基于单元复制的通用化离散格网系统生成算法

本文提出一种基于单元复制的通用化格网系统生成新算法。其核心是采用"简单单元复制+有效区域控制"。首先,建立坐标系,确定待计算剖分格网系统的种类,从而确定格网剖分类型的3个关键因素。在此基础上,确定各类多尺度格网有效控制边界。然后对多尺度格网进行合适的数学变换,计算单一三角面格网系统单元节点坐标,并建立不同层级单元节点的关联关系。最后,以六边形格网为例展开验证,直接生成正二十面体表面格网。实验结果证明,该算法具有很好的通用性,可以通过调整相应的起算参数,生成各类多尺度格网。避免了传统定制算法的局限性,实现了统一化生成各类格网系统的目标,为不同剖分类型全球离散格网系统间互操作性问题研究提供了一种解决思路。     

小振幅海洋内波的演变、破碎和所致混合

利用基于谱方法和MPI并行运算的数值模式SpectralModel,直接数值模拟了三维小振幅海洋内波的演变、破碎和所致湍流混合,指出导致其不稳定而破碎的为PSI(parametric subharmonic instability)机制;对于内波破碎所致的湍流混合过程,分析了跨等密度面扩散系数kρ、混合效率γ、浮力通量谱、动能谱以及势能谱等统计性质:内波破碎前,kρ和γ保持低值水平,浮力通量谱值为负,且集中在低波数段;内波破碎后,kρ和γ迅速增大,最大值分别约为0.9×103m2/s和0.18,浮力通量谱值在低波数段为负值,在高波数段为正值,这是因为层化湍流中势能向小尺度运动传递和动能向小尺度运动传递相比更为有效。在内波破碎、强湍流混合阶段,势能谱存在一谱段满足kz3律,P(kz)=0.2N2kz3。此外,与二维模拟结果相比较,导致内波不稳定而破碎的均为PSI机制,kρ、浮力通量谱、势能谱变化趋势大体一致;但三维数值实验中,内波破碎时间提前,湍流衰减加快;KE谱在高波数部分下降速度相对减小,更接近于kz3。     

上海市滩涂资源调查中的基准面转换问题研究

有关上海市滩涂资源研究的不同资料中,关于上海市滩涂面积的统计数据存在较大差异。究其原因在于计算滩涂面积时所采用的基准面不同。在地理信息系统软件ArcGIS支持下实现了长江口不同基准面之间的转换并将转换结果用于上海市滩涂面积的计算:选取2000年1:120000比例尺的数字化海图,得到基于理论深度基准面的-5m和-2m等深线以上滩涂面积分别为2722.12km2和1399.28km2;转化到吴淞基面相应的滩涂面积分别为:2351.39km2和1005.73km2。不同计算基准可分别导致13.6%和28.1%的统计误差。     

太阳系诞生于小爆炸

首先,理论上的大爆炸使得宁宙演化开来.几十亿年过去之后,我们的太阳系诞生于小爆炸. 长期以来,最起码科学家们认为情况足这样的.现在,科学家们利用计算机模拟证明了这个观点:我们的太阳是一次爆炸事件的产物.研究人员称,最近的这次模拟发现,一颗超新星(爆炸中的恒星)的确有可能导致太阳在一团浓密的气体与尘埃中诞生.     

预修正快速傅里叶变换方法在波浪绕射和辐射问题中应用

在波浪对海上建筑物绕射和辐射问题的计算中,面元法被广泛使用,但由于传统面元法的存储量和计算量均为未知量的平方量级,很难满足大范围多未知量问题的计算需要。采用预修正快速傅里叶变换方法(pFFT方法),使计算量与存储量都降低到未知量的线性量级。以淹没圆球与漂浮圆柱两个典型算例为基础,通过不同未知量时pFFT方法与传统面元法的计算量与存储量的对比,以及pFFT方法自身各步骤计算时间的对比,研究了不同网格方案的选取对pFFT方法计算量和存储量的影响,推荐根据未知量个数采用计算时间最小化原则选取pFFT网格参数。     

海洋测绘中无缝深度基准的构建

由于沿海各深度基准面的差异,使得海洋测绘数据综合处理存在一定的困难。基于大地高建立了深度基准面的DTM模型,从而实现海洋深度基准面的连续无缝。     

江南造山带中段地壳结构特征——来自武宁—吉安深反射地震随机介质相关长度分析的认识

江南造山带位于扬子和华夏地块中间,受华南陆块及其周缘多期次的碰撞、裂解及再造过程影响,经历了复杂的构造运动和变形,于中生代期间受区域构造-岩浆事件影响,发生成矿“大爆发”,是研究陆内深部过程、成矿作用的关键地区。受沉积覆盖、出露较少等因素影响,江南造山带中段地壳结构、深部过程及其边界范围等还存在争议。为进一步提高对江南造山带中段中生代深部构造背景、动力学过程及成矿作用的认识,本文利用武宁—吉安深反射地震数据,进行随机介质参数的计算,获得了相关长度剖面。结果发现江南造山带中段地壳厚度沿剖面由北向南逐渐减薄,结合前人研究推测研究区受控于燕山期晚期伸展构造体制,在伸展构造背景下,导致地壳减薄,诱发幔源物质上涌,受地幔上涌影响由南往北逐渐减弱。同时揭示了宜丰—景德镇断裂深大断裂极性,进一步证明了萍乡—广丰断裂为江南造山带中段与华夏地块的边界。最后综合分析了中生代区域构造对成矿的影响,认为在伸展构造背景下,幔源物质沿断裂上涌控制了该区金、钨等矿床的形成。     

城市地下空间资源探测:面波与初至波层析成像联合探测济南泉域近地表速度结构

济南地区地质结构复杂,地下空间开发尚处于起步阶段,未来轨道交通规划和地下空间开发面临复杂的地质问题,如何保护泉水,避免地下空间的不当开发影响泉水断流,以及查明济南主城区地下地质结构与地质资源,是急需解决的关键问题.本文利用多道面波分析方法采集的数据,综合初至波层析成像与面波频散分析技术方法,建立了纵波速度、横波速度和纵横波速度比值模型,开展趵突泉敏感区东部边界地质结构探测工作,获得了测区浅层0～80 m地层结构特征,推测在泉水敏感区边界存在东西向径流通道,为济南中心轨道交通建设和其他地下空间资源开发利用提供了新的探测技术方法以及有力支撑.     

金沙江下虎跳滑石板滑坡破坏机理及稳定性分析

1996年10月28日发生在金沙江下虎跳峡口的滑石板滑坡,因堵塞金沙江、摧毁公路而引起高度重视。野外调查发现,滑石板滑坡是典型结构面控制的顺层基岩滑坡,层面和两组近于垂直层面的节理将边坡厚层灰岩切割成不同规模的菱形块体,长期的风化作用、重力、降雨、人工开挖公路等因素作用下,这些菱形块体从顺层稳定状态演化为稳定性较差的悬挂体,受河谷边坡斜向割切影响,表现为梯级叠次悬挂,最外边的悬挂体稳定性最差,最容易发生快速滑动。因此,该滑坡每次发生破坏滑动的体积不会很大,但是具有多次重复发生的特点,值得高度注意。     

2022年1月8日门源6.9级地震山东地震台网测定面波震级对比分析

通过对山东地震台网记录的2022年1月8日门源M_S 6.9地震原始波形进行分析,测算出88个测震台站的M_S、M_S7、M₍S(BB))等3种面波震级,并与中国地震台网速报和青海区域地震台网编目测定结果进行对比分析。结果表明：①山东地震台网测定门源M_S 6.9地震的面波震级M_S、M_S7、M₍S(BB))分别为7.20、7.16、6.96;②M₍S(BB))震级的测定方法简单,不同台站之间的偏差较小,一致性较好,适合在地震台网的地震速报中使用。这与震级国家标准GB 17740—2017的规定相一致。