Implementation of the semi-Lagrangian advection scheme on a quasi-uniform overset grid on a sphere

The semi-Lagrangian advection scheme is implemented on a new quasi-uniform overset （Yin-Yang） grid on the sphere. The Yin-Yang grid is a newly developed grid system in spherical geometry with two perpendicularly-oriented latitude-longitude grid components （called Yin and Yang respectively） that overlapp each other, and this effectively avoids the coordinate singularity and the grid convergence near the poles. In this overset grid, the way of transferring data between the Yin and Yang components is the key to maintaining the accuracy and robustness in numerical solutions. A numerical interpolation for boundary data exchange, which maintains the accuracy of the original advection scheme and is computationally efficient, is given in this paper. A standard test of the solid-body advection proposed by Williamson is carried out on the Yin-Yang grid. Numerical results show that the quasi-uniform Yin-Yang grid can get around the problems near the poles, and the numerical accuracy in the original semi-Lagrangian scheme is effectively maintained in the Yin-Yang grid.     

全球水储量变化的GRACE卫星检测

利用GRACE月尺度变化的地球重力场反演了全球水储量变化,并与陆地水文资料、卫星测高资料及海洋模式得到的结果进行了比对.通过对SOURE台站重力变化的陆地水储量变化计算结果和GRACE重力场系数截断为15阶得到的结果比较,发现两者比较接近,且年周期变化特征明显.对于亚马逊流域,当重力场系数截断为15阶且平滑半径使用106 m时,GRACE反演的区域平均水储量厚度的周年变化振幅为15.6×10-2m,小于使用平滑半径为4×105m的23.7×10-2m.在研究长江流域时,本文对水文资料做球谐系数展开,并与GRACE数据做同样的截断和平滑处理,结果发现GRACE反演的水厚度变化与水文资料结果基本上符合.对于纬度±66°之间的海洋区域,GRACE反演的海水质量变化接近于结合卫星测高和海洋模式得到的结果,但对于2°×2°网格,则在一些区域差异明显,最大超过了0.2 m,中误差为3.8×10-2m.可见,当前GRACE卫星时变重力场只能确定出上千公里及以上尺度区域的水储量变化.     

准噶尔盆地滴南凸起侵入岩发育特征及储层主控因素——以滴西185井区下石炭统松喀尔苏组为例

准噶尔盆地滴南凸起具有较好的油气显示和油气勘探潜力。以滴西185井区下石炭统松喀尔苏组侵入岩为研究对象,采用岩心观察、镜下鉴定和常规物性分析,结合钻、测井和地震资料,分析侵入岩岩性、分布特征及储层主控因素。结果表明：研究区下石炭统松喀尔苏组侵入岩主要为花岗斑岩与闪长玢岩,闪长玢岩分布于滴西181井南断裂上盘,厚度随侵入距离的增大而减小,花岗斑岩分布不受滴西181井南断裂控制;花岗斑岩储集空间以次生溶蚀孔和微裂缝为主,闪长玢岩储集空间主要为次生溶蚀微孔。闪长玢岩和花岗斑岩侵入体有利储层的发育受侵入相、矿物组分、溶蚀作用、侵入时间和岩浆性质等因素控制,油气往往趋向在侵入体上部边缘亚相带或与围岩接触带相带附近富集成藏。花岗斑岩暗色矿物质量分数明显较闪长玢岩的少,造缝能力强,长石斑晶和基质质量分数明显较闪长玢岩的高,次生溶蚀孔隙面孔率占比大,各类次生孔隙组合与构造微裂缝沟通并成为有利储层。后期岩浆侵入使气水溶液和热液等流体沿早期原生孔隙和次生孔缝渗透,发生溶蚀和热液充填等作用,溶蚀作用可提高侵入岩储层的孔隙度和渗透率,改善早期侵入岩储层的品质;热液充填作用在一定程度上减少原生孔隙度,降低早期侵...     

2003年新疆巴楚地震CPT液化数据库构建

2003年2月24日新疆巴楚-伽师地区发生M_S6.8地震,出现了唐山地震、海城地震后近30年我国大陆最具规模的砂土液化现象。大量研究显示,巴楚地震液化砂土标贯击数与锥尖阻力指标偏大,采用国内外液化判别方法往往会判为非液化。利用Robertson土质分类图对巴楚地区孔压静力触探试验(CPTU)数据进行土类分层检验,基于以下原则,选定了液化点液化层与非液化点临界液化层。(1)应选取非液化点土层剖面中最易液化层,不能因液化点力学指标偏大而将非液化点临界液化层力学指标选得更大;(2)应结合q_c-h与R_f-h图,避免选取黏土为液化层;(3)巴楚地区液化层往往上覆非饱和细砂,形成透水边界,选取液化层时应舍弃存在透水边界的土层。最后,利用我国规范方法构建了巴楚地震静力触探(CPT)液化数据库,并进行了初步的判别分析。     

济源地区中-下三叠统碎屑锆石年代学特征及其物源分析

沉积物源组成及其演化是研究沉积盆地及盆山系统演化的关键。对济源地区中-下三叠统3个组进行了碎屑锆石U-Pb同位素分析,结果显示,下三叠统刘家沟组碎屑锆石具有6个年龄峰值:270,329,385,450,1885,2511Ma,其中晚古生代碎屑锆石应来自内蒙古隆起,早古生代碎屑锆石来自秦岭造山带,而新太古代-古元古代碎屑锆石则来自华北克拉通基底。下三叠统和尚沟组碎屑锆石年龄主峰值为420Ma,次峰值为745Ma和952Ma,均来自秦岭造山带。中三叠统二马营组碎屑锆石年龄主峰值为254Ma,可能来自华北板块南缘再旋回的沉积物,次峰值为1690Ma和2524Ma,应来自华北克拉通基底,其中1690Ma的碎屑锆石对应了华北板块南缘广泛出露的熊耳群。新元古界碎屑锆石由刘家沟组至和尚沟组增多,说明秦岭造山带基底逐渐剥露,是造山作用增强的体现。中三叠世末,秦岭造山带进入全面碰撞造山阶段,从地质演化过程来看,秦岭造山带在中三叠世也应处于持续隆升状态,然而二马营组中却没有来自秦岭造山带的碎屑锆石记录,而是以华北板块南缘盖层和基底为主,推测秦岭造山带的造山作用影响到了华北板块南缘,使华北板块南缘不断抬升,阻挡了秦岭造山带为济源地区提供沉积物。     

湖南省涉水生态敏感区数据库的构建与分析

通过资料收集和野外实地调查湖南省重要涉水生态敏感区的类型、面积、河长和空间分布等基本情况,基于Arcgis软件构建湖南省涉水生态敏感区数据库,对湖南省涉水生态敏感区进行统计分析。结果表明:湖南省涉水生态敏感区共166个,其中国家级水产种质保护区和国家级湿地公园数量分别占全省涉水生态敏感区总数的20%和17%;湘江、沅江和澧水涉水生态敏感区河长分别为2053.8 km、1542.84 km、1301.27 km,分别占全省涉水生态敏感区总河长的33.38%、25.07%和21.15%。国家级水产种质资源保护区总面积3126.65 km2,涉及河长2108.8 km,主要保护对象33种,其中沅江特有鱼类国家级水产种质资源保护区(沅水鲮)、澧水源特有鱼类国家级水产种资源保护区(大眼鳜、长吻鳜、鲁氏鳜、长须黄颡鱼、瓦氏黄颡鱼、光泽黄颡鱼等)和浏阳河特有鱼类国家级水产种质资源保护区(花䱻)具有地域特有性。目前,湖南省已形成多类型、多层次的生态敏感区保护体系,对长江流域乃至我国生态资源保护具有重要独特作用。     

带不等式约束的最小二乘方法比较

解决带不等式约束的平差问题已有较多方法,但不同方法之间的对比分析不足。本文讨论三种带不等式约束的最小二乘算法:简单迭代算法、虚拟误差方程法、迭代乘子法,三种算法都是基于有效约束理论将不等式约束转换为等式约束,通过迭代求解。采用同一组数据和蒙特卡罗仿真实验方法对三种算法计算结果进行对比分析,实验结果分析表明:迭代乘子法算法效率最高,推荐使用该算法。     

基于CORS的区域大气增强产品对实时PPP的影响

精密单点定位（precise point positioning,PPP）的初始化速度是制约PPP实时应用的主要因素。基于连续运行参考系统（continuously operating reference system,CORS）获取大气改正产品可以改善非组合PPP收敛时间,同时可定量探究各类大气产品对实时PPP浮点解的影响,并评估产品的精度与有效性。实时PPP实验结果表明,相对于传统PPP模式,引入电离层产品使PPP东方向收敛时间显著改善,北方向与高程方向次之,且基于非组合PPP方法获取的区域PPP电离层产品（分别改善85%、61%、18%）优于无几何距离组合相位平滑伪距方法获取的区域平滑电离层产品;引入对流层产品对高程方向的收敛时间有显著改善（52%）。而相较于单一产品和其他产品组合约束,区域PPP电离层产品和区域对流层产品组合约束PPP拥有更好的性能,对东、北、高程方向分别改善85%、63%、69%。     

陇东新近纪红粘土与第四纪黄土地球化学特征及其物源和风化指示意义

甘肃省平凉市灵台县邵寨镇剖面风尘堆积底界年龄大约为5.23 Ma B.P.,通过对该剖面新近纪红粘土与第四纪黄土-古土壤序列的常量元素、 微量元素、Nd同位素的测试,分析其在物源和风化方面的指示意义,发现新近纪红粘土与第四纪黄土具有相似的常量、 微量元素UCC标准化曲线和稀土元素球粒陨石标准化曲线,指示二者皆来自广阔的...     

关于河南盐矿资源开发建设探讨

盐既是化学工业的基础原料,又是人们生活的必需品,直接关系到国计民生,在国民经济和社会发展中有着十分重要的作用。河南省岩盐资源丰富、区位优势明显,如何合理开发,引导制盐及盐化工快速协调发展,使其为振兴河南经济,促进中部崛起服务,是盐业发展中亟待解决的问题。为此,本文笔者就河南盐矿开发建设问题做一些探讨,以抛砖引玉。