黏弹TTI介质中旋转交错网格高阶有限差分数值模拟

以Carcione黏弹各向异性理论为基础,给出了适用于黏弹性具有任意倾斜对称轴横向各向同性介质(黏弹TTI介质)的二维三分量一阶速度-应力方程,采用旋转交错网格任意偶数阶精度有限差分格式求解该方程,并推导出了二维黏弹TTI介质完全匹配层(PML)吸收边界条件公式和相应的旋转交错网格任意偶数阶精度有限差分格式,实现了该类介质的地震波场数值模拟.数值模拟结果表明:该方法模拟精度高,边界吸收效果好,可以得到高精度的波场快照和合成记录;并且波场快照和合成记录能较好地反映地下介质的各向异性特征和黏弹性特征.     

南海北部海底沉积物在温度变化下的三种声速类型

研究南海北部海底沉积物温度变化状态下声速性质,得出以下结论:(1) 南海北部海底沉积物具有声速温度正增长(STPIK)、声速温度负增长(STNIK)和声速温度波动(STWK)三种类型,后两种类型在世界其他范围内海域未见报道.(2) 声速温度正增长类型和声速温度负增长类型沉积物的温度变化对声速影响都具有十分显著的线性关系,但是原状样品由于组成不均匀性,增大了声速的非线性变化.(3)南海北部海底沉积物的孔隙度、密度等主要物理参数差异不明显,难以直接解释三类样品的温度-声速性质的不同.(4)对于STPIK类型沉积物,理论分析与实验结果的统一性,可以运用海底沉积物与海水声速比进行校正不同温度状态下的海底沉积物的声速.(5)对于STNIK和STWK类型沉积物,需要深入研究,从理论和实验角度揭开其机理和成因.海底沉积物声速-温度特性研究将为提高南海北部海域天然气水合物声学探测精度和准确度提供声速性质依据.     

基于COSMIC掩星探测资料的云底高反演研究

本文基于相对湿度廓线进入云层时的突变实现云底高反演的思想,采用2008年11月至2009年1月的COSMIC掩星湿空气数据反演全球云底高度,并与探空资料反演结果进行对比分析,得出以下重要结论:(1)当温度－40 ℃t<0 ℃时,分别将云看作水云与冰云进行云底高反演,对比反演结果表明,该温度范围内若把云相态当作纯液相将造成高云及多层云的漏检测;(2)掩星对云底较低的低云云底高的反演效果不如探空仪,但对高云及多层云有更好的检测能力,且掩星反演结果普遍大于探空仪;(3)为深入分析掩星与探空仪同时检测到有云时的云底高反演差异,按照云层数相同与不同分别进行讨论.当云层数相同时,通过计算反演结果的平均偏差与标准偏差,发现二者在低纬地区差异最大,而且单层云的偏差较大,但多层云中三层云与四层云的反演结果比较一致;当云层数不同时,掩星检测的单层云在探空仪检测结果中\"破裂\"为多层云,导致二者反演结果存在较大偏差.     

渤海辽东湾区海底地形分区特征和成因研究

为了探明辽东湾区海底地形,通过测深系统对辽东湾区海底地形进行了高进度、全覆盖测量,进而根据地形起伏特点对辽东湾区海底地形进行了分区,并分析了影响辽东湾地形发育的主要因素。结果表明:辽东湾区海底地形分为5个子区,地形发育受地质构造、水动力来源和沉积物供应的复合影响。     

NaCl 溶液闪蒸效率特性数值研究

盐水闪蒸技术广泛应用于海水淡化及海洋温差能发电,含盐质量分数、给盐液温度和闪蒸压力对闪蒸汽化率和热效率有很大影响。在质量分数为3.5%～20%、给盐液温度为30～95℃和闪蒸压力为1～30kPa的范围内,对NaCl溶液闪蒸汽化率和热效率等闪蒸效率特性进行了定量计算研究,研究得到了盐水含盐质量分数、给盐液温度和闪蒸压力对闪蒸汽化率以及热效率影响的规律。结果表明,降低含盐质量分数,提高给盐液温度,降低闪蒸压力可提高闪蒸汽化率与热效率;含盐质量分数越高,造成的热损失越大,而提高给盐液温度会增大热损失。     

浙江桐村寒武系大陈岭组地震驱动的软沉积变形构造特征分析

软沉积变形构造是确立古地震是否发育的关键证据之一。在浙江桐村寒武系大陈岭组剖面确立的三个地震驱动的软沉积变形事件层中,主要软沉积变形有地震微断裂、微褶皱、液化构造,它们反映出沉积物遭受地震作用时,流体压力改变的程度以及发生液化的强度。其中,微褶皱构造主要包括微褶皱纹层和与液化脉有关的褶皱;液化构造包括泄水构造和液化脉构造。通过对软沉积变形构造的形态特征、产状观察和统计,与其它非地震成因的类似构造相区分,进一步确立地震是它们最有可能的驱动机制,统计出三个事件层中地震扰动层的厚度和震中距,估算事件层Ⅱ和事件层Ⅲ的震级为6~7级和6级左右,并初步认为在大陈岭组地震带以外的地层中,存在臼齿构造。从而,完善了震积岩的识别标志和岩相序列,深化了对浙西寒武系大陈岭组地震事件沉积的认识。     

冀北赤城红旗营子群黑云斜长片麻岩的岩石学、地球化学及原岩特征

冀北赤城红旗营子群黑云斜长片麻岩具斑状变晶结构,变基质为中、细粒鳞片粒状变晶结构,片麻状构造,局部保留有变余砂状结构。岩石主要由斜长石(28%~32%)、石英(35%~40%)、黑云母(18%~25%)及少量石榴石(2%~8%)和石墨(1%~4%)等组成,其变质演化可能是一个降温、降压的过程。黑云斜长片麻岩样品具有较宽的常量元素变化范围,稀土元素含量不是很高且变化较大,ΣREE介于49.45×10-6~140.10×10-6之间,具有轻稀土富集、重稀土平坦的球粒陨石标准化稀土配分模式,轻、重稀土元素比值为5.23~9.16,(La/Yb)CN值为5.07~8.70。大多数样品具中等程度的负Eu异常和不太明显的负Ce异常,(Eu/Eu*)CN和(Ce/Ce*)CN值分别为0.63~0.81和0.82~1.01。岩石中Rb、Sr、Cs、Ba、Zr、Hf、Nb、Ta、Th和U等微量元素含量均低于上地壳的平均含量,但Sr/Ba和Th/U值高于上地壳的平均值。红旗营子群黑云斜长片麻岩的地球化学特征表明其原岩应为泥质(或含泥质)砂岩,可能形成于大陆岛弧环境。     

囊谦古近纪盆地砂岩地球化学特征及其对物源和沉积环境的指示作用

砂岩地球化学特征对物质来源、古气候和沉积环境具有十分重要的示踪和指示作用。通过分析砂岩的微量元素和稀土元素含量的变化,研究了囊谦盆地沉积环境、古气候及物源特征。结果表明:囊谦古近纪盆地的古环境为气候干旱炎热、氧化环境;微量元素中的深源元素低于地壳粘土岩中的平均值,说明物源为陆源物质,而陆源元素则与地壳粘土岩中的平均值相当,反映沉积速度快;砂岩的REE北美页岩和球粒陨石标准化配分模式表现出轻稀土元素富集、重稀土元素亏损但变化平缓,反映典型的沉积成因特征;Th/Sc、Th/U、La/Th元素比值和La/Sc-Co/Th、Th-Hf-Co、La/Yb-∑REE以及砂岩函数判别图解显示囊谦古近纪盆地碎屑岩物源具有多样性,主要来自于上地壳长英质源区,源岩可能为沉积岩、酸性火山岩和拉斑玄武岩的混合。     

基于电偶极子近似的多边形回线源瞬变电磁响应

针对大回线源中心装置在回线内场非中心位置处场点响应表达式复杂,视电阻率计算困难,只能套用中心回线装置计算公式,导致解释精度下降问题,给出了圆回线的响应公式。提出对发射回线沿边框进行电偶极子源分解,通过对各个边框的偶极子源产生的响应进行叠加;讨论了圆回线与圆内接多边形发射回线的等效性问题;完成了大回线内任意点的场值计算,并对基于电偶极子近似的大回线内场的分布特征进行了分析,得出了大回线源内非中心点探测的可行性结论。研究成果具有理论价值和实际指导意义。     

半拉格朗日、半隐式欧拉方程组大气数值模式研究

介绍了一个具有较高时间积分效率的三维弹性大气数值模式。其中,控制方程为能够描述大气非静力及可压缩性的欧拉方程组,时间积分采用了高效率的“半拉格朗日、半隐式”方案。通过引用一个简化的“云物理过程”参数化方案,针对大气中深厚湿对流过程的若干问题进行了数值试验,结果表明,模式能够对该过程中的一些基本和复杂现象进行有效地模拟。试验结果还表明,动力学框架具有很好的稳定性,能够实现高效率的时间积分,它还具有较好的频散特性,保证了空间计算的精度,从而完好地描述了风暴的形态。