中国国土面积究竟有多大?——标度对称与中国陆地面积的分形分析

海岸线的长度依赖于测量尺度,因此没有确定的测量结果:尺度越小,测量的长度值越大。国境线的测量也具有类似的尺度依赖性。这种性质与分形性质有关。分形的本质是标度对称性,而对称性意味着某种不可观测量。由于标度对称性的存在,一些地理现象的基本测度(如长度、面积)无法准确计算。中国、美国等国家的国土面积大小都没有确切的数据:在版图没有任何变动的情况下,不同时期、不同机构的测量结果不一致,有时甚至大相径庭。本文借助分形模型和标度对称思想探讨这一问题。假定一个国家包括漫长的海岸线,则其国土可以分解两部分:主体部分可以用Koch岛模型刻画,岛屿部分则可以用Pareto分布描述。这两部分叠加的结果是,国土总面积随着测量尺度的减少而逐步增加。因此,中国政府可以正式公布国土面积的最新测量数据,而不必继续担心由此引发的国际政治争端。     

1971年以来土耳其强震时空特征研究

通过应用可公度法和蝴蝶结构法对土耳其地区M_S≥6.4强震进行了分析, 结果表明, 土耳其在2015年和2016年强震信号较强, 有可能发生较大震级地震. 其中2015年信号要强于2016年. 通过对称性和震中迁移分析发现土耳其地区强震的空间迁移具有规律性和对称性, 以每4 a为一周期存在东西方向的回旋迁移规律. 其纬向对称轴为38.8°N, 经向对称轴为37.4°E, 未来强震可能向东北方向迁移.     

矩阵方程A^TXA=D扰动分析

利用矩阵分块与矩阵范数的性质,研究矩阵方程A^TXA=D,获得该方程的扰动界,这些结果可用于模型修正中的数值计算。     

水合物地层中考虑相变的轴对称热传导问题

沉积层中水合物热分解是一个含有水合物相变的热传导过程,相变界面的演化过程是水合物分解规律及相关灾害分析的最基本问题。文中在试验观测和分析实际物理过程的基础上,建立了水合物沉积层中混相-多相变阵面-多区域的热传导理论模型,并针对轴对称问题进行了系列数值模拟;模型试验测定了四氢呋喃水合物沉积物中不同热源温度下水合物相变阵面的演化过程。通过对比,水合物分解相变阵面扩展的数值与试验结果吻合较好。     

沉积物体积分配原理——高分辨率层序地层学的理论基础

基准面旋回期间沉积物以不同体积被分配到不同相域的过程及其伴随的可容纳空间的变化称为“沉积物体积分配” ,它反映了沉积过程响应系统遵循物质保存定律。沉积物体积分配在地层记录中的沉积学和地层学的响应表现为 :( 1)地层旋回的对称性随时间和空间的变化 ;( 2 )反映原始地貌要素保存程度的相分异作用 ;( 3)进积 /加积地层单元的叠加样式。这些沉积学与地层学属性无一不是高分辨率层序地层划分与对比的基础。根据沉积物体积分配原理 ,正确的年代地层对比应该是有时岩石与岩石、有时岩石与界面或界面与界面的对比 ,而不是等厚度对比和岩性地层对比。鄂尔多斯盆地上古生界海陆过渡相和渤海湾裂谷盆地东营组湖相沉积的地层对比说明了沉积物体积分配的过程及其在高分辨率地层划分和对比中的应用。     

9403号强热带风暴水汽通量非对称研究

用实测资料对9403号南海强热带风暴(简称TC,以下同)登陆前后的物理结构变化作了分析,对其水汽通量、动力学等特征量进行了计算。研究结果表明：TC的水汽通量分布不对称,辐合主要在边界层中,辐合最大值出现在TC登陆前南半圆边界层附近：风速分布不对称,气旋性切向风大值区位于TC东半圆;风速垂直切变随TC加强而减弱。强流入位于TC南半圆400hPa以下,流入大值区在850hPa附近;高层反气旋流出在150-100hPa层附近,流出主要位于TC北半圆。TC垂直运动分布不对称,上升最大值出现在南半网。TC整个生命期均具有暖心结构,300hPa附近增暖最明显。     

矩阵方程ATXA=D扰动分析

利用矩阵分块与矩阵范数的性质,研究矩阵方程A^TXA=D,获得该方程的扰动界,这些结果可用于模型修正中的数值计算。     

绕流对称性破缺诱发柔细结构振动研究——以Tacoma大桥风振致毁事故为例

绕流对称性破缺往往对柔细结构产生很大的作用效应,诱发结构振动,严重影响其可靠性和安全性。基于圆柱平面绕流模型,系统分析了实际流体圆柱绕流纵向对称性破缺以及各种情况的横向对称性破缺现象。为了更加深入地理解理论分析的结果,利用Fluent软件对圆柱绕流模型进行了计算机模拟,详细分析了雷诺数为10、20、40、100、200、2000、20000时的绕流情况,结果显示,当雷诺数为200时,流场开始出现横向对称性破缺。在此基础上,以Tacoma大桥风振致毁事故为例,分情况探讨了旋涡同步交替脱落导致的桥面起伏性振动,以及旋涡异步交替脱落导致的桥面扭振。分析结果表明,绕流对称性破缺是诱发大桥振动破坏的直接原因。     

倾斜裂隙介质反透射系数研究

自然界的裂隙排列并非都是直立的,在复杂地壳应力作用下裂隙排列很可能是倾斜的.本文从各向异性弹性动力学基本方程出发,在特征矩阵方法基础上提出了计算任意倾斜裂隙介质水平界面上的反射、透射系数的简单方法,并利用该方法计算了倾斜裂隙介质P-P波、P-SV波和P-SH波的反透射系数.结果表明,P-P波、P-SV波和P-SH波的反透射系数与倾斜裂隙的倾角、测线方位以及偏移距这些物理参数之间存在一定的依赖关系.此外我们计算了C波的零入射相角时的反射系数,发现该反射系数跟裂隙倾角、裂隙的方位角有着明显的对应规律,且各向异性越强时,该反射系数越大.这些研究对于深入了解倾斜裂隙的动力学特征具有一定的意义.