参加“记录火星大气-流体-岩石相互作用的硫酸盐”研讨会的几点体会

2006年10月22-24日，“记录火星大气-流体-岩石相互作用的硫酸盐”研讨会在美国休斯敦的月球和行星研究所召开。会议由美国月球和行星研究所、NASA火星数据分析中心等单位主办。有美国、法国、加拿大、德国、俄罗斯、日本、西班牙等9个国家的作者向会议投稿，来自不同国家的95名代表参加了会议。     

非开挖技术的应用及前景分析

介绍了非开挖技术及其在江苏煤炭地质局引进与应用的情况，分析了非开挖技术在我国发展的三个方向：管道口径越来越大，施工长度越来越长，施工条件越来越复杂。认为我国新增管道总量有较大的发展空间，管道的修复与置换数量也将日趋庞大，其非开挖技术也将随之转换，同时与之相适应的探测技术也将随之提高。     

北京市砂石坑对环境的影响

本文主要从砂石坑对北京地区大气质量、地下水和土地三方面,阐述了砂石坑对环境的影响,并提出了治理建议。     

高光谱遥感数据的改正暗目标大气校正方法研究

高光谱遥感数据常用的大气校正方法均侧重于去除水汽及其他吸收气体的影响, 主要研究了从高光谱影像同时去除气溶胶与水汽影响的方法. 由于高光谱遥感数据波段众多, 常规暗目标方法一直难以适用于高光谱遥感数据的大气校正. 通过选取小麦作为新的暗目标对象, 着重讨论了使用多波段线性回归与插值的方法对常规暗目标方法进行改正使之充分利用高光谱的众多波段特性, 从而把改进的暗目标方法扩展应用于高光谱遥感数据的大气校正. 为了同时去除大气中水汽的影响, 大气校正全过程采用了循环迭代的算法. 以山东济宁地区EO-1卫星搭载的Hyperion高光谱数据为应用实例, 通过使用MODTRAN建立的查找表直接从影像估算出气溶胶与水汽含量, 实现了对该数据的大气校正. 大气校正的结果表明, 改正暗目标大气校正算法可以有效地对高光谱遥感数据进行大气校正.     

中国大气区和大气田的地质特征

在国内外油气区和大气田研究广泛调研的基础上,基于大气区和大气田的特征、属性和分布的分析,提出了确认大油气区的三项标志:空间标志、成藏标志和资源标志.对中国气聚集域及大气区进行了划分.分析了大气区和大气田分布的控制因素,横向分布控制因素主要是:高能沉积相与建设性成岩相、古隆起及其围斜带和深断裂等.纵向分布控制因素主要是:不整合面、蒸发岩系和深部低速高导层等.揭示了中国大气区和大气田的主要地质特征:四类盆地大气区(田)各具特色,陆上大气区(田)主要发育于前陆盆地和克拉通盆地;大气区主要存在三类气源,以煤系气源为主,生气强度大,成因类型呈现多元化;大气区(田)储集体岩石类型多样,总体以中低孔渗的孔隙型储层为主;中国大气区(田)构造圈闭和岩性地层圈闭并存,分别形成密集型高丰度和大面积中低丰度大气区(田);多数大气区(田)生烃高峰和成藏期较晚,大多经历了"多期充注、晚期定型"的过程;大气区(田)盖层和保存条件有利,大型、特大型气田多发育蒸发岩盖层.通过对大气区和大气田地质特征的分析,以期对推进大气田的勘探和大气区的拓展有所启发.     

东经120°E中间层和低热层大气潮汐及其季节变化特征

利用为期一年的卫星遥感温度（SABER/TIMED）资料重建了120°E子午圈内中间层和低热层大气潮汐各主要频率分量（周日、半日和8小时潮汐）.这些主要频率分量随高度振幅增大，在97 km高度达到显著的振幅；其中迁移性周日潮汐在97 km高度出现极大振幅，然后随高度衰减.本文从考察迁移性成分和非迁移性成分各自在总潮汐中贡献角度出发，着重讨论了那些对形成该子午圈中97 km高度上整体潮汐扰动起控制作用的潮汐成分.结果显示，对周日和半日频率这两种潮汐而言，迁移性成分控制了它们的总体时空分布.在春分季节，迁移性周日潮的控制作用最显著，决定了赤道和两半球热带的活动中心；其中北半球副热带地区的季节变化形势与以往利用武汉（30°N，114°E）流星雷达风测量资料开展分析得到的结果是一致的；其他季节受非迁移性成分明显影响，例如，在本文关注的2005年中，夏至季节受（1，0）模、（1，-3）模和（1，-2）模的共同影响形成了从赤道向南延伸的活动中心，极值中心位于赤道附近，振幅达到了20 K以上，是全年的最大值.受迁移性成分控制，半日潮活动主要出现在两半球热带地区，北半球活动中心位于秋分季节（振幅达到13 K），南半球活动中心位于春分和夏至之间.其他季节受非迁移成分的影响，形成若干分布在两半球的活动中心.在本文关注的40°S～40°N范围内，与周日潮和半日潮相比，8小时潮汐具有显著较低的振幅；另外，虽然迁移性成分在一年中的大部分时间系统地分布在两半球热带地区，但是非迁移成分具有与迁移性成分相当或更大的振幅，在整体上控制了这种潮汐的时空分布.     

云南水汞群体非均匀度异常与成组强震活动关系

阐述了一种前兆群体异常信息提取新方法前兆群体非均匀度的数学原理,并以云南水汞群体异常信息为例进行了具体计算。结果表明该方法以群体异常分布特征的变化为异常标准(ID≥1),达到异常即自动识别报警。该方法能克服个人经验的局限,易为他人进行检验,可成为本地区成组强震预测对应概率较高的新指标。     

湍流强度定理和湍流发展的宏观机制

湍流是普遍存在而至今仍未被充分理解的自然现象. 简单回顾了湍流理论的发展历史和现状, 指出以不同层次利用和不同方法探讨湍流特征和机制的必要性. 为此利用非平衡态热力学理论将Reynolds湍流和Bénard湍流统一地表述在动量湍流输送定理和湍流强度定理中. 证明了流体湍流发展的宏观原因是速度剪切效应和温度剪切效应共同作用的结果, 速度剪切效应和温度剪切效应也是湍流场相空间轨线不断拉伸和折叠的宏观原因. 并以大气实验资料证明, 湍流强度唯象系数不仅是速度剪切的函数, 还是温度剪切, 即大气热力层结稳定度的函数. 从而以实验事实证明了湍流强度定理的真实性.     

2003年11月超强磁暴热层大气密度扰动及其与焦耳加热和环电流指数的关系——CHAMP卫星观测

本文利用CHAMP卫星加速度仪测量数据，计算和分析2003年11月20～21日大磁暴期间大气质量密度扰动的全球分布特征；研究暴时变化与极区大尺度对流引起的全球焦耳加热总功率及环电流指数SYM H之间的关系.结果表明，磁暴期间400 km高度上热层大气质量密度大幅度上升， NRLMSISE 00模式预测值与此相比有很大差别；暴时大气密度的增大存在昼/夜半球不对称性：白天强于夜晚，且白天随纬度的分布呈现出比较复杂的图像，在赤道附近和南半球中低纬区（10°N ～50°S）大气密度增大较强，并呈双峰分布，两个峰分别位于0°和45°S，另外在极区也出现大气密度扰动的局部极大，而在夜晚，大气密度变化南北半球比较对称，在赤道低纬区大气密度增大较强；互相关分析表明，中低纬区大气密度变化滞后于全球焦耳加热总功率3～7 h，滞后于环电流指数（SYM H）0～3 h，与二者存在很强的相关，表明极区焦耳加热和赤道环电流过程对暴时热层大气密度扰动有重要影响.     

鞍山-本溪地区条带状硅铁建造的硫同位素非质量分馏对太古代大气氧水平和硫循环的制约

目前人们对地球早期大气氧浓度和硫循环还存在不同的认识. 条带状硅铁建造(BIFs)是地球早期特有的沉积建造类型, 真实地记录了当时大气和海洋的状态. 测定了辽宁鞍山-本溪地区太古代(~2.7 Ga)条带状硅铁建造(BIFs)中硫化物的多硫同位素组成(δ³⁴S/δ³³S/δ³²S). △³³S = -0.89‰ ~ +1.21‰, 非质量分馏明显. 这种非零△³³S值意味着太古代硫同位素循环与现在不同, 气相光化学反应发挥了重要作用. 与火山活动关系密切的Algoma型硅铁建造具有负的△³³S值, 而远离火山活动中心的Superior型硅铁建造具有正的△³³S值. δ³⁴S的变化范围很大, -22.0‰ ~ +11.8‰, 指示当时海水硫酸盐的细菌还原活动已经存在, 海水硫酸盐的浓度至少在局部地区已达1 mmol/L. 结合在条带状硅铁建造中同时出现的赤铁矿、磁铁矿和硫同位素非质量分馏产生和保存条件, 推测太古代大气氧水平相当于现代大气氧水平的10^-2~10^-3.