Morlet小波显著性检验和精度分析在地磁场和地震活动性周期分析中的应用

首先通过对加入随机噪声的合成信号进行Morlet小波变换并进行显著性检验, 分析所得信号的周期成分的显著性和非显著性, 然后研究信号周期长短、 信号观测时间段长短与精度之间的关系．在此基础上,以活动周期比较稳定的太阳黑子活动作为实例分析,结果显示本文的精度分析和显著性检验方法对于周期谱的精度和显著性研究是可行的．最后将该方法应用于全球地震活动周期谱的分析,求出全球地震活动周期谱及其显著性与精度．研究结果表明,在利用Morlet小波分析地磁场和地震活动性周期时引入显著性检验,并结合本文给出的精度, 可以从数据中提取出周期谱及其显著性和精度．      

松辽盆地中央坳陷区深部咸水层二氧化碳储存潜力评价及其不确定性分析

地质储存是减少CO2等温室气体向大气中人为排放的有效措施,深部咸水层是优先考虑的地下储存空间之一,准确评价CO2在深部成水层中的储存潜力是进行CO2地质储存研究的重要基础.本次研究以松辽盆地中央坳陷区深部咸水层为例,评价其储存CO2的潜力,并考虑储层物性参数的随机性,进行储存潜力的不确定分析.研究结果表明,中央坳陷区深部咸水层CO2地质储存理论潜力为5.34×10<'11>t,若考虑孔隙度不确定性,则储存潜力的随机分布区间为4.14×10<'11>-5.72×10<'11>t,且大于理论储存潜力值的概率约为58.3%,说明孔隙度的不确定性对储存潜力评价结果影响较大,在实际工程中应重点考虑这一问题.     

印度洋热含量在南海夏季风爆发中的作用

利用Scripps海洋研究所0—400m上层海洋热含量资料和美国环境监测中心/国家大气研究中心(National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research,NCEP/NCAR)的再分析资料,运用经验正交分解(empirical orthogonal function,EOF)等统计方法,研究在有ENSO影响和去除ENSO影响的情况下,前期春季印度洋热含量如何影响南海夏季风爆发。结果表明,在没有扣除ENSO信号的情况下,热带印度洋热含量EOF分解第一模态呈东西相反变化的空间分布。印度洋东部热含量为正(负)异常、西部为负(正)异常时,南海夏季风爆发较早(晚),印度洋上层热含量主要通过影响热带印度洋上空大气的垂直运动和高低层辐散辐合,进而影响季风纬向环流的强弱,来影响南海夏季风爆发的早晚。在扣除ENSO信号的情况下,印度洋热含量CEOF(conditional EOF)第一模态的空间分布类似于EOF第一模态的空间分布;第二模态表现为除小部分海区外,热带印度洋热含量呈一致变化的海盆模态。这两个模态对南海夏...     

Estimating overland flow erosion capacity using unit stream power

Soil erosion caused by water flow is a complex problem. Both empirical and physically based approaches were used for the estimation of surface erosion rates. Their applications are mainly limited to experimental areas or laboratory studies. The maximum sediment concentration overland flow can carry is not considered in most of the existing surface erosion models. The lack of erosion capacity limitation may cause over estimations of sediment concentration. A correlation analysis is used in this study to determine significant factors that impact surface erosion capacity. The result shows that the unit stream power is the most dominant factor for overland flow erosion which is consistent with experimental data. A bounded regression formula is used to reflect the limits that sediment concentration cannot be less than zero nor greater than a maximum value. The coefficients used in the model are calibrated using published laboratory data. The computed results agree with laboratory data very well. A one dimensional overland flow diffusive wave model is used in conjunction with the developed soil erosion equation to simulate field experimental results. This study concludes that the non-linear regression method using unit stream power as the dominant factor performs well for estimating overland flow erosion capacity.     

Non-linear density evolution from an improved spherical collapse model

We investigate the evolution of non-linear density perturbations by taking into account the effects of deviations from spherical symmetry of a system. Starting from the standard spherical top hat model in which these effects are ignored, we introduce a physically motivated closure condition which specifies the dependence of the additional terms on the density contrast, δ . The modified equation can be used to model the behaviour of an overdense region over a sufficiently large range of δ . The key new idea is a Taylor series expansion in (1/ δ ) to model the non-linear epoch. We show that the modified equations quite generically lead to the formation of stable structures in which the gravitational collapse is halted at around the virial radius. The analysis also allows us to connect up the behaviour of individual overdense regions with the non-linear scaling relations satisfied by the two-point correlation function.     

地下水位对定点形变观测干扰的抽水实验

抽水所造成的地下水位的变化会即时在局部范围内造成地表的形变，干扰定点地壳形变观测。在蓟县地震台进行的抽水实验表明：这种干扰的幅度与抽水水井到形变监测仪器的距离有关，也和抽水水井水位的最大降深有关。根据实验数据得到了抽水对定点形变观测的影响范围的经验公式。     

南海晚渐新世滑塌沉积指示的地质构造事件

南海北部ODP1148站晚渐新世至早中新世沉积以滑塌堆积和长时间沉积缺失为主要特征.由构造活动引起的沉积间断始于渐新世中期28.5 Ma至早中新世23 Ma左右结束.主间断面位于25 Ma, 亦即滑塌沉积层的底界.4次沉积间断总共造成至少3 Ma沉积记录的缺失.综合岩性、古生物年代测定、地球化学等分析结果, 表明南海晚渐新世的海底扩张模式呈多次跳跃式, 并以“25 Ma事件”为型变高峰.这一系列构造活动是欧亚、澳大利亚、菲律宾-太平洋板块相互作用的结果, 直接导致南海向前期裂谷更发育, 红河大断裂左擦拉张更强的南部扩张的转型.1148站的滑塌沉积为此次南海扩张转型提供了直接的证据.      

苏皖地块－－特提斯演化阶段独立的构造单元

基于苏皖地区的基底性质、晚元古代-中生代特征的沉积-火成建造、区域成矿和构造专属性，结合古地磁资料，提出了苏皖地块是特提斯演化阶段独立的构造单元的观点。它以苏鲁洋与华北克拉通间隔。震旦纪-早古生代的建造及变形特征与扬子克拉通有差异。石炭纪末和早二叠世的沉积和生物群表明它当时是古特提斯洋域里的一个中间地块，此时它已独立于扬子克拉通之外。三叠纪时苏鲁洋发生过大规模的消减但未闭合，因而苏皖地块的晚三叠世植物群与扬子克拉通有较明显区别。苏皖地块与华北克拉通（指胶辽地块）碰撞可能发生在早白垩世，该地区超高压变质岩的折返与之有关。之后，苏皖地块成为亚洲大陆雏形的一部分。     

新生代亚洲形变与海陆相互作用

在现今各个大陆中, 亚洲经历的新生代形变最强. 白垩纪到老第三纪时的亚洲大陆, 不仅面积较今为小, 而且形态偏瘦"; 自从始新世印度与亚洲碰撞之后, 亚洲的面积与高度急剧增大. 随着青藏高原隆升和边缘海的张裂, 东亚原来西倾的地势发生倒转, 形成了从大陆中央隆升区向周围辐射的亚洲大河流系. 亚洲隆升有可能是北极冰盖形成与发展的重要因素, 因为隆升不仅改变大气环流、加剧风化作用, 而且还使西伯利亚河系改向北流, 通过注入北冰洋的淡水促使海水结冰、导致冰盖形成. 新生代亚洲形变, 也使得亚洲季风系统在早中新世形成, 又在约8 Ma与约3 Ma时强化. 同时, 西太平洋边缘海系列的形成, 也改变了亚洲大陆与太平洋之间的物质与能量的交换. 流经边缘海的太平洋西部边界流, 对于洋面升降和构造运动极为敏感, 在冰期低海面时边界流位于边缘海之外, 使大洋输向大陆的热量和水分大为减少. 今天, 亚洲与太平洋之间的能流与物流最为活跃, 可惜亚洲在全球气候环境演变中的重要性至今未能获得学术界的充分认识.      

苏北海岸带潮成辐射砂脊群的形成及其古地理意义

南黄海潮成辐射砂脊群的面积约为20000km2，以160° 的角度从弓京港向海展开。它与以弓京港为顶点的辐聚辐散潮流场相伴而生。60余个钻孔揭示，毗邻海区辐射砂脊体系的江苏沿岸平原上存在一个面积约3000 km2潮成砂区，其顶点位于东台，同样呈扇形以130°的角度向东展开。在潮成砂区内潮成砂质沉积单元位于冰后期海侵型砂坝-湖沉积层之上，二者之间具明显的冲刷面。砂坝-湖沉积层位于晚更新世基底硬粘土层之上，二者之间有较长的沉积间断。潮成砂沉积层上覆潮坪沉积层，二者呈渐变关系。以潮成砂层底部的侵蚀面为界，其下为海侵序列，其上为海退序列。古潮流的研究揭示，潮成砂区内同样存在辐聚辐散的古潮流场，其顶点位于东台附近。由此推断，沿海平原的潮成砂区内也是辐射状潮成砂脊体系，它形成于全新世海退时期。由于长江和黄河三角洲的前展，以东台为顶点的潮成砂脊体系逐渐暴露成陆。陆上和海域潮成辐射砂脊群形成于相同的潮汐动力环境，但处在不同的发育阶段，前者形成于全新世中期，后者发育于全新世晚期。矿物分析揭示，陆上和海区的潮成辐射砂脊体系主要由长江和黄河沉积物组成，其中长江沉积物由南向北运移，且时间较早；黄河沉积物由北向南运移，时间较迟，这种泥沙的运移趋势一直延续至今。随着海平面上升趋于减缓，长江三角洲增长，江苏海岸线向外推进，苏北潮成砂区逐渐出露成陆。1128年黄河由苏北入海，大量的黄河沉积物的加入，加快了本区海岸线的推进速度。潮成辐射砂脊体系与辐聚辐散的潮流场相伴而生，全新世最大海侵以来，辐聚辐散的潮流场的位置曾经历三次变化，第一次以长江古河口湾为顶点，第二次位于现今陆上潮成砂区，第三次位于以弓京港为顶点的现代海域，代表了潮成辐射砂脊体系发育的三个阶段。只是长江古河口湾的潮成辐射砂脊体系由于河流的巨大改造作用，可能未很好保存，至今未发现典型的辐射砂脊体系。