致灾营力当量预报预警方法探讨--以山东省地质灾害-气象预报预警为例

山东省地质灾害-气象预报预警研究中,受重力滑块启发,并通过分析研究地质构造、气象条件及已发地质灾害规律,发现了致灾营力当量定律。运用该定律将岩性、构造、降雨致灾因素作用统一到坡度致灾作用上,编制专用软件。以0.25km×0.25km为计算单元实现了全省空间范围的致灾营力当量计算。根据降雨诱发地质灾害危险性级别致灾营力当量阈值,追踪出地质灾害危险性预警级别。依据预警级别,发布地质灾害-气象预警信息。     

Sr-Nd同位素初始比值和Nd模式年龄的误差估算

SrNd同位素参数广泛应用于岩石物质来源及其成因研究,但绝大多数研究者在应用这些参数时并未说明它们的误差大小,这种做法并不科学。作者首次利用误差传播定律推导出了有关参数的误差估算公式,这些参数包括Sr同位素的初始比值(87Sr/86Sr)t、Nd同位素的初始比值(143Nd/144Nd)t、εSr(t)、εNd(t)、Nd同位素模式年龄等。Rb、Sr含量的高低及其测定误差决定着(87Rb/86Sr)s的误差,Sm、Nd含量的高低及其测定误差决定着 (147Sm/144Nd)s的误差,(87Rb/86Sr)s的大小及其误差、(87Sr/86Sr)s误差、年龄值大小及其误差共同影响着(87Sr/86Sr)t的误差。同样,(147Sm/144Nd)s的大小及其误差、(143Nd/144Nd)s 的误差、年龄值大小及其误差共同影响着(143Nd/144Nd)t的误差。Nd同位素球粒陨石模式年龄TCHUR和单阶段亏损地幔模式年龄TDM的误差影响因素主要包括(147Sm/144Nd)s的大小、(143Nd/144Nd)s 的大小及这两个比值的误差,而Nd同位素两阶段亏损地幔模式年龄TDM2的误差除上述影响因素之外,还包括年龄值大小及其误差。通过对广西姑婆山4个花岗岩样品SrNd同位素参数及其误差的计算,作者对各个影响因素进行了详细分析,认为采用同位素稀释质谱法测试数据和高精度的年龄数据是获得理想示踪参数的保证,Rb、Sr、Sm、Nd含量沿用微量（包括稀土）元素测试结果的做法是不可取的,对高Rb样品更应该谨慎从事。建议研究者在使用SrNd同位素参数时能够估算这些参数的误差,并在文章中有所说明。     

背斜-水动力复合油(气)藏油(气)水界面产状

基于Hubbert的油(气)等势面坡度与水头关系的公式和达西定律, 推出了油(气)等势面坡度与水流的渗滤速度的关系式.根据此关系式, 讨论了各种情形水流速度与油气等势面坡度的关系.以此为基础, 认为未被油气充满转折端的背斜-水动力油气藏平面的油水界面由于水流速度大小和方向变化通常应该为曲面; 对被油气充满转折端的背斜-水动力油气藏倾斜的油水界面在不同方向剖面上倾斜不同: 圆柱状背斜横剖面油水界线水平、斜向剖面界线倾向相反, 倾伏背斜的横剖面可能同向倾斜但通常不在同一条倾斜的直线上.      

第十二届国际天文与天体物理奥林匹克竞赛试题答案(中)

理论部分,10.织女星和牛郎星,解:(a)假设这两颗星的位置坐标分别为:织女星(α1,δ1)=(279.23538°,38.78547°);牛郎星(α2,δ2)=(297.69875°,8.87036°)。根据球面几何余弦定律:cos[a]=cos[b]cos[c]+sin[b]sin[c]cos[A]。三角形中,b=(90-δ1),c=(90-δ2)且A=(α2-α1)。     

分支河流体系河网形态演变规律——以格尔木河流扇为例

为了探索分支河流体系河网分布规律,为创建储层建模训练图像提供知识库信息。利用Google Earth、Global Mapper、91卫图助手等现代地理信息软件,系统测量了现代格尔木河流扇表面河道分叉特征,应用Horton定律和分形方法建立了河流扇的河网形态模型。结果表明：①格尔木河流扇从顶点到入湖段共识别出26级河道,882个节点和2162个河道段,泉线上、下的河道表现出不同的河网形态;②泉线上部共发育64个节点,每级河道数目增长是上一级河道的RB=1.8900倍,每级河道平均长度是下一级河道的RL=1.0095倍,即河网形态特征参数RB=1.8900和RL=1.0095;泉线下部共发育818个节点,每级河道数目增长是上一级河道的RB=1.0279倍,每级河道平均长度是下一级河道的RL=0.9899倍,即河网形态特征参数是RB=1.0279和RL=0.9899;③河网形态特征参数受坡度影响变化较大,坡度较大则河网形态特征参数较大,坡度较小则河网形态特征参数较小。河网形态特征参数定量表征促进了分支河流体系沉积学发展,为开展陆相盆地储层建模和砂体预测提供了新的知识库信息     

变荷载下基于指数渗流双层地基一维固结分析

在土中渗流服从指数形式的前提下,建立了变荷载作用下双层地基的一维固结控制微分方程。利用有限差分法求得孔隙水压力的数值解,并通过与解析解对比对其可靠性进行了验证。对双层地基在指数形式渗流时不同参数下的固结性状进行分析,结果表明：单面排水条件下,双层地基中上层土渗流指数的大小对固结速率起决定性作用,而下层土渗流指数大小对固结速率的影响很小;如果上、下两层土体的压缩性不同,则地基按变形定义的平均固结度和按孔压定义的平均固结度不再相等;地基中下层土与上层土的相对压缩性越低、相对渗透性越高,则地基的固结速率越快;增大压缩性小、渗透性高的土层相对厚度,会加快双层地基的固结速率。     

统计地震学的两个基本定律对应力的依赖关系

统计地震学长期使用的两个幂律关系式为:描述地震频度-震级关系的古登堡-里克特(Gutenberg-Richter)关系式[1]和描绘主震后余震随时间衰减速率特征的大森-宇津(Omori-Utsu)定律[2]。最近,地震频度-震级关系斜率(b值)与断裂模式的相关性研究确定了应力对b值的影响[3]。在此,我们以类似的方式根据主震的断裂模式对余震序列进行研究。我们发现逆冲型主震的幂律余震衰减速率起始前的延时(c值)一般比正断层型地震的短,走滑型地震的c值则处于二者之间。对断裂模式的这些类似依赖关系表明两个基本幂律都受应力状态控制。只有2%的余震有已知震源机制解。因此,c值和b值是两个独立的估算值,它们可作为推断应力场的新方法来使用,目前应力场依然难以直接测定。     

考虑流固强耦合效应的深水桥墩地震反应分析

基于任意拉格朗日-欧拉（Aribitrary Lagrange-Euler,ALE）描述的Navier-Stokes方程,建立了考虑流固强耦合效应（Fluid-structure interaction,FSI）的深水桥墩地震反应分析整体有限元模型,分析了流固强耦合效应对桥墩墩身相对位移、剪力和弯矩反应的影响,讨论了不同水位下的流固耦合效应及其影响。算例结果表明：流固强耦合效应将使墩身位移和内力反应明显增大,增大幅度与输入地震波的频谱特性存在相关性;输入地震波的位移峰值越大,流固耦合效应对位移反应的影响越大,对内力反应的影响越小;水位对深水桥墩内力反应的影响较对位移的影响显著。     

Global Plate Motions and Their Impact on the Earth＇s Surface Area Change

Based on their Euler poles,we calculated the relative velocities between every two plates in the typical global plate motion models,respectively,and estimated the area change along these boundaries. In our calculations,plates on both sides accommodated area changes depending on the boundary types: extensional, convergent or transform, so we can estimate area change of each plate and then globally. Our preliminary results show that the area of the southern hemisphere increased while that of the northern hemisphere decreased over the past 1 million years,and global area has increased by 26,000km2 to 36,000km2,which corresponds to the 160m～250m increment on the Earth's radius if all these area increments are attributed to Earth's expansion. Taking the NUVEL-1 model as an example,of the 14 plates in this model,11 are decreasing,but the global area has increased because of the larger increment amount from Africa,North America and Antarctica. Finally,we also discussed factors affecting the global area change such as subduction zone retreating and back-arc spreading.     

基于三次插值函数算法的时间积分方案与二阶时空余差数值模式——以原始大气运动方程与理想全球模拟个例为例

从大气运动原始方程和欧拉算符出发,用泰勒级数展开,给出二阶时空微商余项预报方程。进而讨论用三次插值函数——双三次曲面拟合求上游点的准拉格朗日时间积分方案与相应的二阶时空余差数值模式——“双三次模式”。则双三次模式是通过实现各个大气物理量场的二阶可导,从而可对预报方程做空间非线性(“三次”)时间离散积分,成为“双三次曲面拟合——时间步积分——双三次曲面拟合——……”一种新算法数值模式。讨论双三次数值模式的数学基础:三次插值函数及其数值分析极性定律用于数值模式。指出:双三次模式和谱模式都具有数学“收敛性”;而Coons双三次曲面具有对变量场拟合二阶可导“最优性”;和Hermite双三次曲面片具有对网格变量场二阶可导运算“等价性”。又指出:有限差分模式的中央差近似斜率和曲率,分别是三次样条斜率和曲率作“三点平滑”。双三次模式适合采用原始大气运动方程,适合采用准拉格朗日时间积分方案,并给出一个理想全球模拟个例。因大气运动本质上是非线性的,理论上可按变量场双三次曲面曲率判断,以采用符合物理诠释的局域或单点平滑,以保持模式时间积分稳定性。且未来容易实现全球多重/时变套网格双三次数值模式。