基于第一性原理的Si掺杂磁铁矿稳定性研究

磁铁矿中出现的杂质元素及其赋存形式具有很好的环境指示意义。Si是磁铁矿中常见的杂质之一,尽管Si与Fe在离子半径、化合价、置换能量效应等方面均存在较大差别,但无论磁铁矿的原位成分数据还是湿法化学分析数据均表明,磁铁矿中含有一定数量(热液环境中生成的磁铁矿晶体的SiO₂的质量分数可达6.19%)的Si。为探究Si在磁铁矿中是否能稳定存在及其具体存在位置,在VASP中建立Si在磁铁矿中不同位置的模型,然后利用密度泛函理论第一性原理计算Si在磁铁矿晶体中不同位置的形成能,以此判断Si在磁铁矿晶体中的稳定性。结果表明,Si替代磁铁矿八面体中心的Fe的掺杂形成能为-4.13 eV,替代四面体中心的Fe的掺杂形成能为-3.85 eV。值得注意的是,1个磁铁矿原胞内2个Fe³⁺(四面体中心)全部被Si替代的形成能为-8.87 eV。从掺杂形成能的角度来看,Si在磁铁矿四面体及八面体的中心位置均可存在,但Si代替四面体中心位置的全部Fe³⁺得到的结构最稳定。     

两种被动微波遥感混合像元分解方法比较

被动微波遥感混合像元分解是成功应用被动微波辐射计数据的关键,研究被动微波遥感混合像元分解方法具有重要的应用意义。提出基于地物分类信息的被动微波混合像元分解方法,通过模拟具有不同组分亮温分布的观测地区,将其与具有代表性的Bellerby提出的被动微波混合像元分解方法进行对比研究,分析两种分解方法的适用范围及影响其求解精度的主要因素。Bellerby的方法适合于观测地区中陆地组分亮温不变的情况,当观测地区陆地组分亮温发生变化时,笔者提出的方法能得到更加准确的分解结果。研究结果表明：笔者提出的方法进行混合像元分解后,其陆地组分亮温误差的平均值约为 0.1 K,水体组分亮温误差的平均值约为0.2 K;而采用Bellerby方法计算得到陆地组分亮温误差的平均值约为3.1 K,水体组分亮温误差的平均值约为5.9 K。     

不同地磁活动水平下电离层H+上行的半球对比研究

使用FAST/TEAMS仪器在第23太阳活动周下降相的数据,从地磁活动水平的角度,分别分析在磁静日(Kp≤2⁺)和磁扰日(Kp≥3⁺)时南(SH)、北半球(NH)高纬(>50°)电离层H⁺的上行强度,计算其上行率和净上行积分能通量,以期得到H⁺上行的长期水平并分析地磁扰动期间南、北半球离子上行强度的异同.研究结果表明,磁扰期间上行强度显著加强,平静期南、北半球的平均上行率分别是~15%和~20%,而磁扰期的平均上行率分别增强了1.45倍和1.04倍,磁扰期间南半球上行强度的增长更显著;平静期南半球的上行强度小于北半球,但磁扰期两个半球的上行强度相当;磁午夜和黎明区间受地磁扰动的影响最显著,其磁扰期与平静期上行率的比值(S/Q)最大,同时南半球在各个地方时区间的S/Q值均大于北半球;另外,我们发现磁扰期间的上行率在极光椭圆带下边界附近增幅最明显,而积分通量在上边界附近增加显著.上行源区以平静期的源区为中心从日侧极尖区扩展到磁午夜、且向低磁纬延伸,同时,极尖区上行源区在磁扰期有向晨侧偏移的趋势.     

多地震动作用下地下结构Pushover分析法研究

求解多地震动作用下结构响应均值与标准差是地震易损性分析的基础工作。在地下结构Pushover分析法的基础上,提出间接计算结构在多地震动作用下均值响应的求解方法,即间接求解法(Indirectly Solution Average,ISA)。该方法以多地震动作用下自由场响应均值为目标位移,采用倒三角荷载分布模式,经1次Pushover分析得到结构响应均值。采用ISA计算得到不同地震动强度（调幅12个强度等级）下地铁车站结构层间位移响应均值与标准差。将ISA计算结果与先进行地下结构Pushover分析,然后求取响应均值与标准差的直接求解法计算结果进行比较,可知2种方法得到的结构层间位移响应均值误差<2%,标准差误差基本<10%,验证了ISA计算精度,可为地下结构基于性能的抗震设计概率地震需求模型计算提供快速分析方法。     

交叉相关算法在哈尔滨机场雷暴临近预报中的应用

本文主要介绍了哈尔滨机场雷暴预报系统之临近预报方法.该方法利用交叉相关算法,通过分析天气雷达回波在连续时次的空间最优相关,计算雷达回波移动矢量特征,根据移动矢量特征推算未来0～1 h回波状况,发布强对流天气临近预报.试验表明,该方法预测的回波状况与实际接近,这对提高强对流天气临近预报效率,保障飞行安全、提高航班正常率,具有较高的应用价值.     

哈尔滨机场两次低空风切变的VWP产品对比分析

通过两次低空风切变的对比分析,发现有利的天气形势可以诱发低空风切变,但低空风切变的主要诱因是近地层对流及乱流的存在,低空急流也是一个因素.VWP产品能较好地反演出平均风速分布、风场的变化情况,探测伴有降水的低空风切变效果较好,探测晴空低空风切变有限.     

深海冷泉来源真菌Talaromyces helicus SCSIO41311中聚酮类化学成分研究

文章旨在研究南海冷泉来源真菌Talaromyces helicus SCSIO41311中聚酮类次生代谢产物。主要采用正相硅胶柱层析、反相硅胶柱层析、Sephadex LH-20、高效液相色谱(high performance liquid chromatography, HPLC)及薄层色谱(thin layer chromatography, TLC)等多种方法进行分离纯化;通过核磁共振波谱(nuclear magnetic resonance, NMR)、质谱(mass spectrometry,MS)等现代波谱分析方法及理化性质进行结构鉴定。从中分离得到7个聚酮类化合物,分别为:desmethylsulochrin (1)、sulochrin (2)、monomethylsulochrin (3)、circinophoric acid (4)、dimethyl 2,3-dimethylosoate(5)、endocrocin (6)和1-methyl emodin (7)。所有化合物均为首次从深海冷泉微生物中得到,其中化合物1为首次报道其核磁数据。     

盐穴储气库微渗层注浆封堵试验研究

我国盐穴地下储气库大多建造在具有不同渗透性的层状盐岩地层中,因此保证储库拥有良好的密闭性至关重要。针对盐穴井筒“裸眼段”意外跨越微渗地层而导致储气库密闭性失效的问题,自主研发了渗漏地层注浆封堵试验平台,并结合现场地质渗漏情况设计了注浆封堵可行性试验方案。在确定了兼具流动性和填充密实性的浆液配合比后,开展了超细水泥封堵岩芯的试验研究。结果表明,超细水泥可以有效填充岩芯孔隙并降低其渗透率,注浆后岩芯孔隙率和渗透率降幅分别达到近16%和95%。封堵试验数据显示浆液封堵范围与注浆时间呈幂函数关系,浆液流型满足幂律流,而非牛顿流。该研究成果可为盐穴储气库微渗地层注浆封堵提供必要的理论和试验依据,对类似密闭性失效井筒的二次利用具有重要意义。     

厄立特里亚Koka花岗岩锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其地质意义

Koka花岗岩位于厄立特里亚Nakfa地区以西,是Koka金矿床的主要赋矿围岩.岩体具有富SiO₂（67.94%~78.40%）、Na₂O+K₂O（5.86%~8.76%）、Al₂O₃（11.05%~16.51%）、FeOT（2.46%~3.80%）,弱过铝质－强过铝质（A/CNK为1.09~1.55）,低CaO（0.06%~1.85%）、MgO（0.15%~0.39%）的主量元素特征,同时轻稀土富集,重稀土相对亏损,强烈亏损Sr、P、Ti元素,REE分配曲线呈现燕式分布和明显的负铕异常,表明岩体具有A型花岗岩的特征.岩体锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄显示其成岩年龄为851.2±1.9 Ma,属早新元古代,不同于区域上广泛分布的与造山后伸展作用相关的A型花岗岩（650~540 Ma）,结合区域研究成果认为,其可能形成于由俯冲作用而引起的弧后拉张环境.岩体锆石具有一定的Ce正异常,Ce4+/Ce3+变化范围为3.86~146.31,平均为32.4,指示岩浆的氧逸度相对较低,结合岩浆源区为较“干”的体系特征,暗示该岩体成矿潜力较低,难以形成相关的大型、超大型矿床.      

台风"卡努"在江苏产生暴雨的热力学诊断分析

作者研究了0515号台风“卡努”在江苏暴雨过程的影响。分析认为,主要由台风本身的气旋性涡旋所造成的区域性暴雨,位于其移向的右前方。通过物理量场诊断分析发现,暴雨的落区,基本上位于底层的非绝热冷却区,非绝热冷却中心的走向,预示未来6h降水的落区。台风向前方的非绝热增温的方向移动,并有加速的趋势。