Comparative Planetary Space Physics

It has been 60 years since the space physics as new branch of geophysics started to grow in 1957 when the space age was opened by a small satellite called sputnik. The knowledge of Earth and planetary space has been significantly extended and deepened, but the questions we are facing today are more challenging. A consensus reached is that we have to regard the Earth (planet) as an integrated system including all spheres from the inner core to the magnetosphere, and we should try to investigate some questions standing on the ground of interdisciplinary study, especially those questions related to Earth’s (planetary) evolution. Space environment as the outer part of a planetary system, commonly exists in all planets but also exhibits strong diversity. Here, we introduce the short history of basic ideas and methods of comparative study, the advantages on understanding of some issues of global scale, and the prospect from comparative perspective.     

元谋干热河谷坡耕地土壤侵蚀造成的土地退化

在元谋干热河谷土壤侵蚀特征分析的基础上，对坡耕地土壤侵蚀造成的土地退化进行了模拟研究。结果表明，土壤侵蚀造成表层耕作土壤的物理性能下降、养分流失和水分入渗能力降低。表层耕作土壤的容重比下层土壤低12．7％，总孔隙度高10．9％，有机质高37．3％，120min累计入渗总量是下层土壤的1．6-2．2倍。模拟土壤侵蚀与土地生产力关系的小区试验结果显示，坡耕地每流失1cm表土，土地生产力水平平均下降4．54％。     

基于高通量测序的表层水体纤毛虫多样性评估方法比较与优化

基于扩增子的高通量测序技术广泛应用于微型生物多样性的研究, 不同的测序手段和数据分析流程, 影响着微型生物多样性与群落结构的分析结果。本研究以易于形态鉴定的砂壳纤毛虫作为研究对象, 比较DNA测序、RNA测序和形态学方法检获的多样性和物种组成等, 探究序列分析流程中关键步骤: 嵌合体处理、可操作分类单元分析方法选择、合并相似分类单元以及去除稀有类群等对多样性结果的影响。研究结果显示无论基于DNA还是RNA的分子手段与形态学方法检获的主要物种基本一致, 与DNA测序相比, RNA测序检获的物种数少, 但差异不显著。基于97%以上相似度聚类和单核苷酸变异所得群落结构相似, 无显著差异; 且所有分析方法都能在一定程度上反映出自然界中不同类群的相对丰度。相较于单核苷酸变异和其他相似度阈值, 99%相似度下聚类所得多样性更为接近形态学结果。去除嵌合体和稀有类群(去除阈值: DNA测序0.05%; RNA测序0.07%), 可明显改善分子多样性虚高的问题。本研究为纤毛虫等真核微生物的分子多样性研究提供了科学的数据分析流程, 对未来真核微生物多样性研究具有指导意义。     

中国城市房价、收入与房价收入比的时空分异格局

中国城市房价快速增长背景下,城市房价、收入与房价收入比空间格局既有相似性,也表现出差异性,其空间异质性与空间依赖性特征显著。本文以中国337个地级行政单元为研究对象,运用泰尔指数、位序-规模和空间马尔科夫链等方法,对2009—2018年中国城市房价、收入和房价收入比的时空分异格局、整体稳定性和空间依赖性特征进行分析发现:(1)中国城市房价增长呈现出波动性特征,整体分异程度增强,房价城市体系呈现"金字塔型"结构,收入则表现出平稳增长态势,整体分异度降低,城市体系呈现"橄榄型"结构,在房价与收入共同影响下,房价收入比整体差异性显著加强;(2)城市房价空间格局表现出"地带性"与"等级性"差异并存,而收入更多表现出"地带性"差异,房价收入比则以"等级性"差异为主;(3)城市房价和收入类型的稳定性和空间依赖性较强,高、低水平城市存在两极分化与"俱乐部收敛"现象,房价收入比稳定性相对较弱。对中国城市房价、收入和房价收入比时空分异格局和空间关联效应的分析,可以为探索中国城市房价收入比空间分异模式与机理提供必要研究基础。     

基于大型科研基础设施共享的区域创新网络研究——以山东省为例

在产业革命和科技革命的背景下,创新在区域发展中发挥着越来越重要的作用,网络化创新模式成为当下创新的主流模式之一.基于创新网络视角,利用大型科研仪器共享大数据,对山东省创新网络的空间特征和主体特征进行分析,研究发现:山东省创新网络在形态上呈现出以济南为创新核心辐射带动济宁和淄博等周边边缘城市发展,同时形成东部青岛、威海和...     

滇西北构造地热特征及对地震活动的影响

温泉的水化学组分、循环路径和构造地热特征是分析活动断裂中流体耦合机制及讨论流体对地震发生影响的有效约束之一.本文通过对滇西北地区多条活动断裂附近的温泉资料进行收集, 应用硅-焓模型估算了该区域温泉的热储温度, 对温泉的出露温度、离子组分、热储温度、循环深度及同位素组成特征(δD和δ¹⁸O)等进行了分析.首先对区域内的地震进行了重定位分析, 讨论了小震震源深度与热储温度的关系, 而后分析了该区域的b值特征, 论述了以热储温度表示的区域浅层地热特征与地震活动的关系.结果表明2021年5月21日云南漾濞6.4级地震发生在浅层地温场高值区与低值区转换的地热温度梯度异常区内.

     

海南岛北部海湾重金属污染分布及来源

伴随社会经济的发展,海南岛附近海域出现不同程度的重金属污染。2019年我们采集了位于海南岛北部的铺前湾、澄迈湾、后水湾、洋浦湾的表层沉积物,对照国家海洋沉积物质量标准（GB18668—2002）,使用地累积指数、重金属污染指数、重金属污染程度指数以及潜在生态风险指数等多种参数评价了各海湾重金属分布及污染状况。结果显示,砷（As）是各海湾中污染最明显的重金属元素。澄迈湾及铺前湾总体污染状况较为严重,洋浦湾总体污染状况较轻。船舶燃油燃烧、水产养殖、化肥施用、矿业废水等人类活动都会带来不同程度的重金属污染,需采取适当措施,有针对性地对海南岛北部海湾重金属污染进行防治。     

一种可模态分离的高分辨率频率-波数法及其工程应用

高分辨率频率-波数法是通过计算F-K谱从能量角度获取主导表面波频散信息的一种常用方法。然而,由于高模态瑞利波的能量通常低于基阶波的能量,因此难以分离多模态频散信息。本文通过建立多模态瑞利波模型,并讨论其相速度、波数和能量特性,提出一种可模态分离的高分辨率频率-波数法。通过增强F-K谱上的高模态能量,提取其多模态能量的局部极值,进而得到相速度点,对所有相速度点进行概率分布并拟合,得到多模态频散曲线。工程应用表明,改进的高分辨率频率-波数法能够较好地还原多模态瑞利波信息,通过对提取的多模态频散曲线进行联合反演,可以得到与工程钻孔结果匹配较好的剪切波速度结构。     

双源CT评估糖尿病与冠脉斑块相关性的价值研究

目的:利用双源CT (DSCT) 血管成像技术探讨糖尿病与冠状动脉粥样硬化斑块形成之间的相关性。材料与方法:收集本院2013年4月到2014年8月接受DSCT冠状动脉造影检查的病例, 以调查问卷作为分组依据, 筛选出糖尿病组 (n=300) 和非糖尿病组 (对照组n=300) , 其中糖尿病组根据病程的长短又分为2组:1组, 糖尿病病程≤5年, 共180例;2组, 病＞5年共120例。观察并比较两组患者斑块的发生率、分布特点、狭窄程度及斑块类型。结果:病变累及血管支数及范围比较。糖尿病组冠脉3支血管病变发生率为27.5%, 非糖尿病组为20.6%;糖尿病组弥漫性病变发生率为43.8%, 非糖尿病组为17.4%, 两组比较差异均有统计学意义 (P＜0.05) 。狭窄程度比较:糖尿病组重度狭窄、完全闭塞的比例分别为7.9%、4.8%;非糖尿病组分别为3.7%、1.9%, 糖尿病组狭窄程度较非糖尿病组增高, 两组比较差异有统计学意义 (P＜0.05) 。糖尿病2组重度狭窄、完全闭塞的比例分别为12.2%、7.8%, 1组分别为0.93%、0%, 两组之间差异有统计学意义 (P＜0.05) 。斑块性质比较:糖尿病组混合斑块的发生率为51.4%, 非糖尿病组为38.9%, 而非钙化斑块的发生率, 糖尿病组为43.8%, 非糖尿病组为53.7%, 两组比较差异均有统计学意义 (P＜0.05);糖尿病2组混合斑块的发生率为63.3%, 1组为31.5%, 两组比较差异亦有统计学意义。结论:DSCT冠状动脉造影能够准确评价糖尿病与冠脉斑块之间的关系。糖尿病患者冠脉斑块累及范围更广、管腔狭窄更严重、混合斑块发生率更高, 并处于更易发生心血管事件的高危状态, 随着病程的延长而加剧。     

沙漠地区地震勘探随机噪声建模及其在噪声压制中的应用

随机噪声是影响地震勘探有效信号的主要因素,其存在大大降低了地震记录的信噪比.在噪声压制方法不断被改进的同时,对随机噪声特性进行研究,了解噪声的产生机制是对其进行压制的先决条件,目前对噪声的研究主要是特性研究以寻找规律性,对其进行定性定量的分析还比较少.本文根据塔里木沙漠地区实际采集环境,考虑到噪声的连续性给计算带来的不便,假设各类噪声源以点源的形式分布在检波器周围,依据相应理论确定各类噪声源的源函数,其激发的噪声经由波动方程传播,将随机噪声作为各类噪声源共同作用的综合波场,建立随机噪声的理论模型.通过分析不同种噪声对地震记录的影响,选取合适的滤波方法对其进行压制,实验结果表明,通过建立沙漠地区随机噪声的理论模型,为选择有效的滤波方法,提高地震记录信噪比起到理论指导作用.