青藏高原区域不同地表类型对应后向散射系数的时变分析

后向散射系数（σ0）是卫星雷达高度计的观测量之一,被广泛应用于地表状态监测、积雪冰层厚度反演、卫星测高定标与验证等过程。根据Jason-2测高卫星的地球物理数据记录分离出青藏高原Ku波段的σ0数据,以GlobeLand302020版本的地表数据为分类基础,通过经纬度数据对σ0赋予地表属性,获取不同种类地表特征对应的σ0数据在2008-12—2016-09期间的时变序列,利用奇异谱分析原理提取出的不同地表属性中σ0的趋势项信息和周期项信息,并对周期项结果进行快速傅里叶变换分析。结果表明：水体、湿地区域对应的σ0数值较高,冰川和永久积雪区域对应的σ0数值较低。在整个区域,σ0存在多种周期信号。人造地表、裸地、灌木地的地表性质稳定,区域对应的σ0周期不显著。在其余区域,σ0的变化具有显著的周年和半年周期,且变化振幅不一致,各个区域对应的σ0趋势变化有所差异。     

用钻孔应变数据探测2011年日本Tohoku大地震激发的低频地球环型自由振荡及其谱峰分裂

地震激发的地球自由振荡中,环型自由振荡（特别是低频环型自由振荡）的精确探测相比于球型自由振荡更加困难.环型自由振荡对SH波速度结构更加敏感,能更好地监测走滑断层运动,因此精确估算环型自由振荡的谱峰参数可为地球内部大尺度SH波速度结构和大地震的震源机制提供更强约束.本研究利用2011年日本Tohoku地震后四分量钻孔应变仪的观测资料,提取了该地震激发的1.3 mHz以下低频环型和球型自由振荡信号,与STS-1宽频带地震仪的结果相比较,发现四分量钻孔应变仪对1 mHz以下的环型自由振荡具有更强的探测能力.本研究还采用频率域自回归方法精确估计了₀T₂—₀T₆的简并频率,结果与PREM模型理论值相差非常小,平均相对误差仅为2.52×10^-4.此外还用钻孔应变仪观测资料探测到了₀T₂谱峰分裂现象.研究结果表明,钻孔应变仪能有效探测到大地震激发的低频地球环型自由振荡信号,可为地幔大尺度各向异性结构研究提供高质量的基础数据.     

黄河北干流洪水暴雨的对称不稳定性分析

用 Ｌａｇｒａｎｇｅ 方法对激发洪水暴雨的中尺度系统对称不稳定性进行了分析。由于对称不稳定指数ｓ 的贡献与大气的环境状态密切相关,所以区别扰动大气所处的环境状态是预报成败的关键。当环境空气扰动量 Ｑ＝ ０或│（ｌｎｓｙ） － １ │→０ 时,都可视为小振幅运动,如以下环流背景形势：⑴风场较弱（ 弱梯度,鞍形场等） ,⑵ｓ 的径向梯度（ 即ｌｎｓｙ） 较大;当 Ｑ≠０ 时,为大振幅运动,如有明显的锋面、低涡、风切变、急流等天气系统影响。实际预报时,在计算出ｓ 场的同时,还需要分析背景形势场的非线性特征,以确定ｓ 对暴雨过程贡献的性质     

Generation of GHZ state and cluster state with atomic ensembles via the dipole—blockade mechanism

This paper proposes scalable schemes to generate the Greenberger--Horne--Zeilinger (GHZ) state and the cluster state with atomic ensembles via the dipole blockade mechanism on an atom chip, where the qubit is not carried by a single atom but an atomic ensemble. In the protocols, multiqubit entangled states are determinately prepared. Needlessness for single-photon source further decreases the complexity of the experiment. Based on the present laboratory technique, the schemes may be realized. The achieved results reveal a prospect for large-scale quantum communication and quantum computation.     

月基InSAR观测地球大尺度形变能力的初步研究——以固体地球垂向潮汐形变为例

从合成孔径雷达干涉测量的原理出发,针对月基InSAR观测地球宏观物理现象的大尺度、连续性、长期性、动态观测等特点,首次以固体地球垂向潮汐形变为例对月基InSAR观测地球大尺度形变现象进行了仿真模拟,分析了该技术的远程大范围观测能力。根据固体地球垂向潮汐形变的大尺度分布特征和月基雷达的超大幅宽的观测特点,采用简化月基雷达观测几何模型,选定经纬跨度均为50°的中低纬区域为模拟测区,并计算了月基雷达重访周期与雷达波束扫过选定模拟测区内各点时的垂向潮汐形变,将形变计算结果进行时间差分,得到差分相对垂向潮汐形变,即是月基InSAR可观测到的垂向潮汐形变。模拟数值结果表明,月基雷达的重访周期约为24.8 h,在30天内各点的差分垂向潮汐形变可达30 cm。鉴于目前月基InSAR的理论形变观测精度达到厘米级,因此理论上用月基InSAR技术能够观测到模拟测区固体地球大范围垂向潮汐整体形变,也能利用观测数据研究地球潮汐大范围时间和空间变化特征;另一方面模拟结果也可为月基SAR观测其他地球宏观物理现象的参数设计与模拟提供参考。     

闭合型地下连续墙基础竖向承载性能数值模拟

基于室内模型试验,就闭合型与单片地下连续墙基础在竖向承载性能上的差异进行了对比分析,并采用FLAC-3D软件进行数值分析来丰富室内模型试验,探讨了土体变形模量、密度、内聚力以及内摩擦角对闭合型地下连续墙竖向承载力的影响。结果表明：闭合型地下连续墙基础外侧摩阻力的发挥过程与单片地下连续墙基础大致相同,但由于土芯的存在,其内侧摩擦阻力发挥机理更复杂;闭合型与单片地下连续墙基础均可视为端承摩擦型基础;随着墙周土变形模量的增加,闭合型地下连续墙基础竖向位移显著减少,墙体轴力也减少;密度对闭合型地下连续墙基础沉降的影响不显著;内聚力对侧摩擦阻力的影响程度受地下连续墙和土体之间相对位移量的控制;只有闭合型地下连续墙基础的沉降量超过20 mm时,土体内摩擦角才对基础的竖向承载力有较大影响。     

基于集合经验模态分解法的重力极潮提取与研究

重力极潮,即极移引起的重力变化,是地球由于惯性离心力变化导致地球形变的综合反映,其观测和研究有助于了解地球在长周期频段的响应,约束地球形变、地球内部构造和物理参数.区别于以往研究,本文采用了集合经验模态分解方法（Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD）从全球5个超导重力仪台站连续重力观测资料中提取重力极潮、消除仪器漂移及极潮频段以外的大部分噪声信号,该方法所用的基函数是基于自身信号获得的;在此基础上,利用最小二乘匹配法分离极潮中的周年项和Chandler项,估算Chandler周期的极潮潮汐因子.结果表明,基于EEMD得到的极潮潮汐因子与前人基于其他消除仪器漂移方法（数学模型或小波分析）得到的结果相符合,精度相当,但由于这种方法是自适应的,因此本文结果更能反映实际物理过程.

     

东海盆地西湖凹陷凝析气藏成藏特征及分布控制因素

实际勘探证实西湖凹陷油气藏具有上油下气的特征,油气资源分布表现为南多北少。通过西湖凹陷凝析油和凝析气地球化学参数的分析,认为西湖凹陷的凝析油和凝析气具有相同的成因类型和成熟度,均为平湖组煤系源岩生成的油气。根据西部斜坡带和中央反转带油气藏类型、油气成藏期次及圈闭形成时间研究成果,认为：西部斜坡带油气首先充注在平湖组中,后期由于断层开启调整至花港组中,因压力降低油气分离和天然气散失而在花港组中形成凝析油藏;在中央反转带,由于圈闭定型时间晚,油气主要经历一期成藏再通过断层运移至花港组,花港组上部压力低,使油气分离、天然气散失而形成纯凝析油藏。通过对油气成藏和分布特征的研究,认为生烃中心的分布控制着油气藏的分布,断层分布和断穿层位控制着油气藏丰度,超压控制着西部斜坡带凝析油和凝析气藏的分布界面。     

基于GIS 平台的中国大地热流数据库

中国大地热流数据库是中国岩石圈三维结构数据库的子库之一。该库底层数据库为Access 97,基于地理信息系统GIS平台,应用MO、 DAO及API技术,使用VB、 VC语言实现了数据库的各项功能。该库具有对原始数据进行添加、删除、编辑、备份、浏览、查询、显示和维护等功能,并且开发了常规的数据解释软件包,还可对原始数据进行一些常规处理,同时任意输出各种数据报表和图件等。另外,还开发有中英文双语言界面。     

武汉九峰站地下水变化对重力场观测的影响

本文从地下水渗透过程的物理机制出发,采用一维水动力学模拟,利用井水位和降雨数据模拟计算了武汉九峰站附近的土壤含水率变化,在此基础上估计了地下水变化导致的重力效应.其峰对峰变化幅度达到15.94μGal,说明当利用精密重力观测研究长周期效应时实施台站地下水改正的必要性;频域分析表明,地下水重力效应在周年频段上的振幅最大,说明地下水变化对重力的最大影响来自季节性变化.对比模拟计算的地下水重力效应和经过潮汐、大气、极移等改正后的高精度超导重力残差（峰对峰变化幅度为12.73μGal）,发现两者在时域和频域均具有良好的一致性,说明超导重力残差信号主要来源于局部地区地下水的变化,同时也验证了本文使用的水动力学模拟方法的正确性.