利用重力归一化总梯度及相位法研究断裂构造

用波数域的位场转换和快速傅立叶变换理论研究重力归一化总梯度和归一化相位;在波数域向下延拓和导数计算的滤波算子中,分别引入圆滑滤波因子,抑制了向下延拓计算中对噪声干扰的放大作用,增加了计算的稳定性;利用改进的方法,计算并阐述了4种断裂构造GH场等值线和相位曲线的变化特征;别列兹金重力归一化总梯度法中极大值理论在研究断裂构造中具有局限性,对于无限延伸断裂构造,应根据GH场等值线的走向、形状的特点,结合归一化相位曲线的转折点确定断裂空间位置.     

地理尺度问题中不确定性原理的假设探讨

尺度是广泛存在于地学、生态学、气象、遥感等领域中的一个重要概念.尺度研究可以避免 用错误的空间尺度观测问题和对因果关系的曲解.科学有效的尺度选择和尺度转换方法不可 或缺,而尺度转换问题是复杂的,在科学界一直未得到很好的解决.在进一步阐述尺度及尺 度转换概念的基础上,引入理论物理学中的不确定性原理（测不准原理）,以此为依据阐述 不确定因素存在于尺度问题中的必然性,同时提出“尺度态”的概念,并指出其本质就是尺 度转换问题中不确定性的表达,具体表现为不同操作尺度、不同研究结果的概率分布.试图对地理尺度及尺度转换问题在理论上有更进一步的认识.     

沉积盆地地温梯度研究中应注意的问题

沉积盆地的地温场特征是油气勘探研究的重要内容之一。油气勘探工作者习惯于采用地温梯度而不是大地热流来描述沉积盆地的热状态,但是,地温梯度与计算井段密切相关,离开计算井段去谈地温梯度高低,很容易引起误解,尤其是在测温井段较短或测温深度较浅时,测温数据不能直接用于计算沉积盆地的地温梯度,否则,会得出错误的结论。然而,在实际研究工作中,这一点经常被忽视。为此,本文提出了“规一化”地温梯度的概念和计算方法,并以实例说明沉积盆地地温场研究中,采用“规一化”地温梯度来描述盆地热状态平面分布特征的必要性。     

Analysis of the spatial and temporal changes in soil CO<Subscript>2</Subscript> flux in alpine meadow of Qilian Mountain

Field experiments on the CO₂ flux of alpine meadow soil in the Qilian Mountain were conducted along the elevation gradient during the growing season of 2004 and 2005. The soil CO₂ flux was measured using the Li-6400-09 soil respiration chamber attached to the Li-6400 portable photosynthesis system. The effects of water and heat and roots on the soil CO₂ flux were statistically analyzed. The results show that soil CO₂ flux along the elevation gradient gradually decreases. The soil CO₂ flux was low at night, with lowest value occurring between 0200 and 0600 hours, started to rise rapidly during 0700–0830 hours, and then descend during 1600–1830 hours. The peak CO₂ efflux appears during 1100–1600 hours. The diurnal average of soil CO₂ efflux was between 0.56 ± 0.32 and 2.53 ± 0.76 μmol m⁻² s⁻¹. Seasonally, soil CO₂ fluxes are relatively high in summer and autumn and low in spring and winter. The soil CO₂ efflux, from the highest to the lowest in the ranking order, occurred in July and August (4.736 μmol m⁻² s⁻¹), June and September, and May and October, respectively. The soil CO₂ efflux during the growing season is positively correlated with soil temperature, root biomass and soil water content.     

冻融交替季节黑河上游代表性地物类型的微波辐射时序特征

被动微波遥感是监测全球土壤冻融的有利手段,然而由于缺乏实验观测数据,对冻土的微波辐射特征和机理并不是很清楚.2008年3月利用地基微波辐射计(RPG-8CH-DP Radiometer)在黑河流域上游对典型地物18.7 GHz和36.5 GHz的微波辐射进行了连续观测,获取了3种典型土地类型的冻融过程中两个频率双极化的微波辐射特征,计算了土壤冻融过程中发射率和亮温梯度的时序特征并进行了分析.结果表明:土壤冻结会引起土壤发射率的变化,变化的大小主要受土壤表层很薄一层土壤的含水量影响,这是因为这两个波段对土壤的微波穿透深度很小,另外,尽管土壤冻结后亮温梯度会降低,但大多数情况下并没有观测剑冻土负的亮温梯度.     

利用等位移原则估计高层结构的非弹性地震反应(二)

通过高层结构弹性和非弹性地震时程反应分析,研究了两者的位移反应关系。结果表明：结构在不同地震作用下非弹性总位移角反应的平均值与弹性反应十分接近,基本符合等位移原则,可以用后者分析结果直接估计前者;结构最大层间位移角反应的平均值在弱和中等非线性阶段亦与弹性反应十分接近,在强非线性阶段则大于弹性反应,经数据拟合,初步提供了一个在此阶段由弹性最大层间位移角反应估计非弹性反应的近似公式。     

孟加拉湾季风爆发可预测性的分析和初步应用

基于季风区对流层中高层副高脊附近的经向温度梯度能表征季节转换和季风爆发的物理本质这一事实,使用1980—1999年过渡季节期间(3～5月)逐日和月平均的NCEP／NCAR高空温度场再分析资料,对该温度梯度潜在的预报季风爆发进行了分析。结果表明：在已知初始时刻孟加拉湾季风区对流层中高层经向温度梯度的前提下,依据初始时刻的经向温度梯度和气候平均的经向增温率梯度,可以对孟加拉湾季风爆发的迟早做出定性预测。另外,由于孟加拉湾地区季风爆发日期与3月份青藏高原上空对流层中高层气温有显著相关,故前期高原上空对流层中高层的气温高低也是判断孟加拉湾季风爆发迟早的重要因子。对2000年和2001年孟加拉湾季风爆发迟早定性预测的结果表明,这两种预报方法具有潜在的应用价值。     

祁连山西段冰川区与非冰川区气温梯度年内变化特征

为研究冰川区与非冰川区不同下垫面对气温梯度的影响。本文利用祁连山老虎沟流域4 180 m, 4 550 m和5 040 m处的三个气象站及肃南、肃北、托勒、玉门、酒泉、瓜州、敦煌等七个国家气象站2011-2013年的日平均气温资料,分析了祁连山西段冰川区与非冰川区年内气温梯度特征,并结合相应时段的降水资料以及其他气象因素对其变化特征做了分析。结果表明：（1）在非冰川区,气温梯度随海拔上升而增大,且有明显的月际波动特征,年内梯度呈现先减后增的趋势,夏季最大,冬季最小,年气温梯度为0.50℃·（100m）^-1;（2）在冰川区,气温梯度呈现先增后减的趋势,夏季最小,冬季最大,年气温梯度为0.61℃·（100m）^-1,日内变化特征为白天气温梯度变化幅度大但值较小,夜间变化幅度小,稳定在0.83℃·（100m）^-1左右,日内平均气温梯度为0.49℃·（100m）^-1;（3）冰川区与非冰川区年内温度梯度与降水梯度呈相反的变化趋势,表明降水对气温梯度变化有一定的影响。（4）由于非冰川区与冰川区下垫面不同,气温梯度呈相反的年内变化趋势,在由非冰川区气温推算冰面气温时必须考虑温跃值影响,老虎沟12号冰川年平均温跃值为1.30℃。     

考虑起始水力坡降的天然非均质地基固结分析

实际工程中通常为未经处理的天然非均质地基。低水力坡降下黏性土中渗流存在起始水力坡降的现象也逐渐被认可,但能考虑起始水力坡降的非均质地基固结模型鲜见报道。基于具有起始水力坡降的渗流模型,考虑实际中的变荷载,对压缩模量和渗透系数随深度变化的非均质地基固结问题展开研究。通过压缩模量随深度增加及渗透系数随深度减小考虑天然地基的非均质性,进而建立了单层非均质地基一维固结模型。分析了起始水力坡降i0,非均质地基参数?、x、? 和p对非均质地基固结特性的影响。结果表明：考虑起始水力坡降后非均质地基中孔压消散速率变慢,地基沉降以及固结速率随之降低;固结速率与参数?、x成正比,而地基的最终沉降量与之成反比;参数? 越大,p越小,固结速率越快,但渗透系数仅改变地基的沉降速率,不会影响非均质土层的最终沉降量。     

不同侧压力系数下裂隙网络岩体非线性渗流特性

基于人工裂隙网络模型,展开一系列不同边界荷载作用下含不同交叉点个数的裂隙网络渗流试验。针对所有试验工况,模型进水口水压力范围均为0～0.6 MPa,侧压力系数均由1.0增加至5.0。试验结果表明：裂隙网络体积流速和水力梯度之间的相关性可以通过Forchheimer函数进行拟合,拟合方程中线性和非线性项系数均随着侧压力系数的增加逐渐增大,而随着裂隙网络交叉点个数的增加逐渐减小;渗流试验过程中,非线性效应系数E和水力梯度J之间的相关性可采用一个幂指数函数进行描述,随着水力梯度的增加,非线性效应系数逐渐增大;随着侧压力系数的增加,裂隙网络临界水力梯度呈现逐渐增大的趋势,对于所有裂隙网络交叉点个数（1～12）,当侧压力系数由1.0增加至5.0,临界水力梯度由0.63～12.13增加至6.01～81.55;提出数学模型 对归一化导水系数 随水力梯度的增大而减小的特征进行分析,随着侧压力系数的增加,两者之间的拟合曲线逐渐上移,拟合系数 整体呈现逐渐增大的趋势。裂隙网络的等效渗透系数随侧压力系数的增加逐渐降低。