人工触发闪电电流及磁场变化特征对比

对2006年山东人工触发闪电实验中获取的一次传统触发闪电的电流及60 m处的磁感应强度变化波形对比分析的结果表明,Rogowski线圈和磁场测量系统记录到的波形很类似.这次闪电共包含两次回击,回击的时间间隔约为34 ms.两次回击的电流幅值很大,分别为41.6 kA和29.6 kA,在60 m处产生的磁感应强度变化分别为133μT和97μT,通过磁感应强度反演得到两次回击的电流分别为39.8 kA和29.1 kA,与Rogowski线圈的实测结果基本一致.另外,回击之前放电过程中仅出现了两个脉冲,利用所测磁感应强度反演得到两个脉冲对应的电流分别为2.11 kA和2.7 kA,与Rogowski线圈的实测结果2.1 kA和2.8 kA基本一致.     

鄂尔多斯盆地陇东地区长9油层组油源分析

鄂尔多斯盆地陇东地区长9油层组油源问题是制约该地区勘探进程的因素之一。为了解决这一问题,首先依据长9原油地球化学资料对原油成因进行了研究;针对长7烃源岩和长9烃源岩地球化学特征相似性导致难以评价两种烃源岩对长9油层组成藏贡献的问题,本文基于聚类分析理论,利用灵敏的生物标志化合物参数计算、分析了长9原油与长7烃源岩和长9烃源岩间的相关性和类属关系,同时结合陇东地区地质特征探讨了长9原油成藏可能的运移路径。研究结果表明:长9原油形成于弱氧化-弱还原的淡水湖泊环境,原油母质主要由水生生物和高等植物构成,原油已经成熟;长9原油主要来自长7烃源岩,部分来自长9烃源岩;长7烃源岩和长9烃源岩生成的原油沿北东-南西向运移。烃源岩较强的生排烃能力、良好的疏导体系和有利的砂体展布对长9石油成藏起着至关重要的作用。     

太行山对北京“7.21”特大暴雨的影响及水汽敏感性分析的数值研究

运用GRAPES_Meso模式对2012年7月21—22日发生在北京地区附近的特大暴雨过程进行数值模拟和地形、水汽的敏感性试验。地形敏感性试验发现,在这次特大暴雨过程中,由于太行山北端的阻挡作用,使得气流和水汽辐合、抬升,加强了对流过程;对流层低层山前东南风和西南风、北风的辐合带增大了气旋性涡度,使东移到北京的低涡稳定维持5 h左右,对降水有明显的增幅作用;而且地形起伏和地形海拔高度对降水都有明显增幅作用,地形起伏的增幅作用较地形高度的大。水汽敏感性试验发现在这次特大暴雨过程中,水汽条件较小的变化,会导致水汽输送的明显差异,从而导致降水量显著地改变。     

青藏高原雷暴云降水与地面电场的观测和数值模拟

在2003年青藏高原那曲地区夏季雷暴云的观测试验中,三次伴有降水的过程中都出现了地面电场(Egnd)随降水的漂移现象,而且固态和液态降水对Egnd的极性改变并不相同。为了模拟再现高原雷暴云降水和Egnd之间的关系,选取了8月13日这次具有高原雷暴代表性特征的过程,模拟了雷暴云移经观测点上空期间,测站固、液态降水与Egnd的变化以及雷暴云下部正电荷区的空间分布。模拟的Egnd及固、液态降水与其的对应关系与观测事实较一致。分析结果表明,固态降水主要携带正电荷,液态降水主要携带负电荷,各类带不同极性和数量电荷的降水粒子常共存在雷暴云中,Egnd主要受携带电荷量占主导地位的降水粒子的影响,地面出现强正电场时正好是云在当顶并且地面出现强固态降水的时间。     

夹卷混合过程及其影响因子对云内过饱和度的影响

云内过饱和度是影响云宏微观物理特性的关键之一。利用显式混合气泡模式,首先研究了云滴周围过饱和度在夹卷混合过程中的演变特征,结果表明:过饱和度先因干空气作用减小,后因云滴蒸发作用增大,直到气块恢复饱和。随后分析了不同的热力、动力和微物理因子对过饱和度的减小幅度和饱和恢复快慢程度的影响。敏感性试验表明:减幅小、恢复快的因子是较大的卷入空气相对湿度和初始云滴数浓度;相对湿度越大,夹卷的影响越小;数浓度越大,云滴尺度越小,蒸发越快,对湿度的补充越强。减幅大、恢复慢的因子是较大的卷入空气比例;卷入空气越多,蒸发量越大。减幅大、恢复快的因子是较大的湍流动能耗散率;混合过程越快,云滴蒸发越快。研究结果有助于提升对夹卷混合过程和暖云降水理论的理解。     

2.5kW海上仪器潮流能电能补充装置试验

随着陆地资源日益枯竭,海洋成为人类生存和发展的广阔空间。针对海洋的研究不断扩大,海洋观测仪器日益增多,决定海上仪器工作时间的关键就是其内部电源的供电能力。在国家海洋能专项资金课题支持下,设计了一种利用海洋潮流能发电的2.5 k W拖曳式水平轴潮流能发电装置,为大型海洋浮标装置提供可靠的水下电能补充,通过拖动试验及海上试验表明该装置启动流速低、可靠性高。     

墨西哥湾深水油气圈闭类型与成藏模式

墨西哥湾深水作为全球深水勘探的热点盆地之一,日益成为各大石油公司竞逐的勘探领域。通过对其石油地质条件以及圈闭类型和成藏模式的探讨,指出其圈闭勘探呈明显的分带性,且平面分布特征明显;主要圈闭类型通常可分为4-way和3-way两大类,但以3-way类型的居多;墨西哥湾深水勘探目标的关键成藏要素为圈闭、储层和油气运移,但对于不同的勘探区带,其侧重点各有不同;通过对3个勘探区带的关键成藏要素的比较,指出从成藏条件来看,东部侏罗系风成砂勘探区带优于古近系Wilcox勘探区带,中新统勘探区带稍逊于古近系Wilcox勘探区带。     

黄河泥沙百年演变特征与近期波动变化成因解析

黄河泥沙未来变化趋势关系到新时期治黄策略制定，科学认知入黄沙量变化特征，特别是一些典型或极端情况下的沙量变化原因，对于科学研判黄河泥沙未来情势具有重要指导意义。本文在分析百年黄河沙量演变特征基础上，重点解析了2013年和2018年典型"大沙"年份以及2017年典型"极端降雨"年份潼关沙量波动变化原因。结果表明:1919—2018年百年尺度上黄河潼关站输沙量呈"台阶式"减少特征且减少趋势极显著（P < 0.001），尤其2000年以后年均输沙量降至2.44亿t左右；随着黄土高原下垫面土壤侵蚀环境大幅改善，黄河上游相似来水年头道拐—潼关区间流域输沙量减少82%，相似极端降雨情景下流域次洪输沙量平均减少50%~85%，2017极端降雨年并未导致大沙年出现，水土保持生态建设成果在减少入黄泥沙方面发挥了关键作用；2013年和2018年典型"大沙"年潼关站泥沙来源解析表明，河道淤积泥沙冲刷和水库排沙成为新时期黄河潼关站沙量波动变化的主要影响因素。     

青藏高原一次地闪放电过程的分析

利用成像率为1000 幅/s的高速摄像系统和快、慢电场变化仪以及宽带干涉仪系统等探测仪器在青藏高原那曲地区所观测的地闪资料,对一次地闪回击及其之前的持续时间较长的云内放电过程进行了分析.结果表明：地闪先导前的云内放电过程发生于雷暴云下部正电荷区和中部负电荷区之间;云中部负电荷区距离地面的高度为28～45 km;闪电的起始放电发生区域距离地面的高度为10～17 km;初始流光在云外发展时具有很大的水平分量和较多的分支;梯级先导的速度为1×105 m/s,在向地面发展时出现较大的弯曲;首次回击放电过程与低海拔地区没有差异,通道中的峰值电流有241 kA;继后回击相对较弱.     

东南极威尔克斯地-阿德利地大陆边缘构造及沉积特征

东南极威尔克斯地-阿德利地陆缘是研究南极洲-澳大利亚晚白垩世裂解过程的关键部位,然而该地区的地质情况研究程度较低,特别是在构造-沉积演化方面。基于横穿威尔克斯地-阿德利地大陆边缘多道地震剖面的解释,对该地区的构造变形及沉积特征进行了研究。在地震剖面上识别出区域性的两大不整合面,分别是土伦阶不整合面(tur)和始新世不整合面(eoc)。两大不整合面将研究区层序划分为三大构造层序:裂谷层序S3,后裂谷层序S2、S1。裂谷层序主要为裂谷期的火山碎屑岩,后裂谷层序多为半深海浊流沉积物如淤泥、黏土等。地震剖面解释发现,研究区不同部位构造变形及沉积特征差异显著,威尔克斯地西部S3较少发育,只在陆坡坡脚向深海盆地过渡的局部区域发育,而发育了厚层的S2、S1;威尔克斯地东部发育了厚层的S3,且S3内部普遍发育高角度正断层。阿德利地发育了一明显的裂谷地块——"阿德利地裂谷地块",其为裂谷作用下从大陆边缘裂离至深海区的海底高原,在其陆缘一侧可能发育了大型的控制断陷的正断层。威尔克斯地-阿德利地陆缘构造变形的差异可能是由于南极洲-澳大利亚板块裂解过程中发生逆时针旋转,导致陆缘裂谷作用强度不均所形成。威尔克斯地-阿德利地陆缘在洋-陆过渡带(Continent-Ocean Transition,COT)内发育了岩浆成因的基底凸脊,这些凸脊可能是在早期裂谷作用时,在地壳减薄最强烈处地幔物质上涌并遇水蛇纹石化的结果,并且导致了COT内的磁异常。