南黄海辐射沙洲形成发育水动力机制研究——Ⅰ.潮流运动平面特征

基于多站潮位及潮流多日连续观测资料 ,应用二维潮流数学模型对南黄海辐射沙洲海域潮流运动进行了大、中、小潮长时间序列连续数值模拟 .并从潮流沙脊发育的动力条件出发 ,对辐射沙洲海域的潮波传播过程、潮波能流率分布、潮差平面分布、多日平均潮流流速 ,潮流椭圆及水质点迹线图进行多目标分析和研究 .数值模拟结果表明 ,潮流是形成发育南黄海辐射沙洲的主要动力因素 ,潮能率、潮流流速分布的不同决定了辐射沙洲南北沙脊、深槽的空间分布与形态     

南黄海辐射沙脊群沉积特点及其演变

南黄海辐射沙脊群是浅海大陆架巨型的海底地貌组合体 ,由潮流沙脊、古河道沙体、后期侵蚀 堆积的沙体三部分组成 ,是低海平面古长江在苏北入海时的堆积体受辐合潮波改造而成 .沙脊与深槽主要形成于全新世高海面时 ,海平面持续上升使沙脊体向海侧受侵蚀 ,粗颗粒堆积在靠近陆地的沙脊上 ,使沙洲逐年扩大增高 ,细颗粒向岸使潮滩淤长 .     

苏北陆上潮成砂体的特征和古环境演化

苏北陆上以东台为顶点呈扇形向东展开的潮成砂区 ,是南黄海辐射沙洲的早期发育阶段 .冰后期最大海侵之后 ,距今约 5 0 0 0～ 6 0 0 0a前开始产生 ,水下潮成砂体不断出露 ,成陆 .环境磁学法证明陆上潮成砂层形成于辐聚辐散的古潮流场 .潮成砂层的物源早期为长江泥沙 ,晚期为黄河泥沙 ,潮流侵蚀海底也提供重要物源 .钻探和地质雷达探测表明 ,不存在大河由陆上或海域潮成砂区顶部直接供沙的可能性 ,河流的沉积物须通过沿岸运移参与潮成砂体的塑造 .这与物源和古潮流场所得的结论是一致的     

太湖全新世微古化石环境的辨析

为确认太湖本身和其周围地区是否有全新世海相沉积物, 对其沉积物中的微古生物化石的性质与特征, 以及它与沉积物所含的盐度、层间水、岩相等的关系进行了研究, 并通过古遗址分布情况、古地理环境等因素的调查, 确认本区的全新世生物坪葬群是长江涨潮流带来异地埋葬的产物, 不能作为海相地层的唯一依据。     

全球大气环流的三型分解理论

文章回顾了近年来发展的全球大气环流的三型分解理论,主要包括全球大气环流三型分解模型及全球大尺度水平型环流、经圈型环流和纬圈型环流的动力学方程组理论.与传统二维环流分解方法的对比表明:全球大气环流三型分解将垂直涡度中由水平涡旋运动与辐合辐散运动引起的垂直涡度分量有效地分解开来,也将垂直速度中的经向垂直环流与纬向垂直环流分量分解开来,为研究辐合辐散过程对垂直涡度场的演变作用及局地垂直环流的准确描述问题提供了新的方法.全球大气环流的三型分解是一种基于实际大气运动特征的三维环流分解方法,其分解后的水平型、经圈型以及纬圈型环流可分别看作是中高纬度Rossby波及低纬度Hadley和Walker环流在全球的推广.因此,新的环流分解模型及其动力学方程组为中高纬度大气环流与低纬度大气环流之间的相互作用问题研究以及全球变暖背景下大尺度环流异常演变的物理机制问题研究提供了新的理论与方法.     

非均质矿体地震模型的衍射、转换波及次生波研究

采用超声地震模型、数学模型正演试验和矿井试验观测研究了１＜ｋα＜１０范围非均质体散射波场中,衍射波和转换波的运动学和动力学特征．上述方法获得了一致的结果．研究中发现一种次生震源及次生波,其在今后地震勘探中可能有一定的应用价值．     

非均质矿体地震模型的衍射、转换波及次生波研究

采用超声地震模型、数学模型正演试验和矿井试验观测研究了１＜ｋα＜１０范围非均质体散射波场中，衍射波和转换波的运动学和动力学特征．上述方法获得了一致的结果．研究中发现一种次生震源及次生波，其在今后地震勘探中可能有一定的应用价值．     

南海中深层动力格局与演变机制研究进展

南海是连接印度洋-太平洋的最大边缘海,在季风、海峡水交换以及复杂地形影响下,南海环流呈现出独特的三层结构以及远强于大洋的混合特征.理论与观测表明,南海内潮、内孤立波以及强风等过程是强混合的动力来源.在南海强混合作用下,南海发育了活跃的中深层动力系统,一方面促进了南海与大洋之间的水体交换,另一方面调控上层风生环流,使得南海环流显著区别于其他热带与副热带海盆.南海活跃的中深层环流所具有的物质搬运能力又显著影响着南海的地质沉积、生物地球化学循环等过程.中国对深海研究持续投入,在南海中深层环流动力学研究方面取得了显著的成果,文章就该方面进行总结,并对南海深海环流未来研究设想进行初步探讨.     

洋中脊动力学研究现状

对最近几年洋中脊动力学研究之进展给予综述.研究包括:(1)脊轴处中央U 形(?)谷的成因:(2)洋脊下地幔对流、熔融和熔体迁移之格局;(3)洋脊处上升流的流动结构与洋脊分节的关系;(4)岩石层对洋脊分节的影响:(5)洋中脊断裂带与热应力之关系等五个方面.对上述五问题之地质、地球物理或地球化学背景仅作简要说明.主要介绍洋中脊动力学之理论研究状况,即着重介绍几年来所提出的解析的、数值的以及物理实验的各种模型之基本思路及主要结论.     

《中国晚第四纪湖泊演化与古气候动力学》出版

由中国科学院南京地理与湖泊研究所于革研究员等撰写的《古气候动力学与中国古湖泊数据库———重建晚第四纪古气候古水文》一书日前由气象出版社出版 .该书介绍了古湖泊数据库和古气候模拟基本理论、方法和最新研究成果 .全书共分十章 ,内容包括 :(1)国内外古气候动力学研究现状和有关基本问题 ;(2 )古湖泊数据库建立的基本原理和方法 ,以及中国第四纪湖泊数据库基本内容和成果 ;(3)水热平衡模式和古降水量估算 ;(4)全球大气环流模式、模式运行和控制试验 ;(5 ) 2 1ｋａＢＰ和 6ｋａＢＰ古气候模拟试验和结果分析 ;(6 )区域大气环流模式和…     

南海与拉布拉多海深部结构及扩张演化史对比

南海中央次海盆残余扩张脊的深部地震探测对于研究南海的形成演化和动力学机制至关重要.本文借助拉布拉多海残余扩张脊内部结构的研究,获得了扩张脊在扩张期和扩张后形成过程的认识.并从多个方面将拉布拉多海与南海进行对比分析,对残余扩张脊的形成环境和形成机制等得到了一些初步认识:两者同属于慢速扩张,扩张过程中,构造作用占主导地位,岩浆作用次之,扩张脊内部结构具有相似性;海盆扩张时期,两者都发生了洋脊跃迁,指示了重要了构造事件;两者的大陆边缘同属于非火山型不对称被动大陆边缘,海盆扩张初期岩石圈以拉张为主,岩浆活动较弱等.这些认识必将为南海中央次海盆残余扩张脊的内部结构研究以及后期的地质解释提供思路和依据.     

地震波速度约束的大横向黏度变化的地幔对流研究

本文将横向黏度变化提高到3个量级,获得了地震波速度结构约束下的大横向黏度变化的地幔浅部的极型场和环型场对流图像.与小横向黏度变化下的结果相比,本文的结果具有显著的改善.对极型场对流图像,主要体现在本文结果能更清楚地解释太平洋板块、大洋洲和南美洲以及东太平洋洋中脊处的现今运动状态;对环型场对流图像,能更合理地解释北太平洋板块的右旋运动.本文计算的极型场、环型场对流速率以及揭示的某些区域如欧亚大陆和非洲大陆的运动状态与现今地表板块的运动速率以及欧亚板块和非洲板块的运动状态有明显差异,但相比小横向黏度变化下的结果,有助于更好地认识和理解现今地表板块运动的深部动力学过程.     

电力系统地震功能失效数值模拟与控制分析

本文研究了电力供应系统地震功能失效评估方法,尤其对电力供应系统功能潮流分析方法与负荷的控制问题作了深入的探讨.不仅分析了供电系统的潮流(包括电压和功率)变化对供电系统的影响问题,而且建立了电流控制模型,利用DSEA控制算法对供电系统进行负荷控制,并在此基础上进行了系统过负荷时的数值模拟研究;另外,通过一实例分析,对本文的研究方法进行了验证,从而为供电系统抗震分析、功能评估及灾害预防提供理论基础.     

潮流塑造——风暴破坏——潮流恢复——试释黄海海底辐射沙脊群形成演变的动力机制

用辐射沙脊群水域潮流场、波浪场和风暴流场的数值模拟结果解释了黄海海底辐射沙脊群形成演变的动力机制 .山东半岛南侧的逆时针旋转潮波和南黄海的后继前进潮波在港外海辐聚 ,形成辐射状的潮流场 .该潮流场为形成和维持辐射沙脊群提供了必要的动力环境 .全新世古流场的模拟结果指出 ,在古河口外有一潮流辐聚辐散带 ,在其作用下发育了古河口堆积体 .波浪场的计算结果说明 ,只有在高潮位和大风速下 ,沙脊区的波高普遍较大 ,对海底地貌的影响才较明显 .长江口登陆型和海上转向型台风的风暴流场对沙脊区有明显影响 .辐射沙脊群的形成机制是潮流形成———风暴破坏———潮流恢复     

南海深层环流与经向翻转环流的研究进展

吕宋海峡"深水瀑布"一方面驱动了南海深层气旋式环流,另一方面入侵的北太平洋深层水在南海内区通过混合变性并上升.这两个过程极大地贡献了南海经向翻转环流.同时无论是南海深层水平环流,还是经向翻转环流,均受到南海内区复杂地形的调制,而南海经向翻转环流的空间结构又在一定程度上体现了南海深层环流与中、上层环流的联系.本文回顾了近年来南海深层环流与经向翻转环流的研究,总结了南海深海环流的驱动机制及其地形的调控、南海经向翻转环流的空间结构及其成因.     

特提斯演化的关键动力学过程与驱动力

特提斯系统经历了漫长的演化历史,包含了多期次的威尔逊旋回,是研究板块构造与地球动力学的理想对象.特提斯演化的典型特征是一系列大陆块体从南方的冈瓦纳大陆裂解,而后向北漂移,最终与北方的劳亚大陆碰撞拼合.该过程中,多期次特提斯洋盆(原特提斯洋、古特提斯洋、新特提斯洋)的张开和关闭是核心要素.本文以大洋板块的生命周期为主线,将特提斯系统演化分解为大陆裂解、俯冲起始、洋脊俯冲、大陆碰撞等四个关键动力学过程,并系统分析了每个关键过程的控制因素和驱动力.(1)特提斯系统窄条形大陆地体的裂解可能受控于板块俯冲,尤其是俯冲板片的远端牵引作用;而块状印度大陆的裂解及印度洋的张开可能是地幔柱与远端俯冲板块共同作用的结果.(2)特提斯系统周期性的大陆地体碰撞拼合产生多期次的俯冲跃迁,是地体碰撞产生的反推力、洋脊推力及板下地幔流牵引力共同作用的结果,并且岩石圈的弱化是关键因素.(3)洋脊俯冲往往伴随着板片断离,该构造体制的转换可能需要地幔流牵引力的辅助,从而实现板块俯冲的延续性;而洋脊俯冲对上盘和下盘都会产生一定的动力学效应,其特征地质记录可用于反演洋脊俯冲历史.(4)青藏高原的巨大重力势能意味着持续至今的印...     

十三、脊区的地震学详细研究

十三、脊区的地震学详细研究板块学说的一个重要特征和证据就是洋底扩张。洋脊地区多年来一直是科学家们努力探索研究的地区。当初提出板块学说和洋底扩张的主要依据是古地磁、地热和全球较大震级的地震活动分布，因此所能提供的信息和证据是有限的，讨论关于地球动力学的...     

定常风对鄱阳湖水动力的影响

鄱阳湖属大风区,风场作为仅次于流域"五河"倾泻和长江顶托作用的另一重要驱动力,或在某些时刻影响局部区域的水流结构,进而影响局部水体中泥沙、污染物、营养盐等物质的输移和扩散.基于鄱阳湖二维水动力数学模型,模拟定常风场条件下的鄱阳湖流场分布及环流形式,并与无风条件下的水流时空结构进行对比.结果表明:3.03 m/s的NE向和SSW向定常风对湖泊水位影响微弱;对流速的影响主要集中在7月中旬至9月底的"湖相"期;其影响区域主要分布在湖区中部大湖面偏西岸及东部湖湾,约占湖泊最大水面积的16%;上述区域出现明显环流,环流结构具有时空异质性特点,环流区流速普遍增至无风时的两倍以上;NE向和SSW向风场产生的环流位置相近,方向相反.相比于以往鄱阳湖水动力研究中对风场的忽略,本次研究揭示了定常风场对鄱阳湖的重点影响区域、影响程度及影响形式,可为泥沙及污染物输移模拟中对风场条件的处理及可能带来的误差与误差的空间分布提供重要依据.     

最近2.6 Ma中国北方季风环流与西风环流演变的风尘沉积记录

系统的粒度测量和沉积动力学研究发现, 中国黄土由粗粒与细粒组分叠加组成, 粗粒组分主要是低空季风环流产生的粉尘沉积; 细粒组分代表主要由高空西风环流控制的背景粉尘. 不同剖面粗粒组分的变化一致表明, 低空季风环流在冰期加强, 在间冰期减弱; 细粒组分变化序列在纬向的分异特征显示, 冰期时西风环流加强、同时西风急流南移至约35°N, 间冰期西风环流减弱且急流北移至约37°N. 最近2.6 Ma洛川剖面粒度组分变化趋势表明, 西风环流对风尘沉积的贡献减小、强度减弱, 与此同步, 季风环流对风尘沉积的贡献增加、强度增大, 其中最显著的变化发生在1.2~0.9 Ma前, 可能指示了青藏高原隆升对中更新世中国北方大气环流转型的决定性作用.     

板块运动驱动力的大小

以全部岩石圈板块处于动力学平衡为条件,可估计贡献给板块运动的各种驱动力的绝对大小。本文采用的方法是,先从已知参数估计出洋脊推力和下插板块拉力,然后解所有板块这些力的转矩的平衡方程。洋脊的推力是根据洋底年龄、海洋板块的深度和厚度,以及横向密度变化来估计,而下插板块的拉力是根据下行板块和周围地幔的密度差、下插板块的厚度和长度来估计。目前,计算的结果表明下插板块的拉力大约比洋脊推力大五倍;然而,具有短而浅的下插板块,但洋脊长的北美和南美板块似乎是由洋脊推力驱动。作用在太平洋板块上的下插板块拉力超过全部下插板块拉力的40％,作用在太平洋板块上的洋脊推力在所有板块中是最大的,地幔曳力与下插板块拉力和洋脊推力的和之间的高相关性使估计绝对纯驱动力变得困难。然而,下插板块阻力对抵消板块驱动力的贡献比地幔曳力的贡献似乎更大。根据应力估计,发现高应力集中在下行板块的前沿。