基于矢量位和标量位的空间波数混合域电磁三维正演模拟

高效、高精度电磁三维数值模拟是制约大规模电磁数据精细化三维反演成像、人机交互定量解释的核心问题.针对一问题,本文提出一种基于矢量位和标量位的空间波数混合域电磁场三维数值模拟方法.该方法利用沿水平方向的二维傅里叶变换将空间域矢量位和标量位耦合偏微分方程组转换为波数之间相互独立的常微分耦合方程组,将一个大规模三维问题分解为多个一维小问题,具有高度并行性,由此大大减少了计算量和存储量;保留垂向为空间域,浅层网格剖分适当加密,深层网格剖分适当稀疏,有效兼顾了计算精度与计算效率;采用有限单元法求解不同波数的常微分方程,充分利用追赶法求解定带宽线性方程组的高效性进一步提高数值模拟效率.在模型算例中,设计棱柱体模型验证了本文方法的正确性、计算精度和计算效率.数值试验结果表明本文方法具有数值精度高、并行度高、占用内存小、计算效率高的特性,比传统有限单元法三维数值模拟方法计算效率高1~2个数量级,且网格剖分规模越大,该方法计算效率优势越明显.

     

基于GIS的潮州市日照时数的时空分布特征

基于潮州市100m×100m的高程数据和包含周边10个气象站点的日照百分率数据,应用GIS技术和回归统计模型对潮州市日照时数的空间分布进行了模拟、结果验证和分析。结果表明,创建的各月和年日照时数空间分布模型显著性水平大多为0.01,研究区内的2个气象站的日照时数模拟值和实际值之间具有很好的一致性,误差百分率在6%以下,模拟结果有实用价值。模拟结果分析发现,潮州市的日照时数除了受太阳高度角影响外,还受天气气候等因素的影响,最低和最高月日照时数分别出现在2月和7月;海拔、坡度等地形因子对日照时数有明显影响,最小日照时数出现在约1100~1200m海拔高度或坡度70°~75°上,低海拔地势平缓地区日照时数明显偏多。     

潮州市区臭氧污染变化特征及与影响因子关系分析

基于2014—2020年潮州市区空气质量监测数据和气象观测数据,应用统计分析、聚类分析等方法,分析了O₃浓度的时间变化特征,及其与NOx浓度、气象因子的关系。结果表明：潮州市区O₃污染有改善趋势,但是浓度下降速度较缓慢;呈双峰型的月变化特征,主峰在10月份;污染强度呈春季高于秋季的趋势;日变化呈单峰变化,07时出现最低值,随后迅速上升,最大值出现在午后15时,之后浓度又逐渐降低。NO₂、NOx浓度与O₃浓度变化呈反位相关系,早晨峰值比O₃浓度低谷时间推迟1 h;下午低谷比O₃的峰值提前1 h。潮州市区在最高气温>25℃、无降水、光照充足(>8 h)、相对湿度<80%、风速为1.5～2.0 m/s,吹偏西风和偏东风时发生O₃污染的几率较大。O₃超标出现在中午到上半夜,中度以上污染出现在下午。上午时段日出后的日照及积温是影响O₃浓度增长的主要气象因子,到下午时段,日出后的日照和...     

北印度洋障碍层厚度气候态和季节变化特征及其成因初步分析

基于2004—2018年Argo (Array for Real-Time Geostrophic Oceanography)浮标观测的温度、盐度数据, 利用经验正交函数(EOF)分析和小波分析等方法对北印度洋(40°—105°E, 5°S—25°N)障碍层时空分布特征进行分析。结果显示: 北印度洋的东部常年存在障碍层, 而西部障碍层出现的概率相对较低; 较厚的障碍层出现在阿拉伯海东南部(67°—75°E, 3°—12°N)、孟加拉湾(82°—93°E, 11°—20°N)和赤道东印度洋(81°—102°E, 4°S—3°N)。阿拉伯海东南部和孟加拉湾障碍层厚度以年变化为主, 且呈同位相变化, 均为冬季最大, 夏季最小。赤道东印度洋区域则主要呈现半年周期变化, 在夏季和冬季各出现一次峰值。进一步分析表明, 孟加拉湾和赤道东印度洋障碍层厚度主要受等温层深度变化影响, 混合层深度变化对障碍层厚度变化的影响相对较小; 阿拉伯海障碍层厚度同时受等温层深度变化和混合层深度变化影响, 其中等温层深度变化对其影响更大。     

高盐突变对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)生长性能及相关酶活力的影响

为模拟夏季水分蒸发水体盐度快速升高对凡纳滨对虾(Litopenaeusvannamei)生长性能及理化调节的影响,试验设置盐度从30突变至35、40、45、50、55及60,以盐度30为对照,突变盐度下养殖28d,每7d检测凡纳滨对虾的存活率、相对增重率、体长增长率,试验结束时检测血清Na+/K+-ATP酶、总ATP酶、碱性磷酸酶(AKP)、酸性磷酸酶(ACP)和超氧化物歧化酶(SOD)活力。结果表明,高盐突变显著抑制凡纳滨对虾的存活率和相对增重率(P0.05),随着突变盐度的升高,凡纳滨对虾的相对增重率逐渐降低,60盐度组仅为对照组的15.53%。盐度突变至50后,凡纳滨对虾存活率显著下降。随着高盐突变幅度的增加,Na+/K+-ATP酶和ACP酶活力受到显著影响(P0.05),其中Na+/K+-ATP酶活力逐渐上升,在突变60盐度时表现为最高;ACP酶表现为先上升再下降的单峰变化趋势。总ATP酶、SOD酶、AKP酶受影响不显著(P0.05)。结果表明,高盐突变幅度越大,凡纳滨对虾存活率越低、生长越缓慢,Na+/K+-ATP酶活力升高,渗透调节能力增强,ACP酶活力升高,说明高盐突变激发凡纳滨对虾机体代谢活力。     

赣东北珍珠山群同位素年代学研究

赣东北婺源—乐平地区浅变质地层珍珠山群的地质时代,以往普遍认为归属于中元古代,但由于缺乏高精度的同位素测年资料,时代归属尚存争议,目前主要有中元古代、古元古代和晚古生代3种认识。近期开展的1:5万区域地质调查工作,采用单颗粒锆石U-Pb法获得一批介于1113±118Ma～1379±65Ma间的同位素年龄数据,从而将珍珠山群时代合理地厘定为中元古代蓟县纪;此外,还获得了代表捕获晶体或残留的继承性浑圆状锆石表面年龄2497±19Ma和含量极少的结晶锆石年龄1827±76 Ma,推断珍珠山群之下还掩埋着古元古代地层或岩石,为区域深层构造研究提供了新的资料。     

粤北仙石铀矿床的铅、碳、硫同位素研究

仙石铀矿床位于粤北贵东复式花岗岩体东部,矿体赋存于NWW向辉绿岩与NEE向硅化带交接部位。矿床中黄铁矿以富集放射成因铀铅为特征,3组比值分别为(^208Pb／^304Pb)．=18．756—23．883,(^207Pb／^304Pb)1=15．676～15．932,(^208Pb／^204Pb),=38．530—38．938,主要位于基底变质岩铅范围内;矿床中方解石δ^18C值为-8．5‰～-3．1‰,相似于地幔值((-5±2)‰);黄铁矿δ^18C值为-10．1‰～-8．3‰,它与花岗岩中黄铁矿δ^18C值(-10．9‰--7．1‰)相似,而与辉绿岩中黄铁矿δ^18C值(-0．03‰～2．1‰)区别明显。上述同位素特征表明仙石铀矿床的成矿物质具多源特征。     

豫西鸡冠洞洞穴水及现代沉积物Mg, Sr和Ba记录及其意义

采用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）和电感耦合等离子体光谱仪（ICP-OES）对2009年12月-2013年8月采自河南省栾川县鸡冠洞洞穴水（滴水、池水及地下河水）和现代碳酸盐沉积物的 Ca、Mg、Sr和 Ba 微量元素地球化学指标进行了分析。结果显示：（1）鸡冠洞洞穴水的 Mg/Ca对地表环境的干湿条件变化响应迅速,具体表现为池水和地下河水 Mg/Ca旱季高而雨季低,而 Sr/Ca 和Ba/Ca的变化与降水和气温的关系并不明显;（2）鸡冠洞现代沉积物的 Mg/Ca 变化与滴水有着良好的对应关系,但现代沉积物的 Sr/Ca和 Ba/Ca可能受大气粉尘活动和地表土壤的影响,变化趋势与 Mg/Ca 相反;（3）鸡冠洞碳酸盐岩与岩溶水间 Sr/Ca和 Mg/Ca的分配系数KSr值在0.02-0.18之间,KMg值在0.01-0.03之间,KMg值与洞穴温度的正相关关系不明显。     

粤北石土岭铀矿床同位素地球化学研究

石土岭铀矿床位于贵东岩体东南部与寒武纪浅变质岩接触带的内带,矿区内NWW向和NNE向基性岩脉十分发育。矿体主要赋存于帽峰岩体中,呈脉状产出,并受近EW向裂隙构造控制。沥青铀矿的U-Pb年龄(135Ma)与帽峰岩体的年龄(220Ma)相差明显,但与NWW向辉绿岩脉的年龄(143Ma)十分接近。矿石中黄铁矿的初始87Sr/86Sr值(0.71315~0.72579)介于成矿期间辉绿岩的值(0.70449~0.70632)与帽峰和下庄岩体演化至成矿时期(135Ma)的值(0.75058~0.99507)之间;黄铁矿的铅同位素组成呈线性分布,为基底变质岩铅与帽峰岩体铅及辉绿岩铅之间不同程度的混合。Sr、Pb同位素组成显示出成矿组分具多来源特征;成矿流体的δ18OH2O=2.0‰~8.1‰,δDH2O=-63‰~-51‰,反映出成矿流体主要由幔源流体组成;方解石的δ13C=-8.3‰,表明矿化剂∑CO2也来自地幔。因此,幔源流体在石土岭铀矿床的形成中具有十分重要的意义。     

广东龙窝和白石冈岩体锆石U—Pb年代学、黑云母矿物化学及其成岩指示意义

龙窝和白石冈岩体位于近东西向展布的佛冈花岗岩带的东端,锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明,二者的形成年龄分别为(169.1±2.5)Ma和(157.8±2.3)Ma,它们是南岭地区燕山早期由壳幔相互作用形成的花岗质岩石的典型代表.本文在对岩体形成年龄精确测定的基础上,着重运用电子探针和原位激光探针技术,系统测定了二岩体中黑云母的主量和微量元素组成,并讨论了它们的成岩指示意义.电子探针主量元素测定结果表明,龙窝岩体中的黑云母较白石冈岩体中的黑云母富钛和镁,贫铁和铝,F、Cl等挥发组分含量低,黑云母主量元素组成指示龙窝岩体形成于相对高温氧化的介质环境.激光探针ICP-MS微量元素测定结果表明,黑云母是花岗质熔体中Rb、Ba、Nb、Ta及Sc、V、Cr、Co、Ni等元素的主要载体,而U、Th、Pb、Sr、Zr、Hf、Y等元素的含量则显著低于寄主岩.花岗岩中黑云母的稀土元素含量极低,不是影响全岩稀土特征的主要矿物相.黑云母的成分特征可以有效地示踪岩浆的分异演化程度及成岩物理化学条件,也可在一定程度上反演岩浆源区性质,但后者往往要结合其它资料(特别是同位素组成),才能得出更准确的信息.