Tracer release in melting snow: Diurnal and seasonal patterns

Time sequences of tracer release from an alpine snowpack were investigated at Mammoth Mountain, California in 1989. Lysimeter discharge and conductivity were recorded at 30 minute intervals. Three separate applications of chemical tracers were added to the snow surface to provide an ionic signal with known origins in the snowpack. Grab samples of meltwater and snow from snow pits were analysed for chemical composition. There were three distinct discharge periods, each characterized by diurnal fluctuations in discharge and conductivity. An inverse relation between discharge and conductivity was interpreted as the combination of a concentrated signal from regions in the pack less subject to leaching and a relatively dilute signal from near the snow surface where the snow was actively melting Conductivity peaks were highest and diurnal changes greatest immediately following periods of freezing. Grab samples showed little correlation with either 30 minute or daily average conductivity. Relative concentrations of individual ions in meltwater were similar between samples. Non-systematic grab sampling of snowpack meltwater is shown to be potentially misleading because of multiple ionic pulses over the ablation season and strong diurnal fluctuations in chemical concentrations. Continuous measurements of discharge conductivity are a good indicator of diurnal and seasonal changes in the rate of ion release from the snowpack, and should be used to guide sampling. Composite, or time-integrated samples rather than grab samples may be required to estimate daily and weekly rates of ion release in melting snow.     

电磁波层析成像100例的统计分析

本文给出了最近十二年间１００个电磁波层析成像实例的统计资料，分析了电磁波层析的勘查精度与像元尺寸的关系，以及电波仪的频率设置，野外测量时的覆盖次数、方程组的欠定性等问题，并得出结论：为了提高电磁波层析的实用水平，需要研制频带宽、功率大和天线短的新一代电波仪；也需要研究欠定方程组模式下的成像方法和重建算法。与此同时，叙述了重建算法研究了模型设计与实际情况脱节的不足之处。     

A non-contact mine pressure evaluation method by electromagnetic radiation

An electromagnetic radiation evaluation method for the relative stress state of coal bed under stress was proposed in this paper. The stress distribution of mine roadway or working face, as well as high stress zone or stress gradient zone, was analyzed by the method. The main advantages of the technique are its characteristics of non-contact, orientability, and regional monitoring. Correlation analysis of electromagnetic radiation with relative stress was carried out in coal mines and tunnels. The results indicate that the electromagnetic radiation technology has a wide application prospect in the evaluation of mine pressure.     

关于汶川8.0级地震前电磁扰动异常的讨论

通过对汶川8.0级地震前四川金河台电磁扰动数据变化的研究,结果显示:①电磁扰动0.001～1 Hz在震前每天06:00～22:00出现非脉冲性高值波动变化,在12:00和18:00达到最大;1～10 Hz在2008年1～3月出现与超低频类似的高值变化,最大幅度为300 mV; 10～20Hz无明显异常.②分析了电磁扰动...     

雷电电磁脉冲的防护

首先简要的介绍了现代防雷的新特点,引出LEMP防护的重要性和迫切性;其次集中介绍了LEMP的综合防护,包括过电压保护、屏蔽、均压、综合布线。通过综合系统防雷的分析,总结了现行综合防雷的弊端与缺陷并对未来防雷技术进行了展望。     

热脉冲探针-时域反射技术测量含水合物沉积物的热导率及水合物饱和度

我国在海洋和冻土区都已发现天然气水合物资源区并成功获取实物样品。含水合物沉积物的热导率是估算水合物资源量、设计合理开采方案的关键性数据之一。受水合物稳定条件和测量技术的限制,水合物热导率测定尚不完善。本文通过自主研制的天然气水合物热物理参数测量系统,开展了海洋沉积物中天然气水合物热导率与饱和度测量研究。实验使用取自南海神狐海域的沉积物作为反应介质,在压力7.8 MPa、温度2℃的条件下合成甲烷水合物,并利用热脉冲探针与时域反射技术联合测量的方式获得沉积物中水合物形成过程的热导率和饱和度等实验数据。结果表明,当水合物饱和度从0增加至49%时,体系热导率出现了先升高后降低的变化趋势。分析发现体系热导率随水合物饱和度的变化特征与水合物在沉积物中的填充方式有关,在实验选用的南海沉积物中,水合物优先选择在颗粒孔隙间成核生长,并最终与沉积物颗粒胶结共存。     

复杂断层构造电磁波衰减系数层析成像模拟研究

传统矿井电磁波透视层析成像技术只考虑电磁波的传播距离而忽视传播的方向性,造成探测复杂构造时的层析成像分辨率较低。依据电磁波在煤岩介质中的传播规律推导出了与入射角有关的新振幅衰减常数。引用新振幅衰减常数并基于代数重建算法建立了层析成像数学模型,编制了程序软件。利用新振幅衰减常数层析成像算法分别对平行和交叉断层进行数值模拟。通过与传统衰减常数层析成像的效果进行对比,结果表明:改进后的新振幅衰减常数层析成像效果更好,对断层的位置、走向、延展长度等情况反映清晰准确;在介质背景衰减场不易确定的情况下,绝对衰减层析成像方式优于相对衰减层析成像方式;平行关系的断层构造分辨率要高于交叉关系的断层构造。通过在某采煤工作面的电磁波层析成像中成功圈定了一组隐伏的平行断层构造实例,说明采用新衰减常数的层析成像技术效果提高明显。     

皖北新元古界软沉积物液化变形-塌落叠合构造的古地震成因研究

在皖北新元古界四十里长山组下部粉砂岩层中, 发育有一个软沉积物液化变形-塌落叠合构造。观测剖面共分为三部分: 下部为啸积砾岩未变形层, 中部为液化均一层、球枕状层和塌落叠合层, 上部为震积不整合面, 不整合面之上为啸积砾岩未变形层。共同构成一个完整的地震-海啸震积岩序列。中部的液化均一层、球枕状层和塌落叠合层是震积事件的主旋回层。对剖面特征及成因机理研究分析后发现, 该剖面位于浅海陆棚边缘斜坡相带。在古地震多旋回脉动震颤作用下, 经液化均一变形, 负载体下沉滑覆及盖层塌落多重叠合, 最终形成具有软沉积物变形特征的叠合构造。四十里长山组沉积期, 位于浅海陆棚边缘斜坡地带的粉砂质软沉积物, 为震颤变形的能量转化提供了物质基础。而强地震的多旋回脉动作用, 给软沉积物液化均一变形、负载体下沉滑覆、盖层塌落叠合等提供了原动力。     

正地闪和负地闪预击穿脉冲序列的统计分析与对比

2009～2010年夏季,在大兴安岭林区利用闪电快、慢电场变化测量仪组成的网络对自然闪电进行了多站同步观测。本文选取2010年夏季3次过境雷暴过程中具有4站以上同步的资料,同时对表现出明显预击穿过程的37次正地闪和56次负地闪的预击穿脉冲序列进行了统计分析。统计的主要参数包括：脉冲序列的总持续时间（Total Duration）,脉冲序列和首次回击之间的时间间隔（PB-RS Separation）,预击穿过程到首次回击的时间间隔（Pre-RS Interval）,单个脉冲持续时间（Individual Pulse Duration）,相邻脉冲时间间隔（Interpulse Interval）等。对于负地闪,相应参数的算术平均值为4.1 ms、55.4 ms、56.0 ms、8.8 μs和111.0 μs,几何平均值为3.7 ms、35.6 ms、36.5 ms、7.4 μs和98.2 μs;对于正地闪,相应参数的算术平均值为4.5 ms、75.6 ms、77.3 ms、11.5 μs和297.3 μs,几何平均值为3.0 ms、57.8 ms、60.0 ms、10.0 μs和217.9 μs。对比发现,正地闪预击穿脉冲序列相对负地闪预击穿脉冲序列持续时间更长,和首次回击的时间间隔更大,其单个脉冲更宽,在整个序列中排列更稀疏。计算了正、负地闪最大预击穿脉冲幅值和首次回击幅值的比值（PB/RS,PB代表最大预击穿脉冲幅值,RS代表首次回击幅值）,通过和其他研究结果的对比,发现负地闪有PB/RS随纬度增大而增大的趋势,而正地闪没有。另外,检验了首次回击前地闪电场波形与BIL模型（Breakdown Intermediate Leader, BIL）的符合情况,发现只有很小比例的电场波形符合BIL模型。     

ICESat-2机载试验点云滤波及植被高度反演

新一代星载激光雷达卫星ICESat-2将采用多波束微脉冲光子计数技术,并进行高程剖面式的对地观测。由于该点云数据具有背景噪声大、密度低并呈线状分布等特点,传统的点云滤波算法并不适用,研究新的点云滤波算法十分必要。本文以ICESat-2的机载模拟器MABEL数据为例,首先介绍了微脉冲光子计数激光雷达的基本原理和数据特点,并针对高程剖面点云提出基于局部距离统计和最小二乘局部曲线拟合的点云滤波算法;然后,对美国加利福尼亚州Sierras-Forest地区MABEL试验中532 nm通道的光子点云进行滤波处理,并利用识别的地面点插值得到3 m分辨率的线状DEM,进而估算了该区域美国云杉的平均树高;最后,对该滤波算法进行精度评价,并分析了误差来源及其对DEM精度和树高反演精度的影响。结果表明:(1)该算法整体精度达97.6%,能有效剔除绝大部分噪声点且对地形起伏具有较强的自适应能力;(2)误分噪声点影响了滤波过程中局部地形的拟合,而滤波过程中的分类误差将降低DEM和树高反演的精度。