含钙铝铁水解聚合产物的矿物学研究Ⅰ:形态和物相

用X射线粉晶衍射分析技术结合热重分析、红外光谱及电镜观察对合成的含钙聚合氯化铝铁(PAFCCa)及其合成前体含钙聚合氯化铝(PACCa)、含钙聚合氯化铁(PFCCa)的低温干燥样进行了表征.XRD衍射结果表明,Ca(Ⅱ) 分别与Al(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)都能形成结晶化合物,在PACCa中结晶化合物主要是Ca3Al2(OH)12,在PFCCa中结晶化合物主要是Ca4Fe14O25,在PAFCCa中形成Al-Ca-Fe三相结晶化合物铁取代的氯钙矾石结构体,其组成是(Ca6(Al,Fe)2[(OH)4Cl2]3·20H2O).热重分析、红外光谱与电镜观察都支持了XRD的衍射结果.     

GRACE重力卫星探测南极冰盖质量平衡及其不确定性

2002年GRACE重力卫星的成功发射为南极冰盖质量平衡的研究提供了重力探测的新纪元. 本文利用美国德克萨斯大学CSR公布的2003年1月到2013年12月期间的RL05版本GRACE月重力场数据, 采用最优平均核函数法和组合滤波法两种GRACE后处理方法反演了南极冰盖质量的时空变化. 结果表明: 在2003—2013年期间南极冰盖物质平衡呈明显的负增长状态, 质量变化趋势为-163±50 Gt/a(GW13)、-129±41 Gt/a(IJ05)、-81±27 Gt/a(W12a), 加速度为-8±10 Gt/a2, 质量消融的主要区域分布在西南极阿蒙森海岸和南极半岛的北部. 另外本文还重点探讨了可能影响到估算结果的各项误差及不确定性,分析结果显示影响南极冰盖质量平衡估算结果的最大误差源为GIA改正. 通过假设检验和信息准则对时间序列分析中拟合参数的合理选取进行了探讨和分析, 在联合周年项、半年项和S2、K2、K1潮汐混频项进行拟合分析时发现K1项对拟合结果的加速度影响比其他周期项稍大, 尽管考虑该项的合理性因当前GRACE数据时间序列长度有限而无法确切证实, 但K1项的影响值得后续关注. 对比两种GRACE后处理方法的结果发现:当采用的数据时间跨度一致, 误差改正方法相同, 两种相异的后处理方法, 其估算结果也具有较好的一致性.     

联合GRACE和ICESat数据分离南极冰川均衡调整(GIA)信号

2002年发射的GRACE重力卫星为南极冰盖质量平衡提供了一种新的测量方式,但由于南极GIA模型的不确定较大,进而影响GRACE结果的可靠性.本文联合2003-2009年的GRACE和ICESat等数据实现了南极GIA信号的分离,联合方法所分离的GIA不依赖于不确定性很大的冰负荷等假设模型,而是直接基于卫星观测数据估算而来的,具有更大的可靠性.在分离过程中,本文提出了冰流速度加权改正法和GPS球谐拟合改正法对GIA结果进行精化,同时引入了南极GPS观测站的位移数据对分离的GIA进行详细的评估和验证,GPS验证表明经过冰流速度加权和GPS球谐拟合双改正后的GIA结果精度明显得到提高.最后本文利用所分离的GIA对GRACE和ICESat结果进行了改正,得到2003-2009年南极冰盖质量变化的趋势为-66.7±54.5 Gt/a（GRACE）和-77.2±21.5 Gt/a（ICESat）,相比采用其他的GIA模型,本文的GIA结果使GRACE和ICESat这两种不同观测技术得到的南极冰盖质量变化结果更加趋于一致.     

青藏地区大地水准面形态及其与构造动力学的关系

利用密合法求解青藏地区大地水准面模型,研究青藏地区大地水准面主要特征及其与该区内部构造和活动的相关性．表明青藏地区大地水准而异常与青藏高原隆起的形状极为相似,大地水准面整体负异常与下地幔相关,形状起伏与上地幔相对应,岩石层反映的大地水准而异常与青藏高原活动构造有较好的对应关系．     

南极重力场特征及界面的计算与解释

本文根据ＯＳＵ９１Ａ地球重力场模型和地形资料，计算了南极洲的空间重力异常和布格重力异常，分析了空间重力异常变化剧烈的原因及其与高程的相关性，同时根据布格重力异常用两层界面的反演方法计算了冰盖厚度和地壳厚度，冰盖厚度较大的地区位于极区的东南部，而极区周围和西南部地区厚度较小。地壳较厚的地区位于极区的东南部，最大达５６ｋｍ，西南部地区地壳较薄，最小值为８ｋｍ。     

融合多源重力数据构建局部高阶重力场模型

针对利用带限型径向基函数,融合航空和地面重力数据构建高阶地球重力场模型时,航空、地面重力数据的频谱信息不一致问题,该文提出残差与先验精度比较分析法,确定出了研究区域航空数据的最佳频谱范围.结果 表明:航空重力数据系统性偏差及其径向基函数展开阶次不当可分别导致±0.019m和±0.007 m的建模误差.基于此,构建了局部区域6000阶的径向基函数融合地球重力场模型CBFM2020.通过与GPS/水准数据比较,CBFM2020的精度比EGM2008、USGG2012以及仅由地面数据得到的重力场模型均有所提高.模型建立过程中航空重力数据未进行向下延拓,而是直接在原始高度与地面数据进行融合,可为局部地区高阶重力场模型的构建提供一定参考.     

Impact of the formation and ablation of Antarctic ice sheet on the global geoid and sea level

１ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅＡｎｔａｒｃｔｉｃｉｃｅｓｈｅｔｎｅａｒｌｙｏｃｕｐｉｅｓ９０％ｏｆｔｈｅｇｌｏｂａｌｏｎｅｓ,ｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄａｂｌａｔｉｏｎｏｆｗｈｉｃｈｈａｖｅａｓｔｒｏｎｇｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅｇｌｏｂａｌｇｅｏ...     

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利用GRACE监测全球海水质量变化时滤波处理的影响分析

利用CSR公布的GRACE RL05月重力场数据,采用多种滤波方法推算全球平均海水质量变化,并与GFZ公布的已滤波数据DDK1~DDK5估算结果进行比较。结果表明,不同的滤波方法对估算全球平均海水质量变化结果的影响是显著的,主要体现在信号的空间分布、时间序列以及拟合的趋势项3个方面。 2002~2014年CSR RL05数据多种滤波估算的全球海水质量变化速率为1.17~1.26 mm/a,GFZ DDK数据显示的速率为1.29~1.45 mm/a,两组数据给出的加速度项分别为0.1 mm/a2、0.07 mm/a2。