案通信量和计算量大的缺点,提出了基于自证明公钥的可公开验证的认证加密方案。详细阐述了方案的系统初始化、签名生成、消息恢复验证以及公开验证4个阶段,方案的安全性是基于求解离散对数的困难性(DLP)和强单向hash函数(OWFH)的不可逆。该方案在没有签名者的协作下,任何验证者都可验证签名者的诚实性,在验证签名的同时可认证签名者的公钥,因而减少了存储空间、通信量和计算量。     

一种基于Ohta-Okamoto签名的门限群签名方案

在修改的Ohta_Okamoto数字签名方案基础上,设计出了一个新的(t,n)门限签名方案。该方案具有可验证性和防止内部成员合谋攻击;而且验证者在验证群签名的有效性计算的复杂性与一般个人签名方案一样。该方案的安全性是基于大整数的因式分解,因此在计算上是安全的。     

再论贺兰山南部北西向构造成因

贺兰山南部分布着多个方向的构造，其中最明显地是一系列的北西向构造，目前这些构造的相互关系以及形成机制还没有得到合理地解释，争论很大；野外构造研究表明，贺兰山南部北西向构造的形成与青铜峡一固原断裂活动有密切的关系，是该断裂由走滑运动向挤压运动转换时的派生构造；从另一角度也说明，在中新生代由青铜峡一固原断裂所限定的地块(卫宁北山)向东运动，而这些北西向构造的形成主要发生在新生代。由于卫宁北山向东运动的动力来源于青藏高原，因此，贺兰山南部北西向构造的形成与青藏高原的演化有密切的联系。所以。作为中国重要地质界限的南北向构造——贺兰山已经被青藏高原的构造活动所叠加。     

激光拉曼光谱法分析多种显微组分荧光变化及其应用

利用激发488 nm激光的氩离子激光器作为RENISHAW inVia型激光拉曼光谱仪的光源,建立了多种显微组分荧光变化(FAMM)分析方法,并对镜质体反射率明显抑制的东营凹陷有效烃源岩进行了测定。结果表明,东营凹陷有效烃源岩的有机质类型越好,镜质体反射率抑制程度越高,有效烃源岩的真实成熟度应主要处于0.64%~1.30%,而不是实测镜质体反射率所反映的0.37%~1.10%。     

地下水数值模拟中人为边界的处理方法研究

边界条件预测是地下水数值模拟中的关键问题。本文针对人为边界受自然和人为因素影响,边界流量变化复杂难于预测的问题,讨论了人为边界条件的处理方式和实现方法,并将其应用到具有人为边界的二维潜水含水层系统。预测结果表明,受区内人工开采影响,边界流量呈逐年上升趋势,部分边界由流出边界转化为流入边界,结果符合地下水系统变化趋势,提高了预测精度。     

夏季南海上层环流动力机制的数值研究

通过利用一个分区性的正压-斜压衔接模式来探讨夏季南海的上层环流特征及其动力机制,结果表明:夏季期间,由于风生环流的不稳定性促使在东沙群岛附近的气旋涡的强度及位置发生变化,并间接导致黑潮侵入南海北部的程度变化以及气旋涡南侧的反气旋式环流、西沙群岛西南侧的气旋涡的强度和范围出现波动现象;在南海南部的北向西边界流由于离岸的西南季风所驱动在中南半岛中部沿岸脱离岸线往东北方向的流动,导致沿岸的水体大量流失而在沿岸形成一支南向补偿流并在西沙群岛西南侧诱生一气旋涡,而上述的离岸西边界流则作顺时针方向流动,从而在南海南部形成反气旋式大环流;在南沙海槽附近出现的局地气旋涡和万安滩附近的气旋涡分别受β效应、底形效应的作用而形成.     

南海海面高度季节变化的数值模拟

比较POM模式模拟与观测(TOPEX/Poseidon高度计资料)的南海海面高度(SSH)的季节变化在空间分布上的一致性和差异.结果表明:本文使用的POM模式能较好地模拟南海SSH的季节变化;冬季与夏季,春季与秋季南海海面异常场形式完全相反,冬季Ekman输运造成在西海岸的堆积要比夏季在东海岸堆积更明显,而吕宋冷涡中心附近和吕宋海峡海面季节变化振幅最大;除春季以外,在南海绝大部分海域,海面高度的季节变化主要受风力的控制,南海海面热量通量对SSH的季节变化贡献约为20%,风应力对SSH的季节变化的贡献约为80%.     

全球海洋与大气界面的熵通量估算

给出并讨论了海洋系统中由于热量交换、物质交换以及外力做功引起的熵通量的表达式;同时,根据新近调整的全球海 气界面的气候平均资料,估计了全球海洋与大气界面气候年平均的熵通量(熵流),这一熵通量主要取决于海 气界面的热量和物质交换的空间不均匀性。计算结果显示,由热量交换分量引起的熵通量对海洋系统的总熵通量起到主要的贡献作用,其值约为-555.6mW·(m2·K)-1;由海表风应力做功引起的熵通量相对较小,约为-0.09mW·(m2·K)-1;由物质交换引起的熵通量最小,仅为-0.02mW·(m2·K)-1。总的来说,海洋系统从外界获得的总熵通量为-555.7mW·(m2·K)-1,这也就意味着在气候平均定态下,海洋系统内部的熵产生在量值上等于系统的熵交换,即为555.7mW·(m2·K)-1。海洋系统的负熵流与其内部的各种不可逆过程引起的熵产生取得平衡,确保了全球海洋系统处于非平衡热力学定态,并维持着海洋系统中各种尺度的时 空有序现象的消长过程。     

南海罗斯贝变形半径的地理及季节变化

根据南海 1°× 1°网格的标准层季节平均温、盐度资料 ,在未引入Boussinesq近似条件下 ,采用改进的Thompson Haskell算法求解线性化斜压海洋水平大尺度波的垂直结构方程 (重力内波方程 ) ,从而得到了南海各网格点的第一斜压重力波相速度和相应的罗斯贝变形半径 ,并探讨其地理分布和季节变化特征 ,以期有助于南海环流和中尺度涡旋以及有关海洋侧边界效应的研究。