农业土壤固碳对缓解全球变暖的意义

大气CO₂浓度急剧升高引起的全球气候变暖是人们关注的环境问题之一。以美国和加拿大为代表的发达国家正在热衷于研究农业土壤作为大气CO₂的"汇"。文章评述了这一领域研究的现状,认为中国农业土壤固碳潜力较美加两国要大。加强农业土壤碳"汇"的研究不仅有助于恢复中国退化中的土壤肥力,同时也有助于在未来的温室效应气体控制谈判中保护中国发展中的工业。     

First-order phase transitions in rotating hybrid stars and pulsar glitches

The first order deconfinement phase transitions in rotating hybrid stars are studied and it is found that if the surface tension is sufficiently large, the transition from metastable hadron matter to stable mixed hadron-quark matter during the spindown history of a hybrid star can cause a glitch.     

不同类型地震断层上的固体潮汐库仑破裂应力特征

计算和研究了不同类型地震断层上的潮汐库仑破裂应力及其随纬度变化特征;通过对全球20395个地震断层发震时潮汐库仑破裂应力的计算,研究了受到潮汐库仑破裂应力促滑作用的不同类型地震断层的纬度分布特征.结果表明,断层上潮汐库仑破裂应力的性质和特征与断层的类型、走向和位置密切相关,同一时间段内不同类型地震断层上的潮汐库仑破裂应...     

Enormous PCBs increase in oysters from the coast of Guangdong, China

PCBs equivalent to Aroclor 1242 and 1254 in soft tissues of oysters Crassostrea rivularis from the Guangdong coast, China, were measured using a GC-ECD. PCB concentrations (ng g⁻¹ d.w.) ranged from 30 to 2040 with an average of 315 in 2003-2007, and 0.35-1.43 with an average of 0.56 in 1989-1991. Annual averages were 0.61, 0.65, 313, 290 and 342 ng g⁻¹, respectively in 1989, 1991, 2003, 2006 and 2007. In east Guangdong, the Pearl River Estuary, and west Guangdong, regional means were 444, 273, 194 ng g⁻¹, respectively in 2003-2007, and 0.43, 0.78, 0.38 ng g⁻¹, respectively in 1989-1991, indicating PCB levels in oysters have risen greatly by ratios of 350-1032 compared with earlier data. PCB sources may derive from older transformers, printing materials and pressworks. Fortunately, current residual PCBs in the oysters were 0.004-0.253 mg kg⁻¹ (w.w.), still below hygienic criteria of China and developed countries.     

长周期潮汐与全球地震能量释放

采用1850-2012年期间USGS全球M≥5.0地震目录资料,构成全球地震能量-时间序列,进行小波变换和准周期分析. 结果表明,全球地震能量释放的时间序列存在9年、19年和45年的3个准周期,其中,45年准周期最为突出. 结合起潮力周期的物理背景,对长周期潮汐起潮力与地震能量释放准周期的关系进行了探讨,没有发现全球地震活动的能量释放与潮汐短周期相关的准周期.     

直流电阻率三维正演的代数多重网格方法

多重网格方法在求解由偏微分方程的边值问题离散所得线性系统时,具有非常高的计算效率.但常用的几何多重网格法在处理带跃变系数的偏微分方程时存在一定缺陷,限制了其应用.本文应用代数多重网格（AMG）方法求解三维直流电阻率法正演模拟形成的有限差分线性方程组,通过求解二次场的方法消除了总场中由点电源导致的奇异性,从而获得快速、精确的三维电阻率数值模拟.对两个存在大的电性差异的模型进行了模拟计算,以验证代数多重网格法的收敛效率.计算结果表明,与不完全Cholesky共轭梯度（ICCG）方法相比,代数多重网格方法具有更高的计算效率及稳定性.而且,随着三维网格节点数的增加,代数多重网格方法计算的高效性更加明显.     

电离层-均匀地球模型中地表水平电偶极子激发的电磁场

本文在电离层-均匀地球模型中使用Debye势方法,在电磁场一般性边界条件下导出了地表水平电偶极子源在地球介质中激发的电磁场的表达式.对球Bessel函数使用指数函数近似,并采用加速算法,计算了地表及地下的电磁场.其正确性得到理论计算和实际观测数据的多方面支持.结果表明,在收发距离大于1000 km,电磁场强度很稳定,几乎没有衰减的迹象;电磁场受电离层的影响很大,由于电离层高度升高或电导率减小引起的电磁场幅度的减少可以达到50%,但是由电场和磁场得到的视电阻率变化却很小.     

延脆性变化对隧道掘进机刀具破岩过程及其破坏模式影响的颗粒元模拟分析

在全断面岩石掘进机（TBM）刀具破岩的颗粒元模拟中颗粒参数的选取至关重要,其中颗粒间平行黏结切向、法向强度是关键控制性参数之一,它们之间的比值关系直接决定所模拟试样的延脆性质,影响刀具破岩过程及其破岩效果。为探讨延脆性对刀具破岩模式的影响,（1）建立9种采用不同平行黏结强度比值的数值模型,分别进行单轴压缩及巴西劈裂模拟,研究不同延脆性试样的力学行为及破坏模式的变化。（2）对9种模型进行双刀破岩,并监控其裂缝的发展情况及刀具的受力状况。（3）为减小随机性对模拟结果的影响,通过改变随机数,每种模型重复模拟5次,综合分析5次的计算结果。模拟分析发现,随着切向和法向黏结强度比值( )的增大,试样的脆性增加,破坏模式逐渐从剪切破坏转变为脆性张拉破坏,刀具破岩压碎区范围减小,张拉裂缝更容易在刀具间贯通延伸从而切割出块体更大的岩渣;随着试样脆性的增加,归一化比能减小,刀具破岩的效率增加;平行黏结强度比值相同的条件下采用不同随机数种子生成的模型中,试样的具体破坏情况有一定的差别,但总体破坏模式相似。     

巷道超前探测的并行Monte Carlo方法及电阻率各向异性影响

直流电阻率法通过观测单极-双极装置视电阻率曲线最小值位置估计掌子面前方低阻异常体距离,在巷道超前探测及矿井水害预测与防治工作中有广泛应用,并形成多种经验预测模型.本文基于直流电法巷道超前探测的各向异性电阻率三维有限元数值模拟,给出超前探线性预测模型.然而,实际井下地质结构复杂,异常大小不定且任意分布,而且可能存在有电阻率各向异性,使得目前由简单模型实验或数值模拟获得的预测公式不确定性较大,而且可靠性难于评价.Monte Carlo方法用随机化思想解决非确定性问题,我们将该方法与并行算法结合,对大量不确定的随机模型进行三维数值模拟,以验证各预测模型的准确度及可靠性.结果表明,本文的超前探线性预测模型较其他预测模型更为准确及可靠.但介质各向异性的影响很大,尤其当围岩电阻率具有各向异性时,所有预测模型的准确度及可靠性较差,给安全生产带来很大隐患.     

非平坦地形条件下电阻率三维反演

本文实现了非平坦地形条件下电阻率三维反演,讨论了几种消除反演中地形影响的方法. 结果表明,只有将地形直接带入反演算法中,进行带地形电阻率三维反演才能有效消除地形影响及其对反演结果的偏差,得到与地下电性结构相符的反演结果.