GBAVTⅡ探测西安上空夜气辉反演O2(0-1)柱浓度及其波动的研究

探测高层大气的粒子浓度具有重要的科学意义.本文利用安装在中国西安城区(海拔457m, 34.23°N, 109.01°E)的自制地基气辉成像干涉仪GBAVTⅡ(Ground-based atmosphere VER & temperature imaging interferometer)对峰值高度在94 km处的867.7 nm O₂(0-1)夜气辉长期定点观测, 反演得到O₂(0-1)的柱浓度, 并根据大气温度及O₂(0-1)粒子柱浓度的扰动提取得到大气重力波、行星波周期.本文首先阐述了地基GBAVTⅡ探测气辉的原理, 并从气辉辐射理论及地基探测模式导出气辉强度表达式, 建立地基仪器探测得到的气辉的积分体发射率IER(Integrated Emission Rate)与大气中O₂(0-1)柱浓度的关系, 然后利用2019年以来的多日观测数据, 得到西安地区上空O₂(0-1)粒子的柱浓度量级为10⁴cm^-2; 经对比发现2020年9月17日GBAVTⅡ探测O₂(0-1)柱浓度结果与NRLMSISE-00模型数据的相对误差在0.5%~30%.我们从GBAVTⅡ整夜拍摄气辉成像干涉图中反演出西安上空90~100 km的大气温度和O₂(0-1)柱浓度及扰动特征, 得到周期在8~10 h左右的潮汐波, 去掉潮汐趋势的温度和柱浓度残差序列, 利用小波分析提取得到周期为2.3 h的重力波.最后我们利用2022年4月21日—2022年5月6日期间的O₂(0-1)柱浓度探测序列得到日平均柱浓度并提取准2日的行星波周期.GBAVTⅡ所探测得到大气波动的周期尺度与其他已有中纬度地区的探测结果相吻合.

     

中国东部海区编图及基本地学特征

随着我国海洋区域地质调查事业的发展,编制新的海区地质地球物理图件显得非常必要.中国东部海区1∶100万地质地球物理系列图包括空间重力异常图、布格重力异常图、磁力异常图、表层沉积物分布图和区域构造图.本研究通过利用数字化编图技术对新旧资料进行同化和标准化处理,获得了大范围、基于新资料的图件成果.此外,在编图成果的基础上,本文总结了我国东部海区的地球物理场分区特征,表层沉积物分布特征,并划分了区域构造单元.编图成果将进一步促进对我国东部海区地质构造特征的认识.     

大陆架科学钻探南黄海陆架区首钻300 m选位研究

大陆架科学钻探300 m首钻选址于南黄海陆架区,以钻穿第四纪地层为目标。针对钻孔施工要求及后续研究的需要,提出钻孔部署的原则。在分析南黄海陆架区地形地貌、水深、第四纪沉积物厚度、沉积历史及沉积演化特征的基础上,结合调查区多道地震、单道地震、浅地层剖面及钻孔等资料,敲定了井场调查合理区。同时,在调查区对限制钻探工作的地貌类型和地震相进行了分析,最终选定钻探位置。另外,还根据调查区单道地震的特征对首钻300 m钻孔的纵向地层及岩性特征进行了预测,为实施第四纪地层全取心钻探提供依据。近日,海上300.1 m钻探取心的成功实施,表明孔位选取和沉积地层预测的技术方法是行之有效的。     

中国东部海区及邻域区域构造图的编制方法及地质构造单元划分

我国东部海区及邻域1:1 000 000地质地球物理系列图将于2008年底出版,区域构造图是其中的主要专业图件之一。讨论了该专业图件的编图方法、地质构造单元的划分方法和主要地质构造单元。首次对黄海东海区进行了全面剥皮编图,剥去了Q+N₂地层。对于沉积盆地用等厚度线表示出了新生界的厚度。地质构造单元划分方法是以板块构造理论为指导并以现今的构造特征为主要划分依据。板块内构造单元的划分是在总结国内外多种构造单元划分方法的基础上进行了修改完善,完成了对我国东部海区及邻域的地质构造单元的划分。区内一级构造单元为板块(太平洋板块、欧亚板块和菲律宾海板块),二级构造单元为构造域(东亚大陆构造域、东亚大陆边缘构造域和西太平洋构造域)。西太平洋构造域主要包括太平洋板块的西部及菲律宾海板块。欧亚板块在该区的部分可分为东亚大陆边缘构造域和东亚大陆构造域。东亚大陆边缘构造域由日本琉球岛弧、冲绳海槽弧后盆地、日本海弧后盆地等次级构造单元构成。东亚大陆构造域在该区内由中朝地块、扬子地块、华南地块等次级构造单元构成。各地块又可划分出盆地、隆褶带、隆起区等多个次一级地质构造单元。最低一级的地质构造单元为凸起和凹陷。     

古华夏块体群的类型及特征

以"中国海陆及邻域大地构造格架图"的编制为契机,块体构造学说被提出。该学说将中国海陆及邻域的地壳演化史分为5个阶段:陆核形成阶段、古全球构造阶段(包括成台过渡和稳化阶段)、中间阶段和新全球构造阶段,在用板块构造理论解释新全球构造阶段构造演化的基础上,将块体和结合带赋予新的定义和内涵,作为板块之下的二级构造单元,用以表示古全球构造阶段的大地构造单元。二叠纪末期,聚合的Pangea大陆在中国及邻域存在3个块体群:劳亚块体群、古华夏块体群以及冈瓦纳块体群。古华夏块体群由众多规模不大,但地壳发育历史复杂的块体组成,蕴含丰富的大地构造信息。通过收集、整理区域构造背景和岩性地层等资料,并对各种体现大地构造演化阶段的测年数据进行详细分析,将古华夏块体群划分为华北、扬子、华南3种类型,对其演化阶段进行了详细的厘定。华北型块体于古元古代末期(约1.8 Ga)完成成台过渡;扬子型块体于新元古代初(约800 Ma)完成成台过渡;华南型块体于早古生代末期(约400 Ma)完成成台过渡,之后各类块体分别进入稳化阶段,直至早二叠世末一起进入中间阶段,体现了地壳演化中的同序时差现象。印支运动后,又作为欧亚板块的一部分,随板块一起参与到新全球构造阶段的演化旋回中。     

波流信号交叉谱估计方法比较

本文利用风浪实验数据,采用Welch、MTM、MVDR等方法估计了波面位移和铅直流速的凝聚谱,以期得到适合于波流信号的交叉谱估计方法。数据分析结果表明,三种方法给出的凝聚谱估计在以谱峰频率为中心的较宽频段上基本一致,均高于临界值,表明波流信号在主导波频段上存在显著的相关性;在高频段,MVDR方法估计存在一个类似单谱的指数衰减趋势,而另外两种方法的估计值持续高于临界值。数值模拟结果亦表明MVDR方法有更强的相关信号识别能力和频率分辨能力,且不易出现伪峰,因而估计结果更加可靠。     

动力输出系统(PTO)对集成波能转换装置式防波堤消波性能及波能捕获率影响研究

针对波浪能转换装置(WEC)研究重点主要集中在能量捕获效率方面,而忽略其附带的消波功能的问题。基于Open FOAM程序,建立垂荡浮子式波浪能发电装置与桩式约束的浮式防波堤的集成系统(OBC-FB)。主要研究WEC中的重要组件动力输出系统(PTO)对集成系统波能捕获效率及消波性能的影响。分析流体黏性影响下线性PTO系统的最优PTO阻尼特性。开发非线性电磁阻尼模型与线性PTO系统性能进行比较。结果显示,考虑黏性影响下线性的最优PTO阻尼系数略大于无黏的理论值;适当增大PTO阻尼系数可以获得更大的波能捕获宽度比(CWR),从而可以保证装置单位特征尺寸的波能转换效率更高,同时可以在更宽波况范围保证消波性能;相较于线性PTO阻尼系统,非线性电磁PTO阻尼系统可以更好地兼顾波能捕获效率和消波性能。因此,在OBC-FB集成系统的优化设计中,PTO阻尼系统是一个重要的优化参数。     

中国钴供应链风险与控制力评价

钴是我国极度短缺的矿产资源,同时也是战略新兴产业必需的原材料,保证钴的稳定供应是产业发展的关键所在。本文立足钴的供应链,基于我国进出口情况,将上游环节的钴精矿和湿法冶炼中间产品定义为短缺产品,将中游环节的精炼钴、下游环节的锂电池定义为优势产品。基于理论数据对上游产品进行供应风险评价,发现由于国内一次、二次资源供应能力不足,进口高度集中等因素导致上游产品供应风险极高。在实际贸易格局中,虽未出现断供的情况,但由于进口过于集中,贸易自由度较低,易受他国制约。对中、下游产品进行供应控制力评价,发现我国从生产、出口以及企业表现三个方面均处于全球领先水平,且下游产品还具有较高的贸易联系能力、与他国的调节能力和资源控制能力。综合考虑当上游产品进口中断会严重制约中、下游发展,对此提出完善回收体系、优化进口来源、建立供应链安全预警机制等建议。     

南黄海地区与上扬子地区海相中-古生界岩性地层对比

海相油气勘探是近十年来我国油气勘探中的重点研究领域,受到越来越多的关注。南黄海地区分布着厚层的前新生代海相地层,为深入了解该套地层,通过收集南黄海盆地的钻井资料以及下扬子陆区的地层资料,将其与上扬子四川盆地的海相地层进行岩性对比和沉积演化分析,了解两套地层的异同性,认为南黄海盆地与上扬子四川盆地的海相中-古生界沉积演化在印支运动以前总体来说是"大同小异",均为以碳酸盐岩沉积为主的稳定沉积,只是在中-古生代构造运动改造时间、规模上存在着一定的差异,上下扬子地区的海相中-古生界具有充分的可比性。还就上下扬子地区的烃源岩特征和油藏保存条件差异等方面进行了简要阐述,这有助于通过借鉴四川盆地海相油气勘探的成功经验,评估南黄海海相地层油气潜力,探索南黄海盆地下一步油气勘探的方向。     

北黄海盆地LV井侏罗系油砂抽提物地球化学特征

对北黄海盆地侏罗系两块含油砂岩的抽提物进行了常规的有机地球化学分析和碳同位素测试,结果表明它们具有不同的地球化学特征:埋藏较深的油砂抽提物属正常原油,饱和烃以正构烷烃为主,色谱图显示单峰型正态分布;而埋藏较浅的油砂抽提物,在饱和烃色谱图中有明显的UCM鼓包,同时含有完整的低碳数的正构烷烃、姥鲛烷和植烷,全油及族组成碳同位素分布范围广,为-24.7‰~-32.3‰,其中,全油及沥青质碳同位素偏重,饱和烃和芳烃碳同位素轻,反映出遭受了强烈的生物降解作用。与成熟度相关的生物标志物参数显示,原油已进入成熟—高成熟阶段。生物标志物和碳同位素组成表明,母质是在水体较浅的湖相环境下沉积的,受陆源高等植物和低等水生藻类的双源控制。综合判断,研究区存在两期油气充注。