控制大气污染的一个数学理论框架

讨论了如何利用大气污染的数值预报结果和模式进行大气污染最优控制设计的理论框架问题. 提出了以控制污染源排放量为控制手段的大气污染最优控制问题, 其目的是在事先预报的天气条件下, 通过可行的控制手段使得一个城市的大气污染物浓度在一个选定的地域和时间段内保持在某一可容许的指标之内, 同时又使控制的代价(包括控制导致的工艺提高的耗资或工厂减产的经济损失, 或生活的不便性等)为最小. 基于伴随模式的最优化方法, 推导了求解这一问题的数学方法和相应的计算公式. 由于最优控制方案是根据预报的天气条件计算出来的, 而预报结果都是有误差的, 因此事先计算出的最优控制方案的实施效果会受到天气条件预报误差的影响. 利用伴随算子模式方法, 给出了这一问题的一个近似的却高效的算法, 可以计算不同时刻和地点预报的风场、温度场和污染物初值的不确定性对最优控制效果的影响.     

“石”里乾坤

璀璨夺目的钻石,典雅华贵的红宝石,魅力神奇的蓝宝石,青翠欲滴的祖母绿,绚丽多彩的金绿宝石,晶莹剔透的水晶,温润细腻的和田玉……自古以来,这些美丽炫目的宝石作为饰品受到广大女性的青睐。宝石是物质承受了剧烈沸腾、炽热的熔炼、无法缓和的巨大压力、不可避免的碰撞与爆燃,     

地震预报:农业小镇是它的钥匙吗?——科学家们寻找圣安德烈斯断层上帕克菲尔德地区的预报线索

在加利福尼亚的帕克菲尔德,大多数的夜晚,当大气条件比较好的时候,哈曼(DuaneHamann)都沿着满是灰尘的弯弯曲曲的公路驱车登上加利福尼亚中部的这个农场边缘的一个小山顶,这里有一个褐色的小屋,他打开小屋的门锁,然后开动一个大功率的激光器。从这个山顶的高处,哈曼可以看到各个方向的安静的山丘群,从南边的精心种植的环C 型大农场到山丘下面只有一间房子的学校——他是这个小镇唯一的教师,再到橡树点缀     

地震预报成功与失败的讨论

地震过程的复杂性、地壳深度的不可入性、地震事件的小概率性,导致地震预报是仍未解决的世界难题.通过广东及邻区震情处理事件的回顾,以及我国大震的预报成功与失误的例子分析,简述我国地震预报的困境和亟待解决的问题,指出地震预报目前或相当长的时间都无法做到精确的三要素的预报.然而,不太精确的地震预报应是地震工作者奋斗的目标,也是社会的需要,必须坚持中国特色的地震预报道路.     

“宝石帝王”系列之 最热情的帝王——红宝石

红宝石把明媚的色彩定格于传世的永恒,将无数美好集于一身,它那完满美丽、奇幻夺目的姿态被无数人铭记与崇拜。他周身闪烁的如血液般的红色,仿佛象征着生命的律动、激情的迸发、活力的喷涌。正是那奔涌的红色,犹如激越的华彩颤动着人们的心弦,正是那奔涌的红色让他有了指点江山、挥斥方遒的帝王般的洒脱与豪迈。他用坚硬的身躯记录着沧海桑田、世事变幻,用火一般的热情点缀着世间的落寞与寂寥、繁华与喧嚣……他们是腐化堕落的象征,他们是高贵圣洁的代表;他们镶嵌在帝王的冠冕上装饰着皇室的威严,他们佩戴在情人的胸前点缀着真挚的爱情。世人的赞美给了他们无限的荣耀,他们被誉为宝石界的五大帝王。本栏目“天下奇石”之“宝石帝王”系列,带您一同感受无上尊崇的顶级宝石的世界,领略璀璨光芒下帝王级宝器的别样传奇。     

用随机模型对非均匀地质体的位场计算

本文甘非均匀物体的磁法与重力勘探直接问题的解,从物体模型和模型引起异常的棍率描述的观点进行了讨沦.付有限物体上的非稳定地球物理场基本特性的确定,提出了三种随机模型:线性的,有任意分布的物理特性和固定源的几何形状;非线性的,有随机参数的单一物体:一个无规则源的集合.由于对那些模型已有非均匀性结构的形式化描述的方法,所以导出的表达式使得异常效应的数学期望值、异常效应的分散和相关函数的计算成为可能. 模型例子用图解说明了随机模拟衬研究干扰体的内部结构的非均匀性范围和干扰体特性付期望异常效应的几率特性影响的应用.这表明异常效应随意性的假设能够用来直接计算最佳的Wiener滤波器,使随机噪音污染的异常形状的恢复以及计算一个依规定精度记录期望异常效应用的观刚间距成为可能.     

华北地区地球演化历史的缩影 北京房山世界地质公园拍摄记

正房山世界地质公园是一片神奇的地方,它是地球演化的缩影、地学的摇篮、是人类文明的光辉起点。当你走进房山世界地质公园时,宛若走进一座天然博大的地质历史博物馆,使你无法辨别这个公园的走向。公园内蜿蜒前行的河流、气势磅礴的峰丛、古木参天的原始森林、神奇梦幻的溶洞、见证生命的化石、灿烂厚重的文化、历史悠久的古庙……大自然造就的各种神奇和祖先留下的宝贵遗产在这里汇     

使用地面区域台阵识别水下浅层化学爆破

区域地震台阵NORESS和FINESA记录到的波罗的海波斯尼亚湾以及北海的地震事件具有声观测到的水下爆破特征。对这些地震的区域震相的谱分析。揭示出很强的与时间无关的频谱边缘特征。表明波形是由相关的“脉冲响应”型信号组成。倒谱逆分析给出的脉冲响应对滞后时间与最常见的介于400－600ms的滞后是一致的，一些倒谱在150－350ms之间还有负峰。倒谱峰在与事件有关的所有震相中都被观测到，并且这两个阵所记录到的地震事件的延迟时间都相同。相对长的时间延迟与水声观测记录到的水下爆破中普遍存在的气泡脉冲延迟是一致的。低频负峰是由相对于主脉冲而言极性逆转了回波造成的，并与从水列顶部的反射一致。一般而言，这些事件的Pn/Lg振幅比较大，与采石场爆破所观测到的相似。波罗的海事件的高频Pn/Lg比值比北海的要小些，这可能是由于这两个地区水底地质构造的差异引起的。一些简单的水下爆破模型可以解释观测到的倒谱的许多特征，并揭示了75－150kg的爆破规模的爆破源较浅（约40－80m)。本研究表明，全面禁止核试验条约（CTBT）所要求布置的地震台网，可以对用于近海环境水下核爆破试验的检测和识别的水声观测台站的小网形成补充。     

中国大陆岩石层的方位各向异性

采用理论地震图与观测地震记录直接比较的方法, 研究了中国数字地震台网宽频带记录的SKS震相的剪切波分裂现象, 确定了快速S波的振动方向和慢速S波的时间延迟。结果表明, 对于所分析的8个观测台均发现了明显的S波分裂现象, 时间延迟在0.7s与1.7s之间。这种经过地幔传播的SKS震相的S波分裂现象的主要原因是上地幔的各向异性。上地幔的各向异性可以用应变引起的上地幔中的矿物质的结晶优势排列来解释。根据时间延迟估计的各向异性层的厚度, 与由上地幔中的高导层和低速层所推断的中国大陆下岩石层的厚度大致相符。在大部分台站上, 反演得到的快速S波的振动方向与由亚板块总体形变推测的结果相一致。个别台站具有较大的差异, 说明S波分裂这一观测事实的起因是复杂的。为了进一步解释S波分裂的结果, 还需要更多高质量的观测资料, 以及关于原地介质状态的更详细的信息。      

重复地震和地球内核的时变性

地球内核是地球最中心的圈层,它的一个很重要的特性是在几年至十年的尺度上存在着明显的时变性.利用重复地震经过内核的波随时间的变化给内核的时变性提供了最有力的且毫无争议的证据.然而时变信号的来源仍有待商榷.一般解释认为与内核的差速旋转有关;另一个解释为内核边界的快速变化.最新的研究表明,内核的时变信号主要来源于内核的内部而非边界.这一新发现排除了内核边界作为时变唯一信号来源的可能性.最简单而合理的解释依然是内核的差速旋转:内核以每年0.05°~0.1°的速率相对于地幔超速旋转,并有变速旋转的可能性,使得内核浅部不均一的横向结构发生位移,重复地震的体波沿着固定路径传播时会采样到不同的内核结构而产生时变信号.这一模型可以解释此前研究观测到的所有时变信号.内核时变现象和其成因的探究对于我们认识地球深部的运行方式,尤其是磁场的运行机制,有着重要的启发意义.     

建筑物震害预测模糊震害指数法

建筑物震害预测是城市防震减灾的基础工作之一。本文在分析现有震害预测方法的基础上，提出了一种新的震害预测方法－模糊震害指数法。模糊震害指数法以现有震害预测资料为基础，采用模糊数学方法实现。本文详细阐述了模糊震害指数法的理论模型，推导了其数学公式，最后给出了实例分析。     

钢筋混凝土框架结构房屋震害预测软件设计思路

为方便、快捷地开展钢筋混凝土框架结构房屋单体震害预测，应用Fortran程序语言，对以薄弱楼层层间屈服强度系数作为判定指标的震害预测方法编写了钢筋混凝土框架结构房屋震害预测计算程序，并采用Visual Basic 6．0语言设计了用户界面。     

类比预测法在城市群体建筑物震害预测中的应用

群体建筑物量大面广,为了简化群体建筑物震害预测的工作,采用类比预测法对群体建筑物震害进行了预测.从城市建筑中选取具有典型破坏特征的建筑物作为样本,通过建筑物结构类型、高度、建设年代、现状质量和用途作为震害影响因子进行震害类比预测.建立规划区内建筑物易损性矩阵.最后以宁德市为例,利用本文方法给出了宁德市建筑物的易损性矩阵...     

城市典型建筑的地震损失预测方法Ⅰ: 结构易损性分析

地震作用下结构的易损性分析是地震灾害损失预测方法的重要组成部分。本文针对多层砌体房屋结构、排架结构和多层钢筋混凝土结构等3种城市典型建筑,首先给出了该类单体建筑的地震结构易损性分析方法,然后对群体建筑的地震易损性分析方法,以及群体建筑的易损性分类方法进行了探讨,为城市典型建筑的地震灾害损失预测和评估提供参考,并为宁波市抗震防灾规划的地震损失预测提供基础。     

城市典型建筑的地震损失预测方法I：结构易损性分析

地震作用下结构的易损性分析是地震灾害损失预测方法的重要组成部分。本文针对多层砌体房屋结构、排架结构和多层钢筋混凝土结构等3种城市典型建筑，首先给出了该类单体建筑的地震结构易损性分析方法，然后对群体建筑的地震易损性分析方法，以及群体建筑的易损性分类方法进行了探讨，为城市典型建筑的地震灾害损失预测和评估提供参考，并为宁波市抗震防灾规划的地震损失预测提供基础。     

地震短临预报的一种模糊模式识别方法

本文利用模糊模式识别方法提出了地震短临预报的决策方法，借助于震害数据库及震害预测方法的完善和灾度划分标准的科学化，我们可以通过该方法对是否作地震短临预报进行合理化的决策     

基于抗震性能普查数据的城区群体建筑震害预测初探

采用孙柏涛等人提出的基于已有震害矩阵模拟的群体震害预测模型,在广东省防震减灾"十一五"重点项目"重点监视防御区县级以上城市建(构)筑物抗震性能普查"数据的基础上,对已做过震害预测城市(区)与普查城市在设防标准、建筑年代、地上层数、建筑用途及平面形状等五方面进行相似度计算,最后得出普查城市的震害矩阵,对比分析结果表明,应用该方法对群体建筑物实施震害预测是可行的。     

辽宁省农村民居防震减灾问题探讨

通过分析辽宁省农村地震灾害形势,结合农村民居抗震性能普查结果,本文着重就减轻农村地震灾害的技术对策作了讨论。认为有效减轻农村地震灾害的对策是：加强地震预测、预报,推广农村民居震害防御实用化技术研究;实施地震安全农居工程建设,加强地震知识,抗震知识宣传;搞好农田基础设施的抗震设防;建立农村民居抗震防灾技术服务网和地震信息网;开展地震保险业务等。     

一种适于震后快速评估的群体易损性分析方法

本文提出了一种适用于震后快速评估的群体易损性分析方法,将模糊数学中的熵权法确定权重和相似理论引入到群体易损性分析中,可快速准确地评估出群体建筑物的震害情况。本方法不需要详细调查城市所有房屋的结构力学参数,所采用的影响结构抗震能力的主要因素从房屋普查资料中即可获得,可作为将来震后快速评估系统的重要组成部分。同时,本方法还可以得到群体易损性曲线,可应用于预测城市震害、估计城市的综合抗震能力。本文以城镇中量大、面广的砌体结构为例,详细介绍了该方法的研究过程。最后,用算例证明了本方法的准确性和实用性。     

基于GIS的城市建筑群动力响应分析模型建模方法研究

建筑群震害响应模拟是现代城市震害防御管理工作的基础。高效的建筑信息获取方法与科学合理的建筑群动力响应分析模型建模方法是快速、准确震害模拟的前提,也是震害防御科学管理、迅速决策和精准施策的必要保障。本文提出利用GIS平台进行矢量地图数据采集、多图层空间叠加分析及地形分析;结合我国各地市政府数据开放平台,获取建筑使用功能、建成年代、结构类型及场地类别等基本信息;在此基础上建立一套基于真实城市信息的建筑群动力响应分析模型建模方法。该方法操作简便、模型精度高并且建模速度快,可实现城市区域大规模建筑群高效建模。针对成都市某街区建筑群进行数据采集和模型建立,验证了该方法的可行性和有效性。