弹性静力学问题的边界积分形式的数值流形法

传统的数值流形法（NMM）一般均采用区域积分形式。结合边界单元法（BEM），提出了一种边界积分形式的数值流形法。该方法既能发挥NMM的可以灵活选取局部基的优势，又具有BEM降低问题求解维数的特点。针对二维的弹性静力学问题，对3个具有解析解的不同基准算例进行了数值应用，验证了所提方法的有效性和效率。计算结果表明，提高局部基的阶次可有效提高方法的计算精度。     

流体的热力学前缘研究

总结了当前国内外关于流体的热力学前缘研究领域如下：（１）流体体系的ｐ－Ｖ－Ｔ－ｘ相关系研究，主要对象是Ｈ２Ｏ－ＣＯ２－盐类多组分体系高温高压下相图的实验和理论研究。（２）矿物在流体中的溶解度及溶解后在流体中溶解类型的形式和热力学性质——平衡常数（或Ｇｉｂｂｓ自由能）及各种偏摩尔性质的研究。（３）流体热力学模型化研究，已研制出大量的计算机软件，包括多种矿物、溶解类型的热力学数据库和模拟热液平衡、矿物溶解性质、反应路径和水—岩相互作用的实用程序。（４）超临界流体的相关系和化学反应等有许多特殊的性质，对认识地球内部的演化将有重要意义。（５）新技术新方法的发展，使分析单个矿物包裹体成分变成了现实。     

岩体黏弹性蠕变计算的高阶数值流形法研究

数值流形法（numerical manifold method）是一种新型的数值计算方法,已成功应用于岩土工程的诸多领域,但该方法尚未应用于岩土工程蠕变分析。近年来对高阶流形法的研究表明,对复杂的岩土工程问题,使用高阶覆盖函数可明显提高流形法的计算精度。为此,开展了用高阶流形法模拟蠕变的研究,在高阶流形法中引入“时步-初应变”法计算蠕变,以广义开尔文体为基础,推导了相关的计算公式,并编制了相应的计算程序,同时还通过算例,验证了方法的可行性和合理性。结果表明,高阶流形可以方便地与“时步-初应变”法结合用于蠕变计算,可较好地模拟蠕变变形。算例分析表明,在不改变网格密度情况下,仅通过采用高阶覆盖函数,高阶流形法可大幅提高传统流形法的计算精度。     

干旱区陆面过程和大气边界层研究进展

干旱区陆面过程和大气边界层不仅与气候、生态、水资源密切相关,而且影响我国气候格局和东亚大气环流,是一个十分重要的研究领域,近20多年已取得了比较系统的研究进展.从干旱区陆面热力和水分过程特征、干旱区大气边界层结构特征、干旱区陆面过程参数及其参数化公式、非均匀下垫面大气边界层理论、干旱城市大气边界层特征与污染机理等方面归纳总结了干旱区陆面过程和大气边界层领域取得的部分研究进展.并且,认为科学试验的代表性、复杂下垫面的影响、尺度转化、地表能量不平衡、极端天气过程的相互作用、水分过程的复杂性等问题是干旱区陆面过程和大气边界层研究领域的突出问题和未来研究重点.     

大陆（内部）地壳运动动力源新研究：密度平衡椭球体理论

陆壳为什么会产生运动？这是世界地学领域中一个没有解决的基本理论问题。我国是大陆为主体的国家，地域宽广，分布着许多典型运动的地块。仔细研究这些典型运动地块的运动方向和地球物理特征发现，其运动方向与地块的密度具明显的规律性。在相邻两地块中，密度大的地块缓慢的向极点运动，密度小的地块向赤道方向运动，从这一现象入手，研究了由于地块的密度变化造成受力条件的改变。并导致水平运动的力学机制。通过对天体形状的观察，提出了密度平衡椭球体观点。利用平衡椭球体、等势面、能量极值原理，从理论上阐明了密度变化导致水平运动的规律，进一步又用数学力学方法和大量的具体实例等，从各个侧面，终于证明了地球表面地块密度变化导致水平运动的规律。这一理论的提出，使地学领域中许多难以解释的现象，如我国大量花岗岩体向南推覆，南极冰盖移动问题，水库地震产生的原因等得到了答案。     

近年来中等复杂程度地球系统模式的研究进展

近十几年来，地球系统模式领域活跃着一类新兴的模式——中等复杂程度的地球系统模式（EMICs），EMICs以其对计算能力的较低要求和对地球系统的较为完备的描述，使其应用几乎覆盖了简单模式和大气环流模式（CGCMs）的所有研究领域，特别在长期气候变化的模拟方面展现了得天独厚的优势，从而使得在长期气候变化的背景下研究近代气候变化更具现实意义。EMICs已经成为模拟地球系统的有力工具，为目前的CGCMs模拟提供了必要的补充，在简单模式与CGCMs之间架起了一座桥梁。首先回顾了中等复杂程度地球系统模式（EMICs）的发展现状，结合近年来国内外发表的文献探讨了EMICs的基本组成、应用领域，并对EMICs未来的发展趋势进行了预测。     

天文地球动力学

天文地球动力学郑大伟（中国科学院上海天文台２０００３０）关键词　地球自转，极移，天文地球动力学天文地球动力学是用天文手段测定和研究地球各种运动状态及其力学机制的一门学科。它所研究的运动主要是地球整体的自转运动和公转运动，以及地球内部、地壳、水圈、大气...     

同位素在相山火山岩型铀矿床研究中的某些应用

对相山矿田矿物和包体水的H、O同位素，岩石蚀变体系的O同位素，方解石和CO2的C同位素以及不同水岩比值条件下大气降水、岩浆水与岩石同位素交换平衡的δ18O值的研究表明，该矿田成矿热液的水源主要来自大气降水，矿化剂（CO2）主要来自深成CO2的释放和水岩相互作用。     

地球内部流体研究的若干关键问题

流体在地球演化历程中扮演着十分重要的角色，地球流体控制着地球系统的质量和能量的再分配。对流体地质作用的研究涉及地球的各个圈层，各具特征，又相互联系、制约，构成了一个完整的地球流体学科研究体系。对地质流体的研究，最引人注目的一个重要领域莫过于对地球气体的研究。“固体”地球含有丰富的气体。近年来，对各类地球气体进行了大量的研究，涉及众多的研究领域，包括：大气和水圈的成因和演化、地球内部状态及动力学过程、地震机理和预报、火山喷气作用、油气和其它矿产资源勘探及全球环境演变等。本文所涉及的主要研究成果包括：（１）稀有气体同位素地球化学研究；（２）岩浆活动与火山活动的气体地球化学研究；（３）现代构造活动与地震的气体地球化学研究；（４）幔源岩包体及玄武岩的气体地球化学研究。     

基于数值流形法的三维裂纹扩展研究

基于数值流形法（NMM）进行三维裂纹扩展分析研究,编写了相应的C++程序。充分发挥数值流形法在非连续变形分析领域的优势,不需要扩展有限元中的水平集和阶跃函数概念,应用数值流形法计算结果分析裂纹尖端线的破坏状况,对已有的非局部求迹法和三角形推进法进行简化和扩展,提出一种简化算法确定最终的新裂纹扩展面。应用简化算法对水平钱币型裂纹扩展问题进行数值模拟和对比分析研究。计算结果表明,基于数值流形法的三维裂纹扩展算法是可行的,采用简化处理之后,克服原有算法的不足,大大减少了新裂纹尖端线和新裂纹面的数目,降低了计算网格对新裂纹面的影响,提高了计算效率和扩大了应用范围。     

大气科学发展的回顾与展望

回顾了20世纪大气科学的发展历程和所取得的重要成就。就20世纪这100年中大气探测技术、大气环流与大尺度动力学、数值天气预报和大气环流数值试验、大气物理、中小尺度气象学、大气环境和大气化学、中层大气、气候系统动力学、气候预测和全球变化等方面所取得重要研究进展和学术成就作了系统的回顾；并对21世纪初大气科学研究发展的趋势作了展望。     

An atmospheric electrical method to determine the eddy diffusion coefficient

The ion-aerosol balance equations are solved to get the profiles of atmospheric electric parameters over the ground surface in an aerosol-rich environment under the conditions of surface radioactivity. Combining the earlier results for low aerosol concentrations and the present results for high aerosol concentrations, a relation is obtained between the average value of atmospheric electric space charge in the lowest ～2 m, the surface electric field and eddy diffusivity/aerosol concentration. The values of eddy diffusivity estimated from this method using some earlier measurements of space charge and surface electric field are in reasonably good agreement with those calculated from other standard methods using meteorological or electrical variables.     

对新疆地壳结构与构造演化几个问题的简要评述

本文简要评述了新疆地区前震旦纪构造格局、古生代洋盆打开与闭合的时限、北疆晚古生代岩浆活动的构造背景与成因机制、新疆侏罗纪以来的陆内地壳演化、以及新疆地壳现今结构及其形成与演化的动力学机制等问题,并且提出了一些新的见解。     

Complex-Valued Random Fields for Vectorial Data: Estimating and Modeling Aspects

Complex-valued random fields represent a natural extension of real-valued random fields and can be useful for modeling vectorial data in two dimensions (i.e., a wind field). In such a case, some theoretical issues arise concerning generating and fitting complex covariance functions to be used for prediction purposes. In this paper, some general aspects and properties of complex-valued random fields are summarized and a procedure to fit complex stationary covariance functions is proposed. A case study for analyzing wind speed data is presented.     

Peut-on évaluer le rôle de la sédimentation sur l'effet de serre à l'échelle de temps des cycles orbitaux ?Can the role of sedimentation in the greenhouse effect at the time scale of orbital cycles be evaluated?

The evolution of the atmospheric CO₂ content is partly a response to the lack of balance between oceanic sedimentation and continental weathering, because the oceanic C reservoir tends to balance net inputs or losses from slow processes by rapid exchanges with the atmospheric reservoir. This response strongly depends on both amplitudes and time scales of the related processes. At Milankovitch or lower time scales, global models generally do neglect organic matter fossilisation, but such an assumption is only valid for oligotrophic systems. In eutrophic or mesotrophic systems, organic matter is not negligible and should be considered relatively to the carbonate sedimentation in order to know whether the impact of the sedimentation was a source or a sink for atmospheric CO₂. To cite this article: P. Bertrand, C. R. Geoscience 334 (2002) 521–528.     

黄土高原水蚀风蚀交错区土壤剖面水分动态的数值模拟研究

利用SWAP(Soil-Water-Atmosphere-Plant)模型对黄土高原水蚀风蚀交错区坡地土壤-植被-大气系统中的水循环进行数值模拟。结果显示,SWAP模型很好的模拟了不同土地利用方式条件下的土壤水循环过程。根据模拟结果,水蚀风蚀交错区的丰水年份,农地和种植第一年的紫花苜蓿地季末土壤水分稍有盈余,谷子和紫花苜蓿的日蒸散量分别为1.2~2.6mm和1.2~2.5mm。     

上对流层/下平流层大气垂直结构研究进展

大气上对流层与下平流层区域是对流层与平流层之间的过渡区域,热带对流层顸确定了全球整个平流层的化学边界条件,该区域大气的垂直结构及变化对于平流层一对流层交换和上对流层/下平流层大气成分收支有重要影响;该区域也是大气动力、热力和大气成分结构发生巨大转换的区域,辐射过程、多尺度动力学过程、化学过程和微物理学过程等都起着同样重要的作用,对流层顶变化也是人类活动引起气候变化的一个敏感指示因子,因此关于对流层顶的研究(尤其是其精细结构和过程)重新唤起了人们的关注.针对对流层顶的各种定义(包括热力学、动力学和化学成分)以及它们相互之间的关系、对流层顶是一个面还是层以及对流层与平流层之间的转换特征、对流层顶强逆温层的特征及形成原因等基本科学问题,回顾了近年来的一些重要研究进展.     

大气科学优先资助领域的计量学初步分析

依据对国内大气科学相关机构进行广泛调研获取的数据,以及近期国内、国际有关大气科学期刊论文数据,通过计量学方法,按照国内基础、国内热点、国际热点和国内需求四个方面从不同角度对大气科学优先资助领域进行了分析,并根据不同政策偏好设置权重对大气科学各领域进行了排序。分析表明,不论是偏重于基础研究还是偏重于应用研究,优先资助人工影响天气和大气物理领域可能会获得更大的回报;若重视科学热点、科技前沿,优先资助气候系统与全球变化和天气动力学理论与天气预报领域可能会取得更多的研究成果;若重视发展需求与科技前沿相结合,优先资助大气化学和综合探测系统领域投入资金可能会发挥更大的效益。研究结果可以为更好地了解我国大气科学发展现状,制定大气科学中长期发展战略,制定大气科学“十一五”优先资助领域战略提供一定的参考依据。     

土壤有机碳的主导影响因子及其研究进展

土壤有机碳库是全球碳循环的重要组成部分，其积累和分解的变化直接影响全球的碳平衡。理解土壤有机碳蓄积过程对生物、物理和人为因素的响应，把握关键的控制因子是准确预测土壤有机碳在全球变化情景下对大气CO 2的源／汇方向及准确评估碳收支的关键。综述了土壤有机碳主导影响因子的研究进展，并针对陆地碳循环特点，提出未来土壤有机碳研究应加强土壤有机碳过程与状态的定量化、土壤有机碳分解对环境因子的敏感性、氮沉降对土壤有机碳的影响、土壤有机碳对气候变率的响应及其反馈作用，以及土壤有机碳动态的综合模拟 5个方面的研究，为准确评估陆地碳收支提供依据。     

中国气象科学技术发展战略研究

依据《中国气象事业发展战略研究重大科学技术问题卷》［1］的概述,主要从天气学理论与预报技术、气候系统与全球变化、人工影响天气、大气化学、大气物理学,以及综合探测技术与外场观测试验等方面,分析气象科学发展的背景、现状和社会需求,指出气象科学发展中需要了解的关键科学和技术问题,并制定中国气象科学技术长期发展目标和确定重点研究领域,其中特别强调了与中国区域天气、气候和气候变化问题关系密切的气象科学问题,并在气象科学理论体系的建立、天气预报和气候预测手段的改进、全球气候系统观测的实施、多学科的交叉融合等方面提出措施和建议。