温度测井模型分析及在致密气水平井中的应用

温度和压力是水平井产出剖面测井必测的参数,然而利用温度资料进行水平井产出剖面测井解释,具有影响因素较多,多解性强的特点.本文根据热力学守恒定律,建立了温度测井计算模型,进行了压降幅度和热损失系数对温度的敏感性分析,研究了不同参数对热损失系数和温度测井的影响,为水平井温度测井资料解释奠定了理论基础.利用温度测井解释方法,...     

地震静校正全局最优化问题的求解

针对地震静校正存在的非线性和多参数性等问题，本文提出了一种全局优化的剩余静校正方法.在模型更新规则上，把模拟退火方法和均匀优化设计方法结合在一起，使模型的更新更为合理，从而加快了搜寻全局最优解的速度.同时提出了模型的不同分量的温度参数和退火过程的选取方式，把温度参数的选取与地震剖面的能量联系起来，使温度参数的选取具有自适应的特点.该方法克服了常规模拟退火方法所具有的寻优空间不均匀以及退火参数需通过多次试验选取的缺陷.通过实际地震资料的计算证明，本文提出的方法对地震静校正问题合理而有效.     

大气加权平均温度对GNSS PWV精度的影响分析

大气加权平均温度T_m是GNSS探测大气可降水量PWV(Precipitable Water Vapor)的关键参数．目前，加权平均温度模型主要包括线性模型和非线性模型．本文基于2011—2015年期间的编号54511北京探空测站的有效探测资料，建立T_m与T_s的线性和非线性(一阶傅里叶函数、一元二次函数)关系；利用2016年探空站实测资料对所建模型及常用模型进行对比分析，从RMSE、Bias及波动范围评价参数发现T_m＿G模型精度高于常用模型，而再分析资料ERA-Interim建立的加权平温度T_m＿ERA模型和新非线性T_m模型精度相差甚小，且误差概率分布趋近于正态分布；因此，新建模型能有效避免了通用Bevis全球模型在特定区域导致的区域性精度偏差问题，尤其在探空站缺乏的区域，可以采用ERA-Interim产品建立T_m模型．通过对不同T_m模型获取IGS站BJFS的PWV结果与相应时间54511探空站的实测PWV数据进行...     

GPS大气掩星技术在全球气候变化研究中的应用

人类活动引起全球变暖,衡量全球气候变化的指标有陆地、大气和海洋温度,水汽含量等等.研究对流层底层大气温度和水汽含量变化的传统方法是用数值天气预报模型和微波声纳,尚未实现用全球均匀覆盖的数据来做精确的定量研究.和GNSS系列卫星计划比较,最近发射的COSMIC卫星气象探测数据的空间、时间以及垂直分辨率都大大提高.采用COSMIC数据可以改进和量化南极洲的大气压力模型,并综合GNSS系列卫星测量的水汽和温度剖面研究全球气候变化.用一维协方差算法估计南极洲及附近海洋的大气压、温度和湿度剖面.把COSMIC卫星密集测量期间演算得到的大气折射率和GNSS系列卫星的结果进行比较.再和独立测量数据进行比较,包括南极洲自动气象观测站资料,数值天气预报模型资料,多种测高卫星水汽资料和海洋表面温度资料以及区域GPS水汽图.上述工作将改进发展中的气象遥感技术并应用于天气预报和空间天气预报及全球气候变化研究.     

一种基于土壤温湿资料计算地表土壤热通量的温度预报校正法

分析大气边界层观测站地表能量平衡需要估计其地表土壤热通量。发展了一种由多层土壤温度和湿度观测资料估算土壤热通量的新方法。该方法首先求解一维热扩散方程得到土壤温度的基本廓线,然后校正所求温度廓线与观测值的偏差,最后积分温度廓线得到土壤各层的热通量。与众多的方法不同,该方法不需要事先给定不易准确测量和推求的热传导（或热扩散）系数值。通过与实测资料对比、模型合成数据试验、以及敏感性分析等,表明该方法的计算结果稳定可靠,对土壤表层数厘米深度内有无观测资料也不敏感。此外,指出热流板可准确测量热通量的方向和相位,但所测通量值的误差常较大。     

CAR模型在分析处理地壳形变资料中的应用

通过对涞源、大灰厂、牛口峪、赤城、太原等台的地形变资料进行系统辨识和研究,认为带控制项的自回归模型(简称CAR(n)模型)能够较为客观地、合理地反映迭加了温度、降雨等影响的地壳形变观测系统。将所得模型用于资料预估,排除干扰,识别地震异常,效果较为理想。     

用疏系数混合回归建模方法分析地震前后形变资料

用混合回归分析方法既可以研究因变元和自变元之间的统计依赖关系,亦可以研究因变元自身的前后统计依赖关系。对大灰厂、牛口峪在唐山地震前后的短水准资料、降雨和温度资料分别进行了混合回归分析计算,用近似AIC准则判定最佳疏系数混合回归模型,其残差量缩小约6—15倍左右。疏系数混合回归模型各延迟变元排列顺序的变化表明,地震前后模型的统计特征发生了明显变化,由此可划分地震前的正常期、地震时的异常期和地震后的正常期。所以,此方法可提取形变资料中的地震异常信息,是分析形变观测资料的一种新方法。     

湖-气热传输模型及参数敏感性研究

在一维涡扩散模型的基础上,发展了考虑冬天结冰和夏天蒸发等水体相变问题及对流混合过程的湖-气热传输模型.模型采用焓代替温度作为预报变量,这也更加方便处理水的相变问题.模型的计算结果与以色列Kinneret湖的观测资料进行对比,验证了模型的合理性,说明了加入对流混合过程是符合湖-气热传输的实际物理机制的.对风速和湖面摩擦速度作了敏感性实验,证明他们对湖面温度和蒸发潜热有着重要的影响.     

AR模型在大地电磁测深资料处理中的应用

大地电磁测深资料数据采集过程中,由于温度、湿度等对仪器的影响或GPS搜星不正常,采集到的数据有时会出现时间序列跳帧或缺失现象.针对这一问题,本文将基于无激励AR(p)模型预测数据的原理引入大地电磁测深数据处理中.根据已知序列确定AR(p)模型阶数以及模型参数,建立正确的预测模型对缺失数据进行预测,并对比经过预测后的数据与实际样本数据的频谱,表明AR(p)预测模型可以解决原始资料的不连续性问题,提高了大地电磁测深野外资料的利用率.     

沉积盆地热资料的随机反演:分辨空间变化率

作为估算沉积盆地热特性及其温度的空间变化率的一种方法,提出了空间随机过程的概念和地质统计与随机反演的技术。来自犹他州东北部尤因塔(Uinta)盆地的资料被用来论证这种计算方法。由于大量且广泛分布的油井和天然气井的井底温度资料,为空间分析提供了最佳良机。井底温度误差不太大,不致于妨碍对它们的利用,而随机反演则提供了一     

青藏高原地表温度的比较分析

利用青藏高原改则、甘孜、拉萨和那曲气象站的地面水银温度计观测的地面0 cm温度和地面向上、大气向下长波辐射观测资料,计算和比较分析了地面水银表温度与地表辐射温度的差异.分析表明,由于地面水银温度计接触式测温方法的局限性,使得气象台站观测场地的地面水银表温度存在较大的误差：在裸露地表,夏季白天的正偏差可达4℃以上,夜间的负偏差在-2℃左右;在稠密植被地表,白天正偏差最高可达16℃以上,夜间的负偏差可达-3℃.由于偏差的不均衡性和离散性,即使对地面水银表温度作简单平均或积分平均处理,其代表性仍然很差.在对地表温度准确性要求较高的定量化研究与应用中,应避免直接采用地面水银表温度资料,即使由于资料缺乏而以其代之,也应对其采取适当的订正补偿等处理措施.随着科学研究对地表温度准确性的更高要求,推广使用地表辐射测温的观测方法是必要的.     

MODIS热红外温度数据反演的算法实现及其与地温数据的相关性分析

利用分裂窗法实现对MODIS遥感卫星热红外温度的反演。该方法计算简单,易于实现海量资料处理,基本满足红外遥感资料在地震监测预报中的应用要求。经过不同时间频度、不同空间范围的计算,将反演结果与气象台站地表温度进行了时序的相关性分析,结果显示反演温度与日值地温的相关性可达0.7,其与月值地温的相关性高达0.9,以证实了MODIS数据反演温度的可用性。     

中国大陆科学钻探孔区的地震波速模型

大陆钻探区地震资料的解释正确与否取决于对该区确定地震波速模型, 地震波速模型的确定是反射地震处理极为困难的问题.中国大陆科学钻探提供了难得的深孔岩性、构造与地球物理测井资料,可以对结晶岩区地震资料时深转换的精度与地震波速模型的确定进行检验.本文介绍了科学钻探前根据地表资料建立波速模型的方法及钻探后由钻孔资料建立波速模型的方法.由地表资料建立的波速模型其精度分布是不均匀的,其波速反演的方差将随深度成正比地放大,在有钻孔时应尽量根据钻孔资料加以修正.由地球物理测井和岩芯的波速测试结果建立的波速模型结予波速估计值均匀的约束,说明由钻孔资料取得的波速模型可以有效地降低在深部的误差,提高地震反射与岩性变化和波阻抗合成的地震道之间的相关性.为检验波速模型,由测井资料与波速模型作出的合成地震道与反射地震剖面对比时还必须考虑到井孔的实际轨迹,否则对比相关性可能明显减小.     

华北地区岩石圈热结构的研究

利用两种1°×1°平均大地热流资料,由观测资料和居里面反演得到的4种地壳岩石生热率模型,计算了华北地区(105°E-124°E,30°N-41°N)岩石圈的热结构. 定量的比较了各种模型的计算结果,选定了最佳模型. 莫霍面的温度大约在450-750℃之间变化,岩石圈底部深度在60-180 km变化,并发现大的构造断裂与热岩石圈底部的隆起相对应,MS＞6.5的地震大都发生在热岩石圈底部隆起区附近和莫霍面温度的高值区.     

用地震资料测定岩石层的三维速度结构

本文发展了一种利用远震P波资料反演岩石层三维速度结构的新模型与方法;并将射线追踪方法引进上述模型与方法中。这种模型和方法同样可用于利用近震资料同时反演介质结构与震源参数。 数值实验结果表明,上述模型和方法是可行的。     

层析成像反演速度建模方法研究

本文应用层析成像反演方法优化叠前深度偏移速度模型。阐述叠前深度偏移速度建模流程,详细介绍利用两种不同层析反演方法来优化深度域的层速度模型,对同一实际地震资料速度模型建立的应用效果表明,在资料信噪比较高的地区能提供准确解释层位信息的前提下,模型层析反演优化后的速度模型精度要比网格层析反演优化后的速度模型更高,且稳定性强。      

珠江黄埔大桥模态频率连续监测中的温度影响Ⅱ:温度影响及建模分析

本文在《珠江黄埔大桥模态频率连续监测中的温度影响Ⅰ:频率识别》的基础上,利用2013年10月至11月的识别频率和温度数据,针对环境温度对珠江黄埔大桥频率监测的影响问题进行研究。首先通过时程曲线对比以及线性拟合,对温度与识别频率进行相关性分析;然后分别采用多项式回归和支持向量机回归方法(SVR)进行建模分析,并利用拟合模型对测试样本进行频率预测;最后通过残差分析,评价了两种非线性模型的拟合效果。研究结果表明,大桥模态频率与环境温度之间存在明显的非线性的负相关关系,两种非线性模型均能很好地对频率与温度的关系进行模拟,得到了较好的预测结果。     

结合温度因子估算太湖叶绿素a含量的神经网络模型

神经网络方法估算复杂水体水质参数的优越性已经得到证实.基于太湖水体实测叶绿素a浓度,利用MODIS 250m影像和反演得到的水温数据建立了估算太湖水体叶绿素a含量的两个单隐层BP神经网络模型:NN1模型不含温度因子、NN2模型包含温度因子,采用Levenberg-Marquardt算法训练网络,利用初期终止方法提岛网络泛化能力,均取得了较高估算精度,其中包含温度因了的反演模型精度稍有提高,但不显著.     

永清MS 4.3地震前永清井水温异常分析

2017年12月永清井观测温度急剧下降,采用该井水温、水位多年观测数据,从仪器测量原理及精细温度梯度测量出发,结合井孔资料,认为该变化为永清M_S 4.3地震（井震距<30 km）发生前的异常信息。利用正弦累加模型计算温度异常持续时间和幅度,发现该异常变化存在2个周期：①周期42天,温度变化幅度为0.042 12℃;②周期16.77天,温度变化幅度为0.018 62℃。分析认为,区域应力状态发生变化,使含水层渗透性受到影响,从而间接影响到井下温度传感器安放处水温。地震发生后近距离观测到水温异常变化尚属首次,利用模型对变化时间与幅度进行量化提取,可为经验预报、统计预报提供经典震例。     

ECMWF和HALOE平流层温度资料对比

利用ECMWF和HALOE资料,分析了1991~2002年两种资料中温度垂直廓线、平方差水平分布,并通过线性趋势分析方法分析了平流层不同高度温度变化趋势的差异.研究结果表明：在中低纬度地区,10 hPa以下两种资料中温度垂直廓线非常吻合;10~2 hPa高度,HALOE资料中温度比ECMWF资料中温度要高;1 hPa高度上,两种资料也有比较小的差异.在南北半球的中高纬度地区,温度的差异比较明显,整个平流层中,HALOE资料中温度比ECMWF资料中温度要高.平流层中温度的水平分布差异随着高度而增大.中低纬度地区温度差异相对较小,南北半球50°以上地区差异比较大.在平流层的中低层100 hPa、50 hPa和10 hPa高度,两种资料中温度的变化趋势一致,但是HALOE资料中温度的递减趋势要更明显.在平流层高层2 hPa,1996年后两种资料中温度的变化趋势相反.本研究将为平流层温度研究的资料选择提供一定的依据.