Photochemistry of the atmosphere of Titan: comparison between model and observations

The photochemistry of simple molecules containing carbon, hydrogen, nitrogen, and oxygen atoms in the atmosphere of Titan has been investigated using updated chemical schemes and our own estimates of a number of key rate coefficients. Proper exospheric boundary conditions, vertical transport, and condensation processes at the tropopause have been incorporated into the model. It is argued that he composition, climatology, and evolution of Titan's atmosphere are controlled by five major processes: (a) photolysis and photosensitized dissociation of CH4; (b) conversion of H to H2 and escape of hydrogen; (c) synthesis of higher hydrocarbons; (d) coupling between nitrogen and hydrocarbons; (e) coupling between oxygen and hydrocarbons. Starting with N2, CH4, and H2O, and invoking interactions with ultraviolet sunlight, energetic electrons, and cosmic rays, the model satisfactorily accounts for the concentrations of minor species observed by the Voyager IRIS and UVS instruments. Photochemistry is responsible for converting the simpler atmospheric species into more complex organic compounds, which are subsequently condensed at the tropopause and deposited on the surface. Titan might have lost 5.6 x 10(4), 1.8 x 10(3), and 4.0 g cm-2, or the equivalent of 8, 0.25, and 5 x 10(-4) bars of CH4, N2, and CO, respectively, over geologic time. Implications of abiotic organic synthesis on Titan for the origin of life on Earth are briefly discussed.     

多样地表和大气状况下的MODIS数据云检测

云覆盖作为天气和气候变化的一个重要因子,对地表-大气能量平衡和水循环有着重要的影响,因此,快速、准确地利用卫星遥感技术检测云覆盖具有重要的实用价值和科学意义。利用卫星遥感数据,尤其是常用的Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer(MODIS)影像数据,因其具有较高的光谱和时间分辨率,以及2330 km扫描幅宽,为大范围实时、准确地进行云检测提供了可能。目前,基于MODIS数据发展了大量的云检测方法,但因地表类型的多样性和大气状况(如空气污染和沙尘事件等)的复杂性,目前已有的云检测方法,检测精度通常具有较大的不确定性,且针对不同地表和大气状况缺乏普适性,同时也缺乏对检测精度的定量化评估。因此,本文首先比较了常用的3种云检测算法,并基于前人经验提出了两种改进方法(方法4和方法5),首先区分出云和冰雹,摒弃了不稳定的亮温波段,两种算法均适用于复杂地表和大气状况的云检测算法。结果显示,方法5可以较好地应用于基于MODIS数据的云检测,总体精度达92.6±7%,改进了现有基于MODIS数据的云检测算法;方法4平均总体精度82.9±13%,虽然精度相对较低,但云残留少,适合作为对云敏感度高的研究工作的云检测方法。     

西秦岭白马山“C”型埃达克岩成因:地球化学、Sr-Nd-Pb同位素制约

白马山小岩体位于西秦岭白马山金矿区内,与矿床具有密切的空间关系。通过研究白马山岩体主量、微量及稀土元素地球化学特征及Sr-Nd-Pd同位素组成特征,探讨其岩石成因。白马山石英闪长岩属高钾钙碱性系列岩石,具有与"C"型埃达克岩相似的地球化学特征。Sr-Nd-Pb同位素组成特征显示,该小岩体富放射性成因Pb,初始(~(87)Sr/~(86)Sr)t比值为0.70637,_εNd_(t)=-6.75,具有较高的T_(DM)值(1.53Ga),说明岩浆主要来自于大陆下地壳,且与耀岭河群的基性火山岩相似,这些"C"型埃达克质岩浆可能源于加厚基性下地壳的部分熔融,其残留相为(角闪)榴辉岩。     

2000年来塔里木盆地南缘绿洲环境演变

塔里木盆地是中国最大的内陆盆地,其南缘是中国生态环境最脆弱的地区。考古资料、历史文献及古气候信息均表明,2 000 a来该区生态环境发生了巨大变化,这种变化以绿洲时空演变和沙漠面积扩张为主要特征,导致了历史上许多著名古城镇的废弃和'丝绸之路'南道的南移。本文分析了2 000 a来绿洲的分布与演化规律,并探讨了其自然及人为原因,指出20世纪以前绿洲的演变主要是在自然因素特别是气候干旱化影响下逐步形成的,而本世纪绿洲沙漠化和环境退化则主要是在干旱大背景下人类活动的结果。为防止本区现有绿洲进一步沙漠化及环境退化,应合理使用水土资源、调整大农业结构、开发优势资源、保护天然绿洲。     

地电场短临预报方法研究

根据1968年注意到震前电场变化与地下水位变化及断层活动有关的理论研究, 认为震前电场变化可能是过滤电势机制引起的。 鉴于地下流体压力分布不均匀、 断层阀作用及地下电流密度与流体流的耦合方程, 特别是由于电场异常显示出快急始慢衰减的特殊图型, 电场异常有的与废油井间歇自喷有关, 有的与流体压力增高有关, 故认为过滤电势作为电场前兆机制是合理的。 实验表明铅板电极可以用来记录电场前兆。 唐山和海城特大地震时和震前, 电场水平分量或垂直分量出现同震效应或震前异常。 利用地电场的异常变化预测地震在国内外均有成功的震例, 地电场法测量技术较为简便, 可做为地震短临预报的一种手段。     

新疆牛毛泉磁铁矿含矿岩体岩浆演化过程及源区特征

牛毛泉基性杂岩体位于准噶尔古板块博格达-哈尔里克晚古生代岛弧东段,赋存磁铁矿。研究表明,该岩体具有明显成层性和韵律构造特征,主要岩石类型有橄榄辉长岩、含橄榄辉长岩、辉长岩和角闪辉长岩。岩石地球化学特征表明,该套岩石属拉斑玄武岩系列,m/f值介于0.65~1.44之间,属铁质基性-超基性岩。岩石稀土元素总量相对较低,稀土元素配分曲线为轻稀土元素略富集的右倾型;岩石富集大离子亲石元素(Rb、Ba、Sr、U),相对亏损高场强元素(Zr、Hf),具有明显的Nb、Ta负异常和弱的Ti正异常。岩石εNd(t)=-3.4~-0.50,εSr(t)=-3.4~8.5,具有向EMⅠ方向演化的趋势,表明岩浆源区可能为受俯冲流体交代改造的富集岩石圈地幔,是新疆北部早二叠世时期后碰撞伸展阶段的产物,由拆沉的富集岩石圈地幔被软流圈加热后发生部分熔融并上侵形成。     

河南祁雨沟金矿及外围高植被区遥感找矿预测

应用ENVI4.8软件,对河南嵩县祁雨沟金矿及外围ETM+遥感数据通过主成分分析、彩色合成、直方图拉伸、监督分类等方法,成功地提取了高植被覆盖区遥感影像上金的植物地球化学异常信息。利用卷积滤波和形态学分析方法进行线性构造解译,利用计盒维数法求得研究区的线性构造分维值,得出本区线性构造具有良好的统计自相似性和分形特征。比较线性构造分维等值线图和植物地球化学异常图可知,线性构造集中区与植被异常区基本吻合,区内已知85%以上的矿点分布于植被异常和线性构造集中区。综合分析地层岩性、岩浆岩、矿点、线性构造分维等值线特征和遥感植被异常特征等信息,圈出了三级9个找矿靶区。     

桂西地区乐平统合山组底部海绵骨针硅质岩的发现及古环境意义

桂西地区乐平统合山组底部广泛发育层状硅质岩沉积,硅质岩成层性好,侧向延伸稳定,层面平整.通过平果县太平镇山营村北、新圩村北及东兰县3条野外剖面的实测、硅质岩样品室内镜下鉴定及稀土元素分析,发现:硅质岩中含丰富的海绵骨针、有孔虫、藻类等化石,化石保存完整;稀土元素特征显示硅质岩稀土总量低,与海水相似,轻稀土略有亏损,但Ce负异常不明显.根据稀土元素及硅质岩生物组合的特征,判断合山组底部的硅质岩形成于滨浅海环境,属相对封闭的大陆边缘环境,同时受到了淡水和海水的影响,主要通过混合水带硅化机理形成,基本没有火山和热液的影响.硅质岩的出现表明由于海侵作用桂西地区水体深度增大,尤其是新圩村剖面位置,广泛台地被海水淹没,海水较洁净,适合海绵、有孔虫、腕足、腹足等生物繁殖,因而发育了硅质岩及灰岩.     

过山车钢结构精度测量及局部坐标系数据应用

常规基于人工的坐标分解计算,在应对逐渐提升的建造要求及特殊产品的应用需求时,存在效率不高、人为误判等情况,本文通过对局部坐标分解应用进行研究及自动坐标分解与重新定向,有效解决了过山车类复杂结构建造尺寸精度管控过程中数据的修正及合格判定问题,为同类复杂空间钢结构的高精度测量检验偏差修正积累了丰富的应用经验。     

西藏羌塘盆地东南缘晚白垩世—古近纪砾岩层砾组特征及其地质意义

通过对环绕聂荣微陆块分布的晚白垩世—古近纪砾岩层的沉积特征和砾组特征分析,结合区域地质情况,阐述了砾岩层的性质、成因、来源、搬运方式及其所反映的构造背景等。研究表明,本套砾岩层为近—中距离搬运的冲洪积作用的产物,砾岩层砾石成分复杂,含量各异,分选性好,其古水流呈现单一水流特征,水动力条件相对较稳定,砾性和砾向分析指示砾石主要来源于聂荣微陆块、班公怒江缝合带以及其周边高山地区,反映冲积为主、洪积为辅的山前或山麓水系分布的沉积特征。结合区域资料综合分析,晚白垩世时期,聂荣微陆块北部地区发生隆升,形成东北高西南低的古地理格局;进入古近纪时期,在继承先前的古地理构造格局基础上,测区整体隆升。由此推断,晚白垩世时期青藏高原的隆升遍布班公—怒江缝合带以北地区,古近纪时期青藏高原整体发生隆升。