基于Diviner红外亮温数据的月球赤道地区温度廓线模拟

以Diviner红外亮温数据为基础,结合半有限固体的热传导模型,模拟了月壤温度廓线并分析了影响月壤温度廓线的三种因素,为"嫦娥"卫星微波探测仪数据稳定性分析提供可靠依据.利用Diviner通道7红外亮温反演月表温度,代替月表辐射热平衡模型求解月表温度的过程,减少了由于辐射热平衡模型中月表太阳辐照度理想假设引起的误差.通过月壤逐层迭代10000次月球昼夜周期,月球赤道地区6.0 m深月壤底面温度趋于246 K,与以表面辐射热平衡为条件的底面温度模拟值250 K近似.基于Diviner实测数据的月表温度与辐射热平衡模型模拟月表温度对比结果为:赤道地区Diviner实测表面温度比模拟值差异主要分布在月球白天,在受月表地形起伏影响较大的月球昼夜交替的时间段更为显著,约50 K;在月球夜晚,两者差异约2 K.利用Diviner数据与热传导模型模拟得到的月壤温度廓线可当作月壤温度廓线的真实值,作为进一步分析"嫦娥一号/二号"微波探测仪数据的依据.     

基于模拟月壤的贯入模块化试验

为了解采样机具与模拟月壤间的相互作用,同时验证月壤采样机具模块化建模的可行性.基于中国地质大学（武汉）研制的CUG-1A型模拟月壤,开展不同条件下机具贯入力载的试验研究,并依据试验结果建立理论模型进行验证.各机具在浅层模拟月壤贯入阻力平均增长率为19.9%,次浅层提升至38.18%,深层出现陡增达到63.43%;贯入速度对贯入阻力的平均误差为2.5%;不同入土角度下贯入阻力的平均增长率为62.85%;不同截面机具贯入阻力随截面面积增长而增长,值近似为1∶2∶3∶4.同时进行了机具结构模块化验证,理论模型与试验结果吻合度在85%以上.采样机具所受贯入阻力与贯入深度、方式和机具结构明显相关,可建立模块化理论模型准确预估不同条件机具的贯入阻力.     

温度升高时盐溶液的高频复介电常数

测量了频率为1．1GHz时盐溶液的复介电常数,测量时使盐溶液的温度逐渐升高直到80℃,盐度值为1～5。先在矩形波导中测量,测量电磁波在波导中的传播相速度和衰减,并计算介电常数的实部和虚部。还在平行板经向波导中测量了受热盐溶液的复介电常数,两种测量数据十分一致。介绍了测量技术的细节和数据,发现在20～40℃时,由经验公式测算的高频电导率和复介电常数同实测数据一致,而在温度大于40℃时,测得的电导率和复介电常数都比经验数据高。     

水稻生长期微波介电特性研究

利用植被介电常数的Debye-Cole双频色散模型，模拟计算了广东肇庆水稻试验区1996年晚稻和1997年早稻人插秧期、发蘖期、扬花期到成熟期各生长期的介电常数值，并根据计算结果，探讨了电磁波频率、水稻含水量、温度、含盐度及水稻冠层干体密度对介电常数的影响。其中，不同生长期水稻的介电常数各不相同，不同水稻类型（早稻和晚稻），介电常数的变化趋势不尽相同。电磁波频率、水稻含水量、温度和水稻冠层干体密度均对介电常数有不同程度的影响，而含盐度却对介电常数影响不大。     

基于电容率法的矿藏勘探新方法研究

重点介绍了NaC l溶液的电容随着溶液矿化度、测量极板之间的距离以及测量频率的变化规律。结果表明,在直接测量电容的情况下,NaC l溶液的电容随着极板距离的增加按负平方关系减小;随着溶液浓度的增加按平方关系增加;随着频率的增加按负幂指数规律减小。通过和NaC l溶液电阻的对比发现,同样的条件下,电容的变化率比电阻明显,这将有助于地层流体的识别,尤其是目前大量存在的水淹油气层、低阻油气层和薄油层。基于以上结论,提出了第二介电常数的概念,第二介电常数不同于传统介电常数的关键之处在于:第二介电常数是直接测量介质的介电特性,而不是将其置于极板之间进行测量。还指出,在进行交流电测井时,地层的电容信号也同样能反映出地层及其孔隙流体的特征,在此基础上提出了电容率法测井的想法,即在测量地层电阻率的同时,还要进行电容率的测量,来反映地层及其孔隙流体电容率的信息。此外,还提出了两电极法进行地面电容率勘探的设想,这种方法不仅能够用于找油找气,还可以探测金属矿藏。     

混合物整体电导率和各成分电导率的关系

文中给出了混合物中电场方程的平均形式,在此基础上推导出了混合物整体电导率和各成分电导率的关系,并通过类比给出了混合物整体介电常数和各成分介电常数的关系,作为所得结果的应用,给出了岩石的电导率公式。     

月壤颗粒微观环带的太空风化成因

太空风化是迄今31亿年以来影响月球表面物质演化过程的主要因素,主要包括陨石、微陨石的轰击,太阳风粒子的注入,太阳/银河宇宙射线的辐射以及周期性的加热作用等。通过深入剖析太阳风粒子的注入与溅射、微陨石轰击的蒸发与沉积、宇宙射线辐射的辐射损伤等过程的作用机理,探讨了不同太空风化过程对矿物颗粒环带厚度、化学组成、晶体结构等特征的影响,认为微陨石轰击与太阳风注入是形成月壤颗粒微观环带的主导因素,宇宙射线辐射与周期性加热的影响可忽略不计。进一步结合非晶质环带、富内含物环带、多环环带以及小泡环带等月壤颗粒主要环带的基本特征,在总结和对比分析各类型环带的厚度、结构以及化学组成特征基础上,对不同类型环带的成因进行初步推断,认为非晶质环带、小泡环带以及多环环带的内层环带具有太阳风作用特征,而富内含物环带、多环环带的外层环带则具有微陨石轰击的成因特征。根据目前单纯依靠环带的化学组成分析解释环带成因存在的不足,指出了通过补充分析矿物晶体结构在模拟太空风化实验过程中的变化特征来研究环带成因的新思路。     

钻进取样试验用模拟月壤

[摘 要]钻具在月壤中进行钻进取样,是一个钻具与月壤相互作用的过程。为获得可靠的月壤钻具,在其研制过程中应在月壤里进行钻进试验。但地球上的真实月壤很珍贵,难以满足钻进试验的需要。采用能够较好地模拟真实月壤主要物理力学特性的模拟月壤,代替真实月壤进行钻进取样试验,是月壤钻具研制的一个必要手段。国外已对月壤进行了大量的研究,并取得了丰富的成果。本文在对真实月壤以及模拟月壤研究进行总结的基础上,对月壤钻具研制中所需的模拟月壤进行了简要的阐述,可供月壤钻具研制参考。     

钻孔雷达电磁波特性与桥梁地基工程评价研究

CT（层析成像）是一种有效的地球物理手段,具有信息量大,分辨率高等特点。通过电磁波特性和分析方法研究,利用钻孔雷达等工程物探设备,可以对建筑物、公路桥梁地基工程的地质情况进行探测,对地质构造与岩石特性进行研究。这里阐述了钻孔雷达的野外测量工作方法,对比试验和资料处理过程。在结合影响电磁波因素的采样试验后,得出了介电常数与孔隙度、含泥量的关系,并利用实测数据,对测量结果进行了综合解释,为该工程质量的检测提供了很好的依据。     

月壤中的稀有气体

月球极度亏损挥发分,但是月壤中赋存有大量的稀有气体,主要来源于太阳风注入、宇宙射线作用和放射性同位素衰变等过程。月岩和月壤样品的稀有气体研究,不仅是获取月球表面形成和演化历史、近地空间小行星撞击历史等的重要内容,更是解译40亿年以来太阳风演化的惟一可行途径。本文主要介绍月岩和月壤中的太阳风记录、宇宙射线暴露年龄、Ar-Ar定年以及稀有气体测试技术等方面研究的进展。