基于双谱滤波的综合脉冲星时算法研究

毫秒脉冲星的自转频率非常稳定,提供了一种独立的基于遥远自然天体并能持续数百万乃至数十亿年的时间基准,具有稳定性强、运行时间长、服务范围广等特点.为了减弱毫秒脉冲星计时观测中各种高斯噪声对脉冲星时的影响,研究了一种基于双谱滤波的综合脉冲星时构建算法,处理分析了国际脉冲星计时阵(International Pul-sar Timing Array,IPTA)最新发布的4颗毫秒脉冲星(PSR J0437-4715、J0613-0200、J1713+0747和J1909-3744)的观测数据,分析了不同时间尺度综合脉冲星时的稳定性,并与构成国际原子时(International Atomic Time,TAI)的4家授时单位原子钟稳定性进行了比较.结果表明:双谱滤波算法能够较好地抑制观测噪声,提高综合脉冲星时的稳定性.相比于经典加权算法,综合脉冲星时1 yr、10 yr稳定度从7.77×10^-14、8.56×10^-16分别提高到1.50×10^-14、3.50×10^-16,单脉冲星时稳定性的提升也类似.同时发现,综合脉冲星时稳定性在5 yr及以上时间尺度上优于原子钟稳定性,可用于改善当前原子时的长期稳定性.     

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基于GIS的“一带一路”地区气温插值方法比较研究

“一带一路”倡议是新时期中国为加强对外开放提出的全球化合作倡议,资源环境的优化配置对全球化发展意义重大。气温作为重要的基础数据和输入要素,对其进行空间化处理是实现大尺度区域资源环境优化配置的前提。本文基于地理信息技术（GIS）,运用距离平方反比法（IDS）、协同克里格法（CK）、回归距离平方反比法（RIDS）和回归协同克里格法（RCK）,对“一带一路”地区1980—2017年的2679个气象站点的月平均气温和年平均气温数据进行插值,获得了“一带一路”地区10 km分辨率的气温空间分布数据。交叉验证结果表明：① IDS、CK、RIDS和RCK插值法在整体上均较好地展示了“一带一路”地区气温的地理空间分布规律,4种插值方法的月均气温的均方根误差分别在1.93~2.43、1.78~2.14、1.31~2.23和1.23~1.92 ℃之间;年均气温的均方根误差分别为1.94、1.83、1.37和1.27 ℃;② 在“一带一路”地区,加入协变量分析的CK插值精度整体优于IDS,并且削弱了IDS的极值现象;③ RIDS和RCK对年均气温的插值精度分别较IDS和CK提高了29.4%和30.6%,表明加入地理要素并进行残差修正的插值精度得到了进一步提高。总体来看,RCK插值法对气温数据的插值精度最高,可以考虑将此方法作为“一带一路”地区温度等气象要素的插值方法。     

天体运行轨道的背景介质理论导引与自相似分形测度计算的分维微积分基础

通过讨论天体运行背景介质理论的连续轨道及离散轨道这二个研究方向的基础假设,介绍了天体运行轨道的具体方程形式及理论框架概要;进一步地通过讨论天体运行轨道Binet方程的一般形式及其行星近日点进动角的解,给出了连续轨道理论与Newton理论及Einstein广义相对论的联系与区别;通过讨论天体运行轨道的分维扩展方程,给出了包括太阳系行星、天王星卫星、地球卫星、绕月航天器等在内的离散轨道（稳定性轨道）方程及其预言数据.特别地,作为对天体在较为广泛区域作用曲线的初步探讨推论,指出仅由天体引力难以形成质量密度趋于无穷大的理想黑洞.通过讨论一般函数的分维导数的位置假设及幂函数的分维导数的形式假设,进一步明晰了幂函数的分维导数、分维微分及分维积分的具体方程形式,给出分维导数与分数阶导数的区别,随后讨论了基于一般分形测度的分维微积分形式定义导出的自相似分形的测度计算方程具体形式,给出了其与目前Hausdorff测度方法（覆盖方法）的区别,并对包括三分Cantor集合、Koch曲线、Sierpinski垫片及正交十字星形等自相似分形在内的测度进行了计算分析.     

海洋纤维增强热塑性立管极限承载拉力预测方法

海洋新型纤维增强热塑性立管因其可盘卷、耐腐蚀、耐疲劳和轻质化等优点,在深水油气开发中应用前景十分广阔。热塑性立管具有复合材料的各向异性、受力耦合效应及复杂的本构关系,且承受浮体运动和复杂海洋环境载荷,其失效模式尚未明确。针对轴对称载荷作用下纤维增强热塑性立管极限承载力问题,进行热塑性管稳态热传导和热应力的理论推导,求解了稳态温度和应力分布,首次给出了在任意温度载荷作用下管体径向位移的解析解,并直接求解其径向、轴向、环向和剪切应力。采用各向同性层Von Mises和各向异性层最大应力（Max Stress）准则或Tsai-Hill准则判定热塑性管的失效,基于应力分布、失效准则和二分法计算了热塑性管的极限载荷。温度载荷、纤维铺设角度和径厚比对管道的应力分布影响显著。不同温度载荷会改变失效指数沿径向的变化趋势,增大轴向拉力将增大热塑性管的失效指数,选用不同的失效准则在管体失效判定上存在一定的差异。热塑性管温度越低、纤维铺设角越小及径厚比越大,管道对轴向拉伸载荷的承载能力越强。     

1958～2018年永定河流域蒸发皿蒸发量的变化特征及其影响因子分析

基于永定河流域1958～2018年14个气象站的逐日观测数据,采用气候倾向率、Mann–Kendall趋势检验法分析蒸发皿蒸发量时空变化特征,并通过完全相关系数和多元回归分析识别气候因子与蒸发量的相关程度并定量计算其贡献率.结果表明:在全球气候变暖的背景下,60年来永定河流域气温以0.29°C/10 a的速率上升,而蒸...     

The role of eddies in solute transport and recovery in rock fractures: Implication for groundwater remediation

A better understanding of solute transport and retention mechanism in rock fractures has been challenging due to difficulty in their direct observations in microscale rough‐walled fractures. Six representative troughs in a rough‐walled fracture were selected for microscale observations of eddy formation with increasing flow velocity and its effect on spatiotemporal changes of solute concentration. This experimental study was enabled by a microscale visualization technique of micro particle image velocimetry. With increasing flow velocity (Re ≤ 2.86), no eddies were generated, and solutes along the main streamlines transported rapidly, whereas those near the wall moved slowly. A larger amount of solutes remained trapped at all troughs at Re = 2.86 than Re < 1. For Re = 8.57, weak eddies started to be developed at the troughs on the lee side, which little contributed to overall solute flushing in the fracture. Accordingly, a large of amount of water was needed for solute flushing. The flow condition of 1 < Re < 10, before a full development of eddies, was least favourable in terms of time and amount of remediation fluid required to reach a target concentration. After large eddies were fully developed at troughs on the lee side for Re = 17.13, solutes were substantially reduced by eddies with less amount of water. Fully developed eddies were found to enhance solute transport and recovery, as opposed to a general consensus that eddies trap and delay solutes. Direct inflow into troughs on the stoss side also made a great contribution to solute flushing out of the troughs. This study indicates that fully developed eddies or strong inflows at troughs are highly possible to form for Re > 10 and this flow range could be favourable for efficient remediation.     

BALLOON-BORNE MEASUREMENTS OF AEROSOL VERTICAL DISTRIBUTIONS OVER BEIJING DURING THE SUMMER AND AUTUMN OF 1993

The results of two balloon soundings during the summer and autumn of 1993 from the Xianghe Observation Station are being utilized in a study of the temporal and spatial distribution of the atmospheric aerosols.The balloon,gondola,instrumentation and atmospheric conditions during the observation period are described.The temporal and spatial characteristics of aerosol concentration,size ratio,mixing ratio,and size distribution for both troposphere and strato-sphere are presented and analyzed.     

永登系列爆破甘宁青地区地震台网的观测解释与地壳结构

1982—1983年在甘肃永登地区进行了系列人工大爆破,本文分析研究了甘宁青地震台网的观测记录,求得各种波的平均速度为:V_(?)=6.00公里/秒,V_(?)=3.56公里/秒,V_(pn)=8.16公里/秒,V_(?)=4.54公里/秒。表层直达纵波速度V_o=4.82公里/秒。莫霍界面上的反射波P_M在140—180公里范围比P_g波强10—7倍。並获得该地区的地壳厚度为:(1)甘肃北山的河西堡—高台一带为48.3公里。古浪—张掖—嘉峪关的河西走廊一带为50.2公里。祁连山南麓为53.6公里。(2)青海中南部为54.4公里。(3)甘肃东部的礼县—武都地压为48.7公里。定西—岷县—通谓地区为50.5公里。(4)宁夏六盘山区为51.6公里。六盘山西侧的甘肃静宁为48.6公里,东侧的平凉为47.5公里,东南端的陕西宝鸡为46.1公里。以上的地壳厚度分布显示了青藏高原地壳在东北边缘的递减,以及甘肃东部地区地壳的某些起伏。     

青藏高原DEM的生成与应用

数字高程模型（DEM）不仅可以实现三维地形可视化，而且还能由其进一步获得与高程有关的地形要素。针对青藏高原DEM生成和应用过程中碰到的数据量大、区域广阔、应用难度大等问题，本文给出了相应的解决方案，提出一套DEM制作和应用流程：以1：25万地形图矢量等高线数据内插方式生成青藏高原DEM数据，在此基础上，运用Mask处理后相交分析思想与多级金字塔、DEM水淹分析、高程分带等处理技术实现了青藏高原三维地形可视化、三维遥感影像制作、及其它生态地质环境因素的变化分析。基于此方法生成的青藏高原DEM数据，不仅精度高，三维地形可视化效果好，而且解决了海量DEM数据与其它资料综合分析的问题。