Subduction/obduction rate in the North Pacific diagnosed by an eddy-resolving model

Ventilation in the North Pacifi c is examined using data from the eddy-resolving 1/12° global HYbrid Coordinate Ocean Model(HYCOM) and Quik SCAT wind stress data. For the period January 2004 to December 2006 and area 20°–40°N, the total annual subduction rate is estimated at 79 Sv, and the obduction rate 41 Sv. Resolving the small-scale and high-frequency components of the eddy fi eld can increase the subduction rate by 42 Sv, and obduction by 31 Sv. Lateral induction is the dominant contributor to enhancement of subduction/obduction, and temporal change of mixed layer depth has a secondary role. Further analysis indicates that the high-frequency components of the eddy fi eld, especially those with timescale shorter than 10 days, are the most critical factor enhancing subduction/obduction.     

秦皇岛入海河流的污染水平、排放特征及对褐潮暴发区生源要素的影响

为查明秦皇岛近海大面积褐潮连年暴发的成因,在2013年3—11月对该地区主要入海河流和沿岸褐潮暴发区的生源要素污染进行了连续调查研究。调查结果表明,所调查入海河流普遍为劣V类地表水,总氮(TN)超标严重,按照氮污染程度由高到低排列依次为大蒲河洋河戴河石河汤河东沙河。各河流中的碳、氮、磷、硅等污染物浓度在时间变化上没有统一规律。基于综合污染指数法的评价结果显示,大蒲河和洋河为重度污染,戴河和汤河从先前的轻度污染加重为中度污染。从污染物入海量上看,TN和化学需氧量(COD)是排放量最高的两种河源污染物,其中溶解态氮占TN的74.6%。在所调查河流中,洋河和大蒲河分别贡献了TN的38.2%和33.2%,同时大蒲河还贡献了75.8%的活性磷酸盐和37.7%的活性硅酸盐,而75.9%的COD来自汤河、洋河和大蒲河。秦皇岛河源污染物排放在时间上较为集中在6—9月的丰水期,但各河流单独的排放具有随机性,没有统一的季节性规律,表现出受人为调控影响明显的特点。秦皇岛沿岸褐潮暴发区的生源要素变化与河源污染物排放有显著性相关(P=0.05)。     

中生代之前柴达木的演化研究

现今柴达木盆地的形成,中生代以来的构造运动起到了关键性作用,但是柴达木地块在中生代以前的演化也具有重要的意义。基于前人的研究,系统论述了柴达木在中生代以前的发展演化。柴达木盆地存在一个统一的前震旦系克拉通基底,基底存在双重结构,包括元古宙结晶基底和古生代褶皱基底。柴盆周边古老山体出露有下元古界区域热变质作用形成的达肯大坂群和金水口群,以及中上元古界的小庙群、冰沟群和丘吉东沟群。柴盆基底多登—小柴旦一线可能存在一个东西向的"中央断裂带",断裂带西北部的基底塑型强、埋深大,新生界地层发育;而东南部基底具刚性,埋深较浅,第三系不发育,地表主要为第四系盖层。自显生宙以来柴达木的演化,是与新元古代联合古陆的裂解,再到二叠纪中期北半球劳亚古陆形成的大地构造演化背景一致的;寒武纪时,柴达木地块还处于南半球低纬度,后逐渐向北漂移,至二叠纪时已位于北纬12.7°。关于柴达木盆地的形成,特别是中生代后逐渐演化为现今盆—山模式,主要是受到周边断裂带的控制,即柴北缘断裂带、东昆仑断裂带和阿尔金断裂带。因此,柴达木地块的演化,是在与周边地块不断适应、调整过程中实现的。     

A Cascade Approach for Global Trajectory Tracking Control of Underactuated AUVs

A global trajectory tracking controller is presented for underactuated AUVs with only surge force and yaw moment in the horizontal plane. A transformation is introduced to represent the tracking error system into a cascade form. The global and uniform asymptotic stabilization problem of the resulting cascade system is reduced to the stabilization problem of two subsystems by use of the cascade approach. For the stabilization of the subsystem involving the yaw moment, a control law is proposed based on the feedback linearization method. Another subsystem is stabilized by designing a fuzzy sliding mode controller which can offer a systematical means of constructing a set of shrinking-span and dilating-span membership functions. In order to demonstrate the practicability of the proposed controller, control constraints, parameter uncertainties, and external disturbances are considered according to practical situation of AUVs. Simulation results show very good tracking performance and robustness of the proposed control schemes.     

Spatial Variations of b-Values in the Coastal Area of Guangdong

We used earthquake catalogs recorded by Guangdong Seismological Network from 2008 to 2014 to resolve the spatial variations of b-values in the coastal area of Guangdong, particularly in three key research areas(Yangjiang, Heyuan, and offshore Nanao Island) with strong seismicity. Our results revealed that b-values exhibited significant spatial variations, and zones with low b-values could indicate the most likely seismogenic area of large earthquakes. We observed three clear low b-value patches in the offshore Nanao Island. We found a distinct high b-value peak at the depth of 11 km and two minimum peaks at about 14 and 7–8 km in the Yangjiang area. The overall b-values generally decrease with depth in the Heyuan area. The spatial variations of b-values reflect tectonic anomalies; that is, the ‘low-high-low' distribution of b-values in the offshore Nanao Island and the Yangjiang area may indicate the anomaly of the crustal structure with a weak layer. The b-values of reservoir-induced seismicity are obviously lower than that induced by tectonism. This finding indicates that the reservoir area is generally at high stress state under the condition of high pore pressure. We inferred that large earthquakes might be prone to occur at 10–12 km depth in the offshore Nanao Island, at 12–15 km depth in the Yangjiang area, and at the lower part of the seismic activity zone in the Heyuan area. Moreover, the upstream area of the Xinfengjiang reservoir is the most likely area of future large earthquakes in the Heyuan area.     

河南黄淮平原土壤中Cu的生态安全评价

在分析河南黄淮平原土壤和小麦籽实中Cu含量分布特征的基础上,利用单项污染指数法对研究区小麦籽实中Cu的污染状况进行评价。其结果为：研究区小麦籽实中Cu的单项污染指数Pi的平均值为0．473,说明研究区小麦籽实未受Cu的污染。Cu的状况良好。进一步讨论了土壤中Cu的含量与小麦籽实中Cu含量间的关系。认为小麦籽实中Cu的积累与土壤中的总Cu无明显的相关关系,而与土壤中的有效态Cu含量具有明显的相关性。据此,将土壤有效态Cu作为土壤Cu生态安全评价的指标。并建立了小麦籽实Cu与土壤有效Cu的响应关系模型,确定了土壤中有效Cu的安全界限值。     

高分辨率遥感影像在岩墙地质体信息提取中的应用

高分辨率遥感影像可明显表现地物的几何结构和纹理特征,从而使得在较小空间尺度上观察地物细节变化、进行大比例尺遥感制图成为可能。利用高分辨率QuickBird遥感影像,对新疆巴楚县麻扎尔塔格山地区的岩墙进行计算机辅助地质解译,共获得1227条岩墙。结合GIS空间分析方法获得了解译岩墙长度、走向分布等特征。结果表明:该地区76%的解译岩墙走向为NNW(135°~180°);QuickBird能够满足1∶2.5万地质调查的要求;通过地质分析综合解译结果获得了麻扎尔塔格岩体内部存在发育岩墙、岩墙形成应晚于内部的正长岩体的新认识。探讨并验证了高分辨率遥感影像在中小规模地质体解译中的可行性和有效性。     

海峡两岸旅游管理比较研究

中国大陆和台湾的旅游业都有良好的发展前景,由于体制和区情的不同,两地在旅游发展和旅游管理上有着诸多差异;由于文化上的同根同源,两地在旅游发展与管理上也存在着互补共融的关系.如何处理好竞争与合作、经济利益和可持续发展之间的关系,成为两岸学术界和旅游业工作者共同关注的课题.通过重点比较两岸在旅游管理方面的特点,找出了两岸的差异及差异存在的部分原因,以期能为两岸旅游业取长补短、互相促进、共同发展提供有价值的参考.     

模拟倾斜界面情况下区域地震范围内的长周期Pnl波

中国大陆地壳厚度的特点是东部地区薄西部地区厚,因此在计算Pnl波的Green函数时进一步考虑了莫霍界面倾斜的影响.本文将广义射线理论推广到倾斜层结构模型,该方法的计算结果与有限差分的计算结果有很好的一致性.理论计算表明,在同一个倾斜结构模型中沿相反方向传播的Pnl波有明显的差异.因此当地壳厚度的变化不能忽略时,根据水平层模型的理论计算结果拟合Pnl波记录时效果不够理想.对菏泽、门源地震资料的处理结果表明,用一个更接近实际地壳的倾斜层模型来拟合Pnl波比用等效厚度平行层模型来拟合要更为合理.     

冻融温变速率对岩石受载特性的影响规律

以贺兰山岩画、云冈石窟等中常见的硅质胶结砂岩为研究对象,对不同温变速率冻融后岩样进行称重、超声波测试和单轴压缩试验,探究了冻融后岩石物理力学性质随冻融温变速率的变化规律;根据冻融后岩石受载过程中的声发射和微震特征,揭示了温变速率对冻融后岩石内部不同尺度裂纹扩展的影响规律及其内在机制。研究表明：（1）随着温变速率增加,岩样冻融后的微裂纹增多,颗粒间联结强度减弱,峰值强度、弹性模量降低,破坏应变及损伤参量D_e、D_v增大;（2）冻融岩石受载过程中,微裂纹具有“初始压密―扩展孕育―急速扩展”的演化特征,宏观裂纹演化过程可分为“匀速扩展－急速扩展”两个阶段,其中宏观裂纹的急速扩展阶段还呈现出“孕育－扩展－再孕育－再扩展”的波浪式发展特点;温变速率越大,冻融后岩石受载过程中的微裂纹、宏观裂纹扩展越快,且更易于进入急速扩展阶段;当温变速率增大到一定数值后,微裂纹、宏观裂纹从加载开始即以较高速率扩展,直至岩样破坏;（3）微裂纹孕育阶段和加载全过程的声发射振铃相对增长速率,以及宏观裂纹匀速扩展阶段的相对时长、微震振铃相对增长速率均与损伤参量D_e、D_v具有较好的拟合关系,能够反映冻融循环对岩石的初始损伤作用;（4）冻胀力随温变速率增加而增大,导致不同温变速率冻融后岩样的初始损伤不同,这是引起冻融后岩石受载过程中裂纹扩展、声震特性出现显著差异的内在原因。