量子路径积分算法及其在大地电磁反演中的应用

常规非线性反演方法虽然对初始模型的依赖大为减弱,但局部收敛现象和计算速度慢仍然是瓶颈. 本文提出了一种新的反演方法——量子路径积分算法(Quantum Path Integral Algorithm,简称QPIA). 该方法引入量子力学的横向场、传播子等概念,并充分利用量子隧穿效应,大大提高反演的效率,具体是通过对反演目标函数的构建,并以Feynman的传播子来构成模型的接收概率来实现. 在对一维大地电磁模型和实际数据进行试验后,表明该方法比常规反演方法更能够精确、稳定和快速地逼近真实模型.     

《中国岩溶》网络影响特征及其分析

为能比较确切地了解《中国岩溶》的网络影响力和明确今后办刊的努力方向,以中国知网(CNKI)中心网站2005年1月1日-2007年3月15日的日志记录资料为依据,运用CNKI所提供的期刊文献评价统计分析系统软件对《中国岩溶》的网络传播特征进行了统计分析.结果表明,1982-1998年,由于论文的时效性等原因,《中国岩溶》被访问和下载量比较小,1982-1993年所出版的论文平均每篇受访、下载率不足0.7和0.4次,1994-1998年为20.1和7.1次,属《中国岩溶》论文被访问下载量基本无升幅和小额度升幅时段;1999年以后,由于能够主动地根据国家社会经济发展需要,及时调整选题并加强生态环境、水资源开发、环境地质等研究领域的组稿力度,被访问下载量明显提高,平均每篇被访问、下载率分别达78.9次和34.8次,为《中国岩溶》论文被访问下载的高额度升幅时段.当前《中国岩溶》网络传播存在的主要问题是国外网络传播能力比较小等,亟待通过不断加强海外宣传及规范中英文摘要的编写等手段加以解决.     

石家庄市远郊村COVID-19传播网络解构及其流行病学解释

2021年1月石家庄市远郊村疫情是中国首次爆发于农村地区的COVID-19公共卫生紧急事件。依据941例确诊病例确诊前14 d个体移动轨迹,以传播网络结构性分析和流行病传播动力学分析为手段,对比大城市城区,拟从疫点形成、输出形式、热区扩缩三方面解构农村地区COVID-19传播网络。结论如下：(1)疫点数量和类型较多。快速城市化背景下与中心城市同时并发形成新疫点;社区活跃度较高导致共同暴露疫点形成;短距离“钟摆移动”加大了个体移动轨迹交叉密度,进而增加了临时暴露疫点形成的风险。(2)具有显著的个体-个体接触传染特性以及上下游输出关系链特性,家族聚集性以及家族高代次输出是二次输出现象产生的主要原因。(3)有症状确诊病例延迟决策就医致使其隐匿时间较长相对危险度较高,导致网络热区范围和扩缩时间跨度增加。基此,本文提出机场邻近区域防控扩展、潜在疫点溢出人员延长管理、风险缓冲隔离区合理划设3点建议。散发公共卫生紧急事件传播网络研究是一种有益探索,将为提高农村地区公共卫生网络韧性提供依据。     

地形作用下低空急流的演变与强降水对流风暴系统的相互作用

利用天气雷达、地面加密雨量站降水资料、綦江流域五岔水文站水文资料以及ERA5再分析资料,对2020年6月19—22日綦江流域破历史记录洪水的降水时空分布特征、环流背景、水汽源地和中尺度对流系统发展演变特征进行了分析。结果表明：（1）此次过程是一次范围集中的持续性强降水过程,表现出明显的阶段性和日变化特征,可分为三个阶段,强降水主要发生在夜间。（2）持续性强降水发生在乌拉尔山地区冷低压东移引导冷空气南下到四川盆地东北部、中纬度低槽在四川东部-重庆-贵州一带长时间维持、西太平洋副热带高压稳定少动的环流背景下。（3）低空西南暖湿急流进一步加强了贵州北部至重庆南部的大气层结不稳定度,并将中国南海和孟加拉湾的水汽输送到綦江流域一带,为强降水产生和持续提供了丰富的水汽。（4）3个强降水阶段中尺度对流系统（MCSs）的发生发展表现为不同特征,第一阶段MCSs对应的雷达强回波呈近南北向,东移影响綦江流域,强降水持续时间较短;第二阶段MCSs呈西南—东北向,影响綦江流域时间较长,但回波强度较弱;第三阶段MCSs呈块状,成熟时期呈西西北—东东南向线状分布,具有“列车效应”,影响綦江流域时间更长、降水强度更大。

     

基于人工源的甚低频电磁波空间传播特征统计分析

利用2005年1月至2010年11月DEMETER卫星记录的NWC发射站的VLF电场功率谱数据,采用指数拟合的方法,分析了VLF电磁波在卫星高度激发的电场空间分布和衰减特征.研究结果表明: (1) VLF电场在发射站上空及其磁共轭区有着很强的对应关系,存在南、北2个强电场中心涡; (2) 相对于发射站的位置,VLF电场中心点具有经度和纬度偏移,日侧地磁经度偏移均值大于夜侧,而地磁纬度偏移均值则小于夜侧; (3) 日侧VLF电场强度呈现出周期性的年变化; (4) 在VLF电场中心10°范围内,电场强度随距离快速衰减,衰减常数b在长达6年的时间内保持稳定.在以上研究结果基础上初步构建的卫星高度人工源电磁波空间分布特征,将为研究地表-电离层电磁波传播机理提供基础技术支撑.     

砾岩储层地震波传播方程:三重孔隙结构模型

针对砾岩储层的砂、砾、泥三重孔隙结构特征,本文分析砾岩孔隙区域、砂岩孔隙区域以及泥岩孔隙区域相互之间的孔隙流体流动机制,将静态的砾岩骨架本构方程与动态的孔隙流体运动方程联立,提出了复杂砾岩储层的弹性波传播理论方程.采用实测砾岩储层参数,在算例中与双重孔隙介质理论进行对比分析,验证了本文理论方程的合理性;基于三重孔隙介质模型,分析不同储层环境下纵波的传播特征,结果显示：随流体黏滞系数增大,在衰减-频率轴坐标系中,砾与砂、砂与泥孔隙区域间局域流导致的两个衰减峰向低频端移动,而Biot全局流导致的衰减峰向高频端移动;嵌入体尺寸及背景相介质渗透率的变化,主要影响纵波速度频散曲线沿频率轴左、右平移,不影响波速低频、高频极限幅值;嵌入体含量及孔隙度的变化改变了岩石干骨架的弹性、密度参数,不仅影响速度频散曲线沿频率轴平移,而且影响其上、下限幅值;砾包砂包泥三重孔隙介质模型所预测的衰减曲线中,低频段“第一个衰减峰”主要由砾岩孔隙区域与砂岩孔隙区域之间的局域流导致,中间频段“第二个衰减峰”主要由砂岩孔隙区域与泥岩孔隙区域之间的局域流导致,超声频段“第三个衰减峰”由Biot全局流导致.对慢纵波传播特征的分析显示,砂岩骨架（局部孔隙度较大）内部的宏观孔隙流体流动造成的耗散明显强于砾岩与泥岩骨架.

     

利用PPP分析GPS天线积雪引起的信号传播延迟

分析了GPS天线积雪对载波信号场强、功率的影响,推导了载波信号传播延迟的简化计算公式,利用精密单点定位(PPP)计算了测站在GPS天线积雪产生和消除前后的单日解。结果显示,天线积雪使得天线相位中心产生偏移,对平面和高程方向的影响为数个cm,甚至更大。     

国内岩石类展教系统现状分析及关键技术研究

通过对国内地学类专业博物馆的广泛调研,基本查明了国内岩石类展览和教育系统(以下简称“展教系统”)的现状,并对存在的主要问题进行了分析.主要体现在:(1)岩石类展教系统内容设计过于专业化,较为深奥和枯燥;(2)岩石展教形式“重展示、轻教育”,以标本陈列为主,缺乏体验性、趣味性和互动性;(3)缺乏对岩石微观世界、深层次科学内容的挖掘和展示,岩石学在地球科学中的重要地位和意义体现不足.针对这些问题,课题组借鉴现代博物馆展教设计理念,结合先进的展教技术手段,对岩石类展教系统的一些关键技术进行了深入研究和探索,并成功研制出—套岩石类展教系统(示范).该系统以中国著名的岩石地质景观为切入点,按照“宏观—手标本—微观”的内容设计主线,采用展教模型、多媒体实时动画生成、触摸屏、显微成像(偏光)、实时三维互动等技术手段,多层面、交互式地展示典型岩石的鉴定特征和相关岩石学知识.该系统的推广应用将对我国地学类博物馆的岩石科普工作起到重要的示范和指导作用,是一次重要的创新突破.     

四川会理猴子洞新石器时代遗址拔牙风俗初探

作为一种仪式现象,有意识拔除健康牙齿以表达某些信息的拔牙行为在世界范围内都有广泛分布,年代从旧石器时代一直延续至近现代。根据以往研究,我国境内拔牙风俗有自己的源流系统,最早可以追溯到新石器时代大汶口文化居民中,并从黄河下游和长江下游之间的山东-苏北大汶口文化分布地区向南、西南方向传播,但西南地区的拔牙风俗出现较晚,多集中在历史时期。猴子洞遗址是四川会理县的一处最早距今约5000~4800年的新石器时代遗址,墓葬区出土的人骨标本上发现了比例很高的拔牙现象,弥补了过去西南地区拔牙风俗在史前资料上的不足。对猴子洞遗址先民拔牙现象的观察和拔牙模式分析表明,该遗址拔牙出现率没有明显的性别和社会等级差异,但拔牙行为与年龄密切相关,应是成年的标志。通过与中国境内和东南亚地区拔牙遗址的对比分析,西南地区的拔牙风俗至少在新石器时代已经开始流行,其模式符合中国拔牙风俗的主流传统,但与东南亚地区也有很多相似性。

     

水平非均匀基流中行星波的传播

行星波传播理论虽然已有很多研究,但是大多以纬向对称基流为主,无法解释东西风带之间相互作用的事实.鉴于此,本文从理论上系统讨论了纬向对称和水平非均匀基流中定常和非定常波动的传播特征.首先,对纬向对称基流中波动传播的周期特征进行分析后发现,西风中位相东传超长波周期大于30 d,而东风中位相西传超长波的周期则小于30 d.之后,从传播的空间以及周期特征等方面系统研究了水平非均匀基流中球面波动传播理论,得到以下结论:经向基流使得定常波可以穿越东风带,在南北两半球间传播,为东西风带之间的相互作用提供了理论解释;强的经向流使得波动传播具有单向性;亚澳季风区低层纬向1波呈低频特征.