用经验模型判断能力验证统计分析结果的合理性

能力验证是检测实验室识别与同行差异的一种途径,但中国合格评定国家认可委员会( CNAS)在组织能力验证时发现由于种种原因,有些实验室并不能秉承诚信的原则参加能力验证活动,导致统计分析结果“失真”.如何甄别这种情况,确保所有参加CNAS能力验证活动的实验室都获得公平的评价,这是CNAS亟待解决的问题.本文在用国内文献数据对经验模型进行修正的基础上,提出用上报数据目标标准偏差(或稳健标准偏差,sR)与基于经验模型的计算值之比(H值)是否小于0.5作为判据来审核上报数据统计分析结果的合理性.对13套能力验证数据分析表明:其中10套上报数据sR正常,3套数据存在问题.当目标标准偏差偏小,H＜0.5时,建议采用同样是稳健统计方法的迭代法代替四分位法来计算目标标准偏差(sR),或用经验模型计算结果代替实验值计算Z值.通过验证表明,借助Horwitz经验模型可以判断能力验证数据统计分析结果的合理性,并能有效地识别并防止由于某种原因导致对能力验证结果评价失效的情况.     

闪电产生氮氧化物对青藏高原臭氧低谷形成的影响

为了进一步了解青藏高原闪电的产生氮氧化物（LNO_x）经由光化学反应对O₃浓度变化及夏季O₃低谷形成的可能影响,本文利用2005~2013年由OMI卫星得到的对流层NO₂垂直浓度柱（NO₂ VCD）、O₃总浓度柱（TOC）和O₃廓线以及星载光学瞬变探测器OTD和闪电成像仪LIS获取的总闪电数资料,对青藏高原和同纬度长江中下游地区的TOC和NO₂ VCD月均值时空分布特征、闪电与NO₂ VCD的相关性和O₃的垂直分布特征及其与LNO_x的关系进行了对比分析。结果表明,青藏高原的O₃低谷主要出现在夏季和秋季,其TOC值比同纬度长江中下游地区低约10~15 DU（Dobson unit）。青藏高原NO₂VCD总体较小,表现为夏高冬低的分布特征。青藏高原夏季O₃浓度受南亚高压的影响总体呈减小趋势,但因强雷暴天气导致对流层中上部LNO_x浓度升高,并随强上升气流向对流层顶输送,同时通过光化学反应使O₃浓度增加,缩小了青藏高原和同纬度地区的O₃浓度差,减缓了O₃总浓度的下降,抑制了夏季O₃低谷的进一步深化。     

内蒙古阿拉善北部雅干构造带白山组火山岩年龄、地球化学特征及其对区域构造演化的约束

阿拉善北部雅干地区古生代火山岩发育,研究其形成时代和地质特征,对探讨中亚造山带中段南缘北山弧盆系的演化具有重要的意义。对雅干地区原划奥陶系火山岩进行了同位素年代学与地球化学研究,获得流纹岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为298.4±1.5Ma,时代为早二叠世初期,结合岩石组合特征和区域对比,将其重新厘定为上石炭统—下二叠统白山组。该套火山岩富SiO2、高K2O、低TiO2,属于钙碱性系列; 相对富集Rb、Pb、K等大离子亲石元素,明显亏损Ta、Nb、P、Ti等高场强元素; 呈现为轻稀土元素相对富集、重稀土元素相对亏损的的右倾特征,具有较明显的负Eu异常,显示出陆缘弧火山岩的地球化学特征。上述证据表明,雅干地区白山组火山岩形成于古亚洲洋向明水-旱山地块北缘俯冲的陆缘弧构造环境。     

Lower crustal melting via magma underplating: Elemental and Sr–Nd–Pb isotopic constraints from late Mesozoic intermediate–felsic volcanic rocks in the northeastern North China Block

Ar–Ar dating, major and trace element analyses, and Sr–Nd–Pb isotope results of two groups of Lower Cretaceous (erupted at 126 and 119 Ma, respectively) intermediate–felsic lava from the northeastern North China Block (NCB) suggest their derivation from melting of mixtures between the heterogeneous lower crust and underplated basalts. Both groups exhibit high‐K calc‐alkaline to shoshonitic affinities, characterized by light rare earth element (LREE) and large ion lithophile element (LILE) enrichment and variable high field strength element (HFSE, e.g. Nb, Ta and Ti) depletion, and moderately radiogenic Sr and unradiogenic Nd and Pb isotopic compositions. Compared with Group 2, Group 1 rocks have relatively higher K₂O and Al₂O₃/(CaO + K₂O + Na₂O) in molar ratio, higher HFSE concentrations and lower Nb/Ta ratios, and higher Sr–Nd–Pb isotope ratios. Group 1 rocks were derived from a mixture of an enriched mantle‐derived magma and a lower crust that has developed radiogenic Sr and unradiogenic Nd and Pb isotopic compositions, whereas the Group 2 magmas were melts of another mixture between the same mantle‐derived component and another type of lower crust having even lower Sr, Nd, and Pb isotopic ratios. Shift in source region from Group 1 to Group 2 coincided with a change in melting conditions: hydrous melting of both the underplated basalt and the lower crust produced the earlier high‐Nb and low‐Nb/Ta melts with little or no residual Ti‐rich phases; while the younger low‐Nb and high‐Nb/Ta magmas were melted under a water‐deficient system, in which Ti‐rich phases were retained in the source. Generation of the two groups of intermediate–felsic volcanic rocks was genetically linked with the contemporaneous magma underplating event as a result of lithospheric thinning in the eastern NCB.     

基于"山西2015速度模型"的定位方法对比研究

为了确定山西台网基于“山西2015速度模型”的相对固定的定位方法,选择2010~2016年最大空隙角小于45°、参与定位台站数大于40的103个地震事件,分别采用单纯形法、Hypo2000、Hyposat结合PTD等3种方法重新测定。结果显示,单纯形法和Hyposat结合PTD测定的残差以及网缘地震的震中距两方面均优于Hypo2000;在震源深度方面,Hyposat结合PTD的结果较为可信。综合分析认为,基于“山西2015速度模型”定位地震时,山西台网应固定使用Hyposat结合PTD的方法。     

1960—2017年沈阳地区春播期降水变化特征

基于1960—2017年沈阳市5个气象观测站4—5月降水量资料,采用线性趋势法和累积距平分析了沈阳市春播期(4—5月)降水量演变特征,并分析首场透雨及最大连续无有效降水日数演变特征及对春播期降水量影响,对春播期降水量资源变化特征进行相关分析。结果表明:近58a沈阳春播期降水量整体呈现弱的增加趋势,平均每10a增加3.1mm,2004年开始降水量迅速增加,且波动性较大,降水量异常偏多或偏少年份较多,易诱发春旱春涝事件。春播期首场透雨出现日期平均每10a偏晚0.051d,首场透雨日期偏晚,将导致春播期前期雨水条件不足,引起土壤干旱,不利于春播开展。最大连续无有效降水日数呈波动性增加趋势,平均每10a增加0.56d,对4月降水量影响较大,虽然春播期降水资源总量增加,但存在降水资源时间分配不均的问题,且长时间无有效降水事件频发,将导致春播期干旱灾害事件发生风险加大,导致适播期延后。     

北京大气中主要温室气体近10年变化趋势

对1993～2002年10年间北京市大气中三种主要温室气体的监测数据进行分析,研究二氧化碳、甲烷和氧化亚氮这三种温室气体浓度的变化趋势,并初步探讨了造成这种变化的原因.分析结果表明:北京市大气二氧化碳浓度总体是上升趋势,且后5年增长较快;大气甲烷浓度前5年缓慢上升,后5年转为下降,总体已是下降趋势;与大气二氧化碳变化趋势相似,大气氧化亚氮总体也是上升趋势,后5年增长较快.     

模拟地震波传播的三维逐元并行谱元法

高效地震波场正演模拟对于复杂模型中地震波传播与成像研究至关重要.本文在谱元法原理框架内,对已有逐元谱元法改进,提出一种新的逐元并行谱元法求解三维地震波运动方程,并得到地震波场.逐元并行谱元法的核心思想在于在单元上进行质量矩阵与解向量的乘积运算,并将此运算平均分配至每一个CPU计算核心,此处理有利提升谱元法的并行计算效率.同时,根据Gauss-Lobatto-Legendre (GLL)数值积分点与插值点重合的特点,将稠密单元刚度矩阵的存储转化成单元雅克比矩阵行列式的值及其逆的存储,大幅减少谱元法计算内存开销.此外,在模型边界上利用逐元并行谱元法求解二阶位移形式完美匹配层(PML)吸收边界条件,消除边界截断而引入的虚假反射.通过逐元并行谱元法得到的数值解与解析解对比,以及实际地震波场模拟,数值结果证实了逐元并行谱元法用于地震波场模拟的高效性.

     

基于重整化群方法的红层软岩损伤破坏逾渗阈值研究

逾渗现象广泛存在于大自然中,当物体中起决定性作用的关键变量变化至某一阈值时,其状态发生突变,此时关键变量的临界值称为逾渗阈值。岩石在水的作用下的损伤破坏过程中存在着逾渗现象,可通过重整化群的方法来研究。本文针对华南地区广泛分布的红层软岩,探讨了其在损伤过程中的逾渗现象与破坏的本质关联。通过对典型红层软岩的微观结构分析,概化出红层软岩的骨架构件和胶结物构件,建立红层软岩的重整化群模型的基本单元,将基本单元进行组合,建立出红层软岩的重整化群模型。根据重整化变换规则,推导计算出其逾渗阈值。研究表明:当红层软岩在荷载条件下的破坏临近逾渗阈值时,其内部结构发生大量破坏,软岩内部从无序损伤突变为有序损伤,继之损伤破坏加剧,由稳定破坏向非稳定破坏突变,最终导致其失稳破坏。研究对揭示红层软岩损伤破坏机理具有重要意义。     

利用极化角点指数进行数字曲线快速多边形近似

针对曲线结构特征,引入极化角点指数作为特征角点的候选依据,提出了一种与曲线起始点位置无关的基于角点检测的多边形近似算法。实验证明,此方法快速有效,结果稳定,噪声抑制效果较好。