北太平洋大洋钻探研究进展

北太平洋作为全球大洋环流的重要组成部分,在高低纬间热量和物质的传输与再分配方面起到重要的调控作用,进而影响到地球气候系统。基于过去50多年来的大洋钻探工作,前人在北太平洋地球科学的研究上取得了一系列的成果。本文回顾了北太平洋古海洋和古气候方面的研究进展,包括：（1）东亚夏季风和西部边界流演化,以及其对高低纬热量、水汽的传输;（2） 北太平洋中层水和深层水的性质变化、分布范围和驱动机制,以及冰期旋回中水体垂直交换作用的气候响应;（3） 风尘输入对亚洲内陆古环境的反映,及其对北太平洋生产力的铁肥效应。尽管前人针对上述科学问题都开展了相应的研究工作,但目前在对北太平洋上述几方面的认识上仍然存在着分歧。基于对前人研究的总结概括,本文最后提出了未来北太平洋研究的关键科学问题,强调了多圈层、多系统角度对深入认识过去地球气候系统变化的重要性,并对未来大洋航次开展的理想靶区进行了展望。     

Understanding geographical patterns of a city’s diurnal rhythm from aggregate data of location‐aware services

Do collective behaviors of the daily routine of a city's inhabitants form the periodical cycling of human activity at the city level (here termed the “city's diurnal rhythm”)? If the answer is yes, do there exist geographical patterns in the city's diurnal rhythm? Using a nationwide dataset of observed uses of location‐aware services in the largest Chinese social media platform, we first confirm the significant periodicity in city‐level human activity from the perspective of the aggregate degree of social media uses over a day. We then investigate geographical changes in the diurnal rhythm of human activity and its local variations in different parts of the city, and between weekdays and weekend days, over 340 Chinese cities. Our results show that a city's diurnal rhythm across the whole country exhibits both regular, nationally conspicuous shifts along geographical gradients and locally distinct spatiotemporal changes within the city. Our findings could provide insights into the characterization of the daily routine of city‐level human activity and its geographical patterns, and have potential for several issues in terms of planning, management, and decision‐making related to human population dynamics.     

基于微波辐射计的短时强降水潜势预报

微波辐射计可获取高时间分辨率的大气层结信息,为探索其在短时强降水预报方面的应用潜力,利用微波辐射计仪器获得对流参数特征,提取对短时强降水敏感的对流参数作为预报因子,并利用叠套法建立短时强降水潜势预报.结果表明:液态水路径LWP、SI、LI、CAPE、KOI这5种参数可作为预报因子建立潜势预报,经验证后得出短时强降水的P...     

地质遗迹分类学及其应用

地质遗迹是地质作用过程中形成的地质现象,是最重要、最珍贵的自然遗产.地质遗迹研究是探索地球演化进程和方向的主要内容,其价值不可限量.在地质公园工作推进过程中,开展地质遗迹科学意义的评估.对地质遗迹进行科学分类,是地质公园设计和建设,科学研究和普及的重要基础.显而易见,随地质遗迹区域调查和保护规划的广泛开展,以往地质遗迹分类已难以满足地质公园快速发展的需求,以系统地球科学为指导的地质学科分类为基础的地质遗迹分类学也就应运而生了.     

Nonlinear earthquake analysis of high arch dam–water–foundation rock systems

A nonlinear finite element model for earthquake response analysis of arch dam–water–foundation rock systems is proposed in this paper. The model includes dynamic dam–water and dam–foundation rock interactions, the opening of contraction joints, the radiation damping of semi‐unbounded foundation rock, the compressibility of impounded water, and the upstream energy propagating along the semi‐unbounded reservoir. Meanwhile, a new equivalent force scheme is suggested to achieve free‐field input in the model. The effects of the earthquake input mechanism, joint opening, water compressibility, and radiation damping on the earthquake response of the Ertan arch dam (240 m high) in China are investigated using the proposed model. The results show that these factors significantly affect the earthquake response of the Ertan arch dam. Such factors should therefore be considered in the earthquake response analysis and earthquake safety evaluation of high arch dams. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

冷平流强迫背景下攀枝花市一次雷暴过程综合分析

基于欧洲中心ERA5再分析资料、NCEP再分析资料、卫星和雷达资料以及MICAPS气象资料,运用天气学方法对2020年4月13日四川省攀枝花市发生的冷平流强迫类雷暴天气过程进行综合分析。结果表明：本次雷暴过程混合了冰雹、短时强降水、雷暴大风等多种天气,其主要影响系统为200 hPa高空急流、500 hPa高原槽、700 hPa切变线和西南急流以及地面辐合线。200~500 hPa西北干冷空气顺高原槽南下对本次过程起主导作用,弱的700 hPa西南急流为本地输送了水汽和不稳定能量,中低层切变线和地面辐合线促进了暖湿气流的辐合抬升。此外,“上冷下暖”的气层结构、中低层较强的垂直风切变、气流的低层辐合与高层辐散、适宜的0℃和-20℃层高度、较强的CAPE和K指数、较大的700~500 hPa温度垂直递减率等因素也是本次雷暴天气过程发生发展的关键。     

古盐湖卤水温度对钾盐沉积的控制作用探讨

古盐湖卤水的温度对钾盐沉积的控制作用的定量研究是钾盐成矿机理分析的重点和难点。本文分析和测试陕北盐盆奥陶系马家沟组、四川盆地三叠系嘉陵江组、云南兰坪-思茅盆地白垩系及老挝沙空那空盆地白垩系等八个含盐系的石盐岩中的流体包裹体,并利用均一温度计算了古盐湖的蒸发速率。若以老挝白垩纪时盐湖的蒸发速率为标准值100,陕北奥陶纪、四川三叠纪、云南白垩纪的蒸发速率标准值分别为54、68和90,而目前在老挝和云南白垩系都找到了一定规模的钾盐矿,因此高温(气温及水温)是盐湖成钾的有利条件,在卤水演化成钾的过程中可以起到重要的"催化"作用。     

西天山乌孙山地区大哈拉军山组火山岩岩石组合与喷发序列研究进展

新疆西天山地区伊犁地块南北缘以及地块内部广泛分布着大哈拉军山组火山岩系。笔者在前人研究基础上,以乌孙山一带出露的大哈拉军山组火山岩为主要研究对象,通过路线地质调查、剖面测制和岩相学等方面的系统研究,厘定了大哈拉军山组的岩石组合、地层序列及其变化规律。大哈拉军山组火山岩总体由玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩,以及中酸性火山碎屑岩组成。乌孙山-塔斯巴山地区以安山岩为主,占50%,玄武岩、英安岩和流纹岩比例相近。火山岩地层喷发序列上,乌孙山-塔斯巴山一带底部为中酸性火山岩,向上为中基性与中酸性火山岩的交替喷发,可划分出5~7个喷发旋回,火山活动整体上具有裂隙式-中心式喷发的特征。     

西昆仑大红柳滩花岗岩中黑云母地球化学特征及地质意义

西昆仑大红柳滩岩体被认为与伟晶岩锂（铍）矿化密切相关。为约束大红柳滩岩体形成时的物理化学条件、岩石成因类型及源区性质,本文选取大红柳滩岩体作为研究对象,对花岗岩中的黑云母进行背散射观察（BSE）和电子探针分析（EPMA）。研究结果表明：大红柳滩二云母花岗岩与正长花岗岩中的黑云母属铁质黑云母,具有富硅、铝、铁和钾,贫镁、锰、钠和钙的特征;黑云母花岗岩中黑云母为铁质黑云母和镁质黑云母,具有富镁,贫铝、铁的特征。二云母花岗岩和正长花岗岩中黑云母具有高的Al^Ⅵ值（0.7~0.9）,与电气石、石榴子石和白云母等过铝质矿物共存。黑云母花岗岩中的黑云母具有高的MgO含量（9.30%~10.11%）,黑云母与角闪石共存。通过黑云母成分估算二云母花岗岩、正长花岗岩及黑云母花岗岩中黑云母结晶温度分别为661℃~673℃、621℃~669℃、685℃~714℃,固结压力分别为332~404 MPa、356~377 MPa、248~270 MPa,对应侵位深度分别为12.46~14.98 km、13.18~14.38 km、9.18~10.01 km,氧逸度分别为-15.8~-15.0、-16~-15、-14.9~-14.0。综合研究结果表明,大红柳滩地区二云母花岗岩与正长花岗岩为壳源物质重熔的产物,具有典型强过铝质S型花岗岩的特点,而黑云母花岗岩是具有幔源物质混入成因的Ⅰ型花岗岩。本研究成果为大红柳滩岩体不同岩性花岗岩成岩时的物理化学条件、岩石成因类型以及源区性质等方面提供了新资料。

     

地铁暗挖施工引起的管线与地层沉降关系研究

依托北京地铁4号线公益西桥站工程,建立结构-地层-管线三维弹塑性数值模型,基于管线周边地层沉降及地表沉降实测数据分析,研究西南出入口暗挖施工上方管线周边地层变形规律。通过现场实测数据、数值模拟及经验公式计算结果综合对比,分析了管线刚度对地层变形抵制作用的影响。研究表明：管土相对刚度小于0.18时,管线与土体沉降差小于5%,可用经验公式计算出的管线轴线处地层沉降代替管线沉降。随管线刚度的增大,管线对土体变形的抑制作用逐渐增强,沿深度方向地层沉降量增大速率减小,并会出现负增长,甚至出现地层沉降小于地表沉降的情况。通过对数值计算结果的拟合分析,提出了刚性接头管线与地表沉降比和管土相对刚度的经验公式。工程实例应用结果表明,计算值与实测值偏差小于4%,验证了该方法的适用性。