简单热带海气耦合模型中不同扰动形式的作用

在局地热平衡情况下,将物理量先用韦伯函数展开,然后去掉相应分量的滤波方 法,讨论了简单热带海气耦合模型中不同形式扰动的作用和贡献,结果表明,在热带海气耦合 系统中,大气准定常 Ｒｏｓｓｂｙ波和海洋 Ｒｏｓｓｂｙ波对于耦合系统贡献较大,它们决定着耦合系统 与耦合扰动的性质,而大气准定常Ｋｅｌｖｉｎ波和海洋Ｋｅｌｖｉｎ波对于耦合系统贡献相对较小．     

简单热带海气耦合模型中不同扰动形式的作用

在局地热平衡情况下,将物理量先用韦伯函数展开,然后去掉相应分量的滤波方 法,讨论了简单热带海气耦合模型中不同形式扰动的作用和贡献,结果表明,在热带海气耦合 系统中,大气准定常 Ｒｏｓｓｂｙ波和海洋 Ｒｏｓｓｂｙ波对于耦合系统贡献较大,它们决定着耦合系统 与耦合扰动的性质,而大气准定常Ｋｅｌｖｉｎ波和海洋Ｋｅｌｖｉｎ波对于耦合系统贡献相对较小．     

风垂直切变对大气静力适应过程的影响——第一部分:波动响应

本文基于描述可压缩大气静力适应过程的线性模型,分别采用正交模法和WKBJ法,从波动响应的角度研究了风垂直切变对大气静力适应过程的影响.结合实际天气现象构造了四种风垂直切变模型,分别为垂直无切变的定常模型、类似锋面特征的线性切变模型、表征东风急流的反气旋式切变模型和类似西风急流的气旋式切变模型.分析了相应模型下静力适应过程中的波动特征及波能量演变规律.得到结论：（1）在定常模型中,破坏静力平衡的能量激发出四支两两成对的、传播性质类似声波和重力波的波动,波动能量在闭合系统假设下为守恒量;（2）风切变的存在改变了波动及其能量的传播特征,也改变了波动能量的守恒性;（3）在大气稳定层结下,若波动多普勒频率大于0且小于0.7倍的浮力振荡频率,则发展（衰亡）型波动的螺旋结构分别为：（a）在线性切变模型中,等相位线自下而上需向西（东）倾斜;（b）在反气旋式切变模型中,等相位线在急流轴上层自下而上需向西（东）倾斜,在急流轴下层自下而上需向东（西）倾斜;（c）在气旋式切变模型中,等相位线在急流轴上层自下而上需向东（西）倾斜,在急流轴下层自下而上需向西（东）倾斜;若波动多普勒频率大于0.7倍的浮力振荡频率,则情形相反.

     

断裂系扩展过程与地球物理场变化特征的实验研究

给出了判断断裂之间有无相互作用的力学判据.为了研究断裂间相互作用对地球物理场的影响,对若干类常见断裂系的扩展过程及扩展过程中的声发射b 值和波速变化进行了模拟实验研究.结果表明,各种断裂系由于相互作用的不同,扩展过程,声发射b 值和波速度化均有明显的不同特征.     

差异性成岩过程对百口泉组砂砾岩岩石物理特征的影响

现有针对储层岩石地震岩石物理性质的研究通常不考虑地质过程的影响,致使研究结果缺乏明确的地质意义,制约了储层地震预测和评价的效果.本文通过对玛湖凹陷百口泉组砂砾岩岩石物理性质的测量,并结合岩石学特征分析及沉积环境的划分,在沉积环境与成岩石作用过程框架下分析岩石物理特征的变化规律.研究结果表明,不同微相砂砾岩初始沉积物矿物组成影响了后期成岩过程,差异性的成岩过程形成不同的岩石微观结构特征.三角洲平原辫状河道与泥石流微相砂砾岩塑性组分含量较高,在机械压实阶段已致密化,成岩作用主要表现为成岩早期的淡水渗滤黏土与火山碎屑蚀变黏土的岩屑颗粒包裹式胶结,具有以塑性黏土作为岩石受力骨架的特征.三角洲前缘砂坝与水下分流河道砂砾岩中刚性花岗岩岩屑、石英以及长石的含量较高,机械压实作用相对较弱,原生粒间孔隙保存较好,同时溶蚀孔隙也较发育;砂砾岩成岩作用表现为从前缘砂坝微相的硅质胶结为主转变为水下分流河道微相的硅质+黏土胶结,具有以刚性石英或石英+黏土作为岩石受力骨架的特征.前缘碎屑流砂砾岩样品则表现为快速堆积的钙质基底式胶结,以钙质胶结物作为岩石受力骨架.由砂砾岩颗粒微观接触特征(胶结特征)所决定的岩石受力骨架控制了宏观岩石物理性质变化规律,表现为具有相同颗粒边界力学特征的微相样品具有一致的速度-密度、纵波速度-横波速度以及孔隙度-速度变化关系,也造成不同微相样品在纵、横波速度比及电阻率值上具有明显的差异,具有分区分布的特征,速度比与电阻率可作为百口泉组砂砾岩储层评价的敏感岩石物理参数.研究结果可为该组砂砾岩储层的测井解释和“甜点”地震预测提供依据,并可作为示例形成在地质过程中研究岩石物理特征演化的新方法.

     

成岩过程对五峰-龙马溪组页岩地震岩石物理特征的影响

五峰-龙马溪组页岩是目前国内页岩气勘探的首选层位,而其地震岩石物理特征是利用地震方法进行"甜点"预测的重要基础之一,但对五峰-龙马溪组页岩地震弹性特征变化规律的研究并未考虑沉积、成岩过程的影响,致使相应的规律性认识缺乏地质意义.在对五峰-龙马溪组页岩样品系统声学测量基础上,分析了页岩样品地震弹性性质的变化规律.利用X射线衍射分析、扫描电镜（SEM）、阴极发光（CL）与能谱分析确定了五峰-龙马溪组页岩在不同沉积环境下的成岩过程,并讨论了成岩过程与地震弹性性质变化规律的因果关系.研究结果表明,页岩中有机质（TOC）受高热演化程度的影响,其密度通常高于1.4 g·cm^-3,并接近于有机碳密度上限1.6 g·cm^-3（石墨密度）.五峰-龙马溪组页岩地震弹性性质变化规律整体受沉积环境控制,沉积环境的差异形成不同的成岩过程,致使地震弹性特征也表现出不同的变化规律.表现在五峰-龙马溪页岩样品动态岩石物理特征主要受岩石结构控制（支撑颗粒弹性性质）,而孔隙度、TOC含量以及孔隙形状则为对地震弹性特征影响的次一级因素.五峰-龙马溪组页岩上段为浅水陆棚相,机械压实与化学压实（硅质胶结）为先后两个过程,造成样品表现出高的速度-孔隙度变化率、高速度比（泊松比）、高各向异性以及低TOC含量的特征.五峰-龙马溪组页岩下段为深水陆棚相,机械压实过程中同时伴有生物成因的硅质胶结,造成岩石样品表现出较高TOC含量与孔隙度、各向异性较弱以及较小的速度-孔隙度变化率.研究结果可为五峰-龙马溪页气储层的测井解释和地震"甜点"预测提供依据.     

风垂直切变对大气静力适应过程的影响——第三部分:能量转换

基于前两部分的研究,第三部分从能量转换的角度揭示了风垂直切变对大气静力适应过程的影响.研究显示,对非静态等温大气,初始时刻加以有效势能和有效弹性势能的强迫后,风垂直切变改变了适应过程中扰动能量在各能量形式中的分配比例,这种作用随扰动尺度和时间的变化有显著差异,系统尺度越小影响越显著.比较东风急流模型和西风急流模型显示,负的风切变应力使得四类扰动能量谱随系统尺度的变化趋于平缓,使得微尺度和小尺度(中尺度)系统中扰动垂直动能(扰动水平动能)的比例随时间减小,正的风切变使得扰动能量谱随系统尺度的变化显现跳跃的特征,使得中尺度(微尺度和小尺度)系统中扰动垂直动能(扰动水平动能)的比例随时间减小.风垂直切变引起的动量通量输送是扰动能量与基本气流能量之间交换的通道,当风切变应力和动量输送方向相同时,风垂直切变使得能量向基本态转移,维持基本气流,削弱扰动能量,缩短静力适应过程的周期;当风切变应力和动量输送方向相反时,风垂直切变作用相反;此作用随着扰动尺度的变化差异明显.