基于GNSS观测的地下核试验电离层扰动研究

地震、海啸以及核爆炸等现象都会对电离层产生影响,利用全球导航卫星系统(GNSS)可以有效地研究这些物理现象产生的电离层效应。本文利用朝鲜地下核试验期间部分IGS台站的GNSS观测数据,提取电离层倾斜总电子含量,并通过高阶差分的方法将电离层扰动进行放大,实现对核爆触发的电离层扰动事件的提取和识别。基于该方法,本文进一步提出了一种核爆检测识别的实现思路。      

中国东部海域底质沉积物中重金属研究现状

中国东部海域(渤海、黄海和东海)底质沉积物接受了巨量的重金属(As、Cd、Cu、Cr、Hg、Ni、Pb、Zn和V),从而使得底质环境质量可能面临严重的重金属污染。这些重金属来源复杂,其中既有自然源重金属又有不同人为来源。其中自然源可能主要包括长江流域、黄河流域的泥沙和中国西部沙漠的粉尘,人为来源可能主要包括煤炭和燃油消耗、钢铁冶炼和有色金属冶炼,其中煤炭消耗和有色金属冶炼可能是中国东部海域沉积物铅和汞的最主要的来源。这些重金属主要通过河流输入的方式进入到中国东部海域,尽管鉴定沉积物中重金属具体人为来源的方法较多,但在中国东部海域应用最为成功的是铅稳定同位素。尽管巨量的重金属输入到中国东部海域,但绝大部分海域底质沉积物质量良好,仅在锦州湾海域重金属含量严重超标。     

塔里木盆地西缘晚新生代岩石磁学特征及其对区域构造活动的响应

本文在前人研究基础上,选择中国西部塔里木盆地、南天山及西昆仑3个重要大地构造单元交界部位的塔里木盆地西北缘喀什凹陷地区,通过对乌恰黑孜苇剖面晚新生代巨厚陆相沉积物岩石磁学特征的分析,结合岩性、古水流和物源变化等的研究,揭示了晚新生代以来区域存在5次构造活动事件,它们分别发生于渐新世末—中新世初、中中新世初、晚中新世初、晚中新世末—上新世初和上新世末—更新世。其中渐新世末—中新世初和上新世末—更新世的构造活动是该区两次重大事件,并与青藏高原构造隆升有关,前者造成西昆仑和南天山强烈上升使塔里木盆地西缘喀什凹陷地区中断了与古地中海的连通进入了陆盆沉积环境演化阶段,后者进一步造成西昆仑和南天山强烈上升、帕米尔—天山之间地壳强烈缩短以及该区现今地貌格局的形成。     

青藏铁路沿线多年冻土分布特征及其对环境变化的响应

针对青藏高原特殊的自然气候条件,按照地形、地貌把青藏铁路沿线多年冻土分为15个区段,并分别介绍了各个区段多年冻土特征. 结果表明：在外界环境变化,包括全球气候变暖及工程活动的双重效应下,青藏铁路沿线多年冻土及其存在状态发生了极大变化,这些变化主要包括年平均气温升高、多年冻土退化、热融灾害增加、寒区工程病害不断加剧等. 多年冻土及其存在状态发生变化不但导致生态环境恶化,而且对青藏铁路沿寒区工程的安全运营、维护及发展提出新的挑战.     

LCR-ET20弹簧型潮汐重力仪观测结果的分析和比较

基于武汉国际重力潮汐基准站LCR-ET20弹簧重力仪潮汐观测资料,利用国际标准的数据预处理和分析方法,采用与GWR型超导重力仪同址观测对比方法,较系统研究了ET20仪器特征以及大气和海洋重力信号．数值结果表明,尽管ET20的观测精度要比超导型重力仪的精度低一个量级,弹簧蠕变性导致的仪器漂移十分大,但该仪器仍获得了与超导重力仪相当的潮汐参数,能有效用于重力场的时间变化观测．     

冲积性河流河床冲淤调整对洪水泥沙过程的响应——以黄河游荡型河段为例

为研究冲积性河流造床机理,基于能量耗散原理分析河床调整与水沙过程（变异特性）间的关系十分必要。以黄河游荡型河段为例,利用实测资料分析和平面二维水沙数值模拟方法,进行了各种洪水泥沙条件下河流冲淤规律的探讨。研究发现平滩面积、河相系数与径流泥沙特征值间存在的关联性映射出冲积性河流能量关系中的制约机制;不同洪水泥沙过程的河床冲刷强度变化具有阶段性,主槽累积刷槽效应与洪水泥沙过程有密切响应关系;高效输沙的洪水过程通过塑造最适宜的河床断面形态,能实现最佳输沙效率与主槽的最大冲刷。在不同漫滩洪水条件中,综合系数Φ最大时的洪水过程具有最大累积刷槽效应,因此对应流量可作为黄河下游漫滩洪水的调控指标。     

板块俯冲带水流体活动及其效应的定量化数值模拟

为探讨水流体活动对板块俯冲隧道过程及大陆碰撞造山的制约作用,采用热力学和动力学耦合的数值模拟方法,建立了系统的数值模型.结果显示俯冲隧道内的混杂岩存在两种不同的折返路径:（1）平行于俯冲隧道斜向上折返,形成靠近缝合带的高压-超高压变质岩;（2）近垂直穿过上覆地幔楔侵入地壳深度.这两种差异性的模式主要受控于俯冲带热结构.俯冲带的温度结构控制俯冲隧道内水流体和熔体活动,从而影响上覆地幔楔的弱化程度,最终导致俯冲带内物质的不同运移过程和折返路径.同时,大陆俯冲碰撞带的岩石圈变形和拆沉作用均与俯冲带的流体-熔体活动所导致的岩石圈弱化息息相关.数值模拟结果极大促进了对于板块俯冲带流体-熔体活动及其动力学过程的理解.      

小湾水电站饮水沟大规模倾倒破坏现象的工程地质研究

倾倒破坏是陡倾层状岩体一类主要的变形破坏形式,一般发育于地表临空面附近的坡体浅部。根据文献资料,前人研究的倾倒破坏体能保持其完整形态者规模并不大。小湾水电站左岸坝前高边坡由于其特殊地形地貌及其岩体结构条件,使得如此大规模的倾倒变形体能保持其完整形态至今。由于倾倒变形体紧邻大坝且地势较高,一旦失稳,将给小湾水电站的建设造成不可估量的损失。查明倾倒破坏堆积体规模及其岩体结构特征,为倾倒堆积体边坡支护方案选择及稳定性评价参数选取提供依据。更重要的是,揭示这类大规模的倾倒破坏表现特征及其形成条件,对认识复杂条件下岩石高边坡的变形破坏机理具有一定指导意义。本文通过细致的野外调查,揭示了一类发育深度较大的大规模倾倒变形破坏。通过对边坡的详细描述与记录,阐明了这类变形破坏发育的特征和空间展布,并对其形成机制作了简要的分析。     

利用过硫酸盐阴极型微生物燃料电池降解蒽醌燃料活性艳蓝的研究

本研究构建了以二价铁/过硫酸盐体系(Fe2+/PDS)为阴极液,以蒽醌染料活性艳蓝KN-R作为目标污染物的双室微生物燃料电池(MFC),研究了初始Fe2+投加量,初始PDS浓度和pH值对KN-R脱色率和MFC产电性能的影响。结果表明,当初始pH为3,Fe2+的初始浓度为1mmol·L-1,PDS的初始浓度为2mmol·L-1,温度为(30±1)℃时Fe2+/PDS-MFC体系达到最佳状态,此时KN-R的脱色率为96.90%,MFC的最大功率密度为294.07mW·m-2。动力学分析表明KN-R的脱色降解符合二级反应动力学,最佳条件下KN-R降解的反应速率常速为0.001 7mmol·L-1·min-1。紫外-可见光谱分析表明,Fe2+/PDS-MFC体系能够有效的脱色降解KN-R及其中间产物。     

季节性积雪区不同遮挡条件下深霜发育比较

以中国科学院天山积雪雪崩研究站为研究区,在2009～2010年冬季观测期利用体视显微镜(XTZ-E)及拍照设备和雪特性分析仪(Snow Fork),对3种遮挡条件的开阔地(0遮挡)、树缘(50%遮挡)和树下(90%遮挡)的积雪深霜进行连续观测,比较和分析西北季节性积雪区不同遮挡条件下的深霜发育特征。研究表明:1)深霜发育主要受温度制约,其次是温度梯度。由不同遮挡条件引起积雪累积和太阳辐射差异而导致雪深不同,从而形成的温度环境差异,是深霜发育差异的根本原因。2)深霜发育厚度与雪深呈正相关关系,有开阔地(0遮挡)>树缘(50%遮挡)>树下(90%遮挡),融雪期深霜的消减速率为树下>开阔地>树缘。3)深霜冰晶粒径呈先减小(稳定累积期-过渡期)再增大(-融雪期)的变化,积雪稳定累积期后,深霜粒径开阔地>树缘>树下。4)2009～2010年冬季雪深大,因而圆角深霜(DHxr)和圆角刻面冰晶(FCxr)在深霜中发育最多,二者共占70%～80%。开阔地易发育杯型深霜(DHcp),树缘和树下则易发育柱状条纹深霜(DHla)、棱柱状深霜(DHpr)和刻面冰晶(FCso)。深霜中胶结态冰晶约占10%～30%,其比例在开阔地深霜中递减,而在树缘和树下处递增。