海洋天然气水合物钻井的硅酸盐钻井液研究

在海洋含天然气水合物地层中钻进时,遇到的问题有水合物在井底的分解和管线内的再生成,以及井壁稳定和井涌的问题。配制合适的钻井液是解决上述问题的关键。通过大量实验,得到一种加入无机盐和动力学抑制剂的稀硅酸盐钻井液,并通过实验对其性能进行评价。结果表明:配制的硅酸盐钻井液不仅能满足常规钻井液携带岩屑和清洁井眼的要求,还能有效抑制井壁岩层的水化,抑制水合物地层的分解,以及控制水合物在管线内的再生成;因此可以满足深水含水合物地层钻进的要求,确保水合物地层钻探安全高效地进行。     

Turbulent variance characteristics of temperature and humidity over a non-uniform land surface for an agricultural ecosystem in China

This paper describes the application of the variance method for flux estimation over a mixed agricultural region in China. Eddy covariance and flux variance measurements were conducted in a near-surface layer over a non-uniform land surface in the central plain of China from 7 June to 20 July 2002. During this period, the mean canopy height was about 0.50 m. The study site consisted of grass (10% of area), beans (15%), corn (15%) and rice (60%). Under unstable conditions, the standard deviations of temperature and water vapor density (normalized by appropriate scaling parameters), observed by a single instrument, followed the Monin-Obukhov similarity theory. The similarity constants for heat (CT ) and water vapor (Cq) were 1.09 and 1.49, respectively. In comparison with direct measurements using eddy covariance techniques, the flux variance method, on average, underestimated sensible heat flux by 21% and latent heat flux by 24%, which may be attributed to the fact that the observed slight deviations (20% or 30% at most) of the similarity “constants” may be within the expected range of variation of a single instrument from the generally-valid relations.     

Temporal vP/vS variation characteristics in different zones of China’s Capital Circle area before and after Wen’an earthquake

On July 4, 2006, an earthquake of MS5.1 took place in Wen’an, Hebei Province, just at the south center of China’s Capital Circle area digital seismograph network. It is the strongest event recorded ever since the network went into operation in 2002. We processed the vast amounts of phase data yielded by the 107 digital seismic stations between 2002~2007 using Wadati method. In order to improve the precision and stability of shear and compressional wave velocities (vP/vS) calculation, we impose a number of r...     

首都圈地区“重复地震”及其在区域地震台网定位精度评价中的应用

根据Schaff和Richards^[1]对“重复地震”的定义,利用波形相关识别出首都圈地区2002~2006年发生的“重复地震事件”.对宽频带/甚宽带和短周期记录,分别采用0.5~5.0 Hz、1.0~5.0 Hz带通滤波,识别出859例“重复地震”事件,占总数约24%.假定“重复地震对”间的距离小于1 km,地震台网测得的两个地震之间的距离系台网定位误差所致,而相应的震相走时差为人工拾取误差,给出了首都圈数字地震台网的定位精度估计.结果显示观测条件较好的首都圈东北部地区平均定位精度约为5 km;西南部地区约为13 km,是观测条件有待改善地区.     

近岸波浪传播折射变形的数学模型综述

对研究近岸波浪折射变形的各种数学模型（基本方程和数值方法）进行了较为系统的归纳总结和评述,内容包括线性规则波折射数学模型,非线性规则波折射数学模型,波群折射数学模型,不规则波折射数学模型。     

胶州湾营养盐环境容量计算

根据营养盐在多介质海洋环境，包括海水、浮游植物、浮游动物、悬浮颗粒和沉积物中分布动力学模型建立了胶州湾溶解无机氮（DIN）和磷酸盐（PO4-P）自净容量、环境容量和剩余环境容量的计算方法。结果表明，胶州湾营养盐自净容量夏季最大，冬季最小，春秋居中，这主要是海洋中物理、化学和生物自净过程共同作用的结果。胶州湾DIN剩余环境容量和PO4-P剩余环境容量在20世纪70年代末至80年代中期变化较小，相对一级海水水质标准下的环境容量还具有约60％的容纳能力。但自80年代中后期至90年代中后期，营养盐剩余环境容量迅速减小，其中至1997年DIN剩余环境容量已超过1级海水水质标准下环境容量的70％，而自90年代末开始DIN剩余环境容量又有所增加，而PO4-P剩余环境容量减小速度趋缓。胶州湾营养盐环境容量计算不仅可以深入了解海洋各种自净过程对特定海域容纳营养盐能力的作用，而且更为重要的是可以为排海营养盐总量控制方案的制定提供直接、科学和实用的理论基础和技术支撑。     

SST对台风“珍珠”影响的数值试验

本文使用了最新的中尺度大气模式WRF模式,结合Nudging方法和自动移动嵌套方法,采用TRMM/TMI观测资料和NCEP1°×1°再分析资料,进行了5组数值试验,模拟了0601号台风"珍珠",分析了在台风作用下的海面降温对台风路径和强度的影响,对比各组模拟结果表明,SST的变化对台风路径和强度都有较大影响,采用了TRMM/TMI观测资料后,能够显著提高对热带气旋强度的模拟,此外,数值模式模拟结果还表明:SST每增加或减少1℃,热带气旋的最低气压大约增加/减少16 hPa.     

西太平洋E20岩芯末次冰期以来的沉积特征与环境意义

硅藻席沉积在热带西太平洋陆续被发现,其形成年代和机制对于热带西太平洋碳循环研究具有重要意义。本文对采自西马里亚纳弧,含近2.5 m厚硅藻席沉积的E20岩芯进行了高分辨率的XRF元素扫描、颜色扫描以及AMS14C测年分析。结果表明,E20可分为3个沉积单元,从下至上具有深海黏土—硅质软泥—硅质黏土的沉积序列,Ti、Fe、Cu、Br等元素呈三段式变化,Ca与Si元素呈反向变化。综合AMS14C测年结果推测,E20反映了西太平洋低纬度海区末次冰期以来显著的环境变化,10.9～28.6 ka B.P.为硅藻席勃发期,而末次冰期时风尘输入量的增加可能是勃发的主要原因。硅藻席沉积的保存与其周围的围陷地形有很大关系。     

气候增暖对热带大气季节内振荡能量传播的影响研究

针对近百年来气候增暖这一观测事实,探讨了气候增暖背景下热带大气季节内振荡(ISO)能量传播的长期变化问题。利用56年的NCAR/NCEP再分析资料、中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值拟国家重点实验室发展的耦合气候模式FGOALS1.0_g的60年数值模拟结果,采用时空谱方法对比分析了实测资料、模式的控制试验和CO21%等比增加的模拟结果。实测资料分析得出:气候增暖将导致热带大气ISO东传波能量相对增强,西传波能量相对减弱。数值模拟结果分析证实是CO2持续增加导致了气候增暖,同时它也是热带大气ISO东传波能量增强西传波能量减弱的主要原因。     

V⁃H荷载作用下海洋平台吸力式桩桶桩土承载特性研究

用于海洋平台的吸力式桩桶基础作为一种新型平台基础正逐渐成为人们研究的重点。为研究吸力式桩桶单桩基础的受力特性,对V-H（竖向—水平）联合荷载作用下的吸力式单桩基础桩土的承载特性进行了数值模拟,并将数值模拟的有限元解通过与API规范中对p-y曲线的计算方法进行对比来验证有限元模型的可行性,最后采用分级作用力的加载方式对其破坏包络曲线进行绘制,并推导出相应的函数表达式。研究表明,采用ABAQUS有限元分析软件对吸力式桩桶进行数值模拟是可行的,随着对吸力式桩桶所施加V-H联合荷载的不断增大,吸力式桩桶所能体现的应力和弯矩极限值也在随之增大,其位移变化主要在施加荷载的区域附近,最后在联合荷载作用下所体现的极限承载状态,即包络曲线大致呈四分之一的椭圆形状。