深海近底三分量磁力仪设计

提出了一种新的深海海底三分量磁力仪设计思路,用于高灵敏度地磁测量调查海底矿体分布,其磁力测量探头基于各向异性磁阻传感器。详细分析了磁阻传感器的误差模型,提出用Broyden算法实现误差校正,并给出了在个人电脑上的实现结果。描述了水下系统中传感测量电路以及通信、存储功能的基本设计思路。最后给出目前的实验与测试数据,并提出了后续工作思路。     

18.7万年前的高速远程古滑坡:来自陕西华县莲花寺滑坡体上覆黄土光释光(OSL)测年的证据

在渭河盆地东南缘的华山山前断裂北侧,对分布于陕西华县莲花寺一带数平方千米的黄土之下松散堆积的角砾岩的成因存在多种不同的认识,笔者根据地貌和堆积物特征支持其为高速远程滑坡的观点,并确定滑坡分为早、晚两期,后期还叠加了崩塌.野外调查发现覆盖于滑坡体上的黄土最大厚度达9m,根据第四纪黄土平均堆积速率估算的年龄与前人认为的滑坡时代大相径庭.为了准确厘定陕西华县莲花寺滑坡的形成时代,对覆盖于滑坡体上的黄土进行了5个剖面的样品采集,应用光释光(OSL)方法开展了系统的测年,结果5个剖面角砾岩之上最底部的黄土年龄在130.2±5.6 ～ 187.3±7.7ka之间,显示角砾岩之上堆积的黄土并不是同时形成的,其堆积的先后可能与古地形有关,角砾岩之上最底部黄土的最老年龄(187.3±7.7ka)代表了陕西华县莲花寺第二次滑坡形成时代的上限,即陕西华县莲花寺高速远程滑坡至少形成于18.7万年前.这是首次准确获得陕西华县莲花寺古滑坡的时代上限,亦是目前国内报道最老的高速远程滑坡,对滑坡的研究具有重要意义.同时,讨论了华县莲花寺高速远程滑坡的诱因可能是华山山前断裂的地震活动.     

对中国东部中生代动力学机制的新认识

从20世纪70年代板块构造学说引入中国后,中国地质学家(包括笔者)普遍接受了太平洋板块向欧亚板块俯冲导致中国东部中生代强烈的构造-岩浆活动和相应的成矿作用的观点,乃至成为被认知的理论至今仍然广泛流传。但是,2000—2006年国土资源部开展的《中国岩石圈三维结构》专项研究成果表明:深部软流圈(层)物质上涌才是中国东部中—新生代强烈构造-岩浆活动的主要动力来源。在进一步研究中国东部巨厚的软流圈形成的原因时发现:中侏罗世以来,中国大陆受到了来自4个不同方向的动力挤压,由此导致软流圈物质汇聚到中国东部及邻区大陆之下。太平洋板块的俯冲力只是4个方向中的一个——由东向西挤压,它起到了阻挡软流圈物质继续向东部"洋区"流动的作用,可称它为"远程力效应"。     

中国沙尘暴时空变化特征及日本、韩国黄沙的源地研究

利用1961～2000年中国681个站的气象实测资料,分析了近40年我国沙尘暴月际时空分布特征.结果表明,中国沙尘暴主要发生区域在青藏高原和北方干旱半干旱地区.12～3月,沙尘暴发生中心集中在青藏高原上,并随时间推移中心向北推移;4～6月在北方的干旱半干旱地区,其中4月是中国沙尘暴发生范围最大的月份;对比中国沙尘暴和日韩黄沙天气的月际分布,推测日韩两国冬季的黄沙大部分应该来源于青藏高原,春季青藏高原也有一定的贡献.由于沙尘暴发生在相差悬殊的不同海拔高度上,特别是在春季,扬起的沙尘在低层随涡旋系统而高层随行星西风向下游传输,可能是日韩观测到沙尘多层结构的重要原因之一.     

中国区域大气本底站近地面臭氧来源贡献及区域代表性

回顾了关于长距离输送对中国区域本底大气臭氧的影响,以及中国区域大气本底站臭氧变化及其区域代表性两方面的研究进展。来自不同污染源区O₃的长距离输送对中国区域O₃影响的研究结果分歧较大,贡献最显著的源区和受体地区也存在争议;同时,鲜有研究考虑到平流层对对流层的O₃贡献,而这部分贡献在前体物排放很少的本底地区非常重要。中国区域各大气本底观测站分别与其周围一定范围内的区域具有相同的对流层O₃柱浓度最大值月份分布,而对与人体健康密切相关的近地面O₃区域特征的分析尚未深入开展;鉴于研究方法的局限性,也尚未深入揭示形成O₃变化区域特征的复杂成因。基于现有研究进展和不足之处,如何利用全球大气化学-环流模式的示踪模拟结果,定量评估来自全球不同地区的O₃对中国本底大气O₃的影响,并进一步评估中国区域6个大气本底站近地面O₃季节变化的区域代表性,是亟待解决的科学问题。     

基于GPRS／GSM网络的地质灾害监测数据自动化及网络化采集系统

崩滑体地质灾害监测普遍存在技术落后、自动化程度低的特点。崩滑体监测数据采集相对其他行业有其特殊性：一方面工作环境相对恶劣，条件较差，有时无法采用交流供电；另一方面传感器安装地点相当分散。而数据传输距离要求较远，一般情况单纯采用有线通信方式相当困难，甚至根本无法实现。综合各种因素我们选择GPRS／GSM方式来作为监测数据采集和传输的主要方式。文章介绍了基于GPRS，GSM网络的远程数据采集系统的软硬件研究及其在工程中的应用。结果表明：基于GPRS／GSM网络方式构建网络化灾害监测系统是可行的、经济的和方便的，不仅为技术人员及时有效地远程监测灾害体提供了便利条件，也为领导视察与专家决策提供了极大方便。     

青藏高原沙尘及其可能的气候意义

利用1961-2000年高原91个站的气象实测资料并结合高原沙区分布状况，分析了近40a青藏高原沙尘暴的时空分布特征。结果表明，高原具备发生沙尘暴的前提条件，大片的流动沙丘和大片荒漠化土地为沙尘暴的发生提供了充足的沙源，年沙尘暴发生频率非常高，大体有以羌塘高原为中心向东南逐渐减少的趋势。从12月至翌年4月，沙尘暴发生中心从藏南的雅鲁藏布江上游河谷地区依次逐渐向北扩展到羌塘高原南部、羌塘高原及塔里木盆地南部，这种季节性摆动与副热带西风急流的位置变化密切相关，加上高原海拔4000～5000m的高度，细粒物质被轻松地扬升到西风急流区，传往遥远的北太平洋地区，高原成为远程传输最高效的沙尘源地之一。沉降在北太平洋的沙尘，加强了海洋生物泵的效率，进而可能对全球气候产生影响。