Penetrative convection in rotating fluids: A model for the base of stellar convection zones

Abstract

To model penetrative convection at the base of a stellar convection zone we consider two plane parallel, co-rotating Boussinesq layers coupled at their fluid interface. The system is such that the upper layer is unstable to convection while the lower is stable. Following the method of Kondo and Unno (1982, 1983) we calculate critical Rayleigh numbers R_c for a wide class of parameters. Here, R_c is typically much less than in the case of a single layer, although the scaling R_c～T^2/3 as T → ∞ still holds, where T is the usual Taylor number. With parameters relevant to the Sun the helicity profile is discontinuous at the interface, and dominated by a large peak in a thin boundary layer beneath the convecting region. In reality the distribution is continuous, but the sharp transition associated with a rapid decline in the effective viscosity in the overshoot region is approximated by a discontinuity here. This source of helicity and its relation to an alpha effect in a mean-field dynamo is especially relevant since it is a generally held view that the overshoot region is the location of magnetic field generation in the Sun.     

地理国情普查要素采集要求在生产自查中的应用

地理国情普查是一项重大的国情国力调查,应综合考虑各个行业的需求。本文结合地理国情普查内容及要求,对生产作业过程中自查内容及注意事项作出分析总结,进行指导讲解。     

基于便携式X射线荧光光谱法的深海沉积物现场成分快速检测及适用性评估

远洋粘土、硅藻软泥、铁锰结核及结壳是常见的深海沉积成因物质类型,在开展深海地质调查工作时及时获得这些物质的成分信息,对于提升海上地质调查效率和认知能力十分重要。通过便携式X射线荧光光谱法（pXRF）对菲律宾海深水区域60个样品进行分析,并结合实验室测试结果,评估pXRF能测出的24种元素含量数据的稳定性、准确性及相关性,探讨pXRF在海上地质调查工作中对于深海沉积物现场成分快速检测的适用性。通过综合对比研究发现,Ca、Cu、Fe、K、P、Pb、Sr、Zn、Zr九种元素稳定性、准确性和相关性较好,可以直接用于定性乃至定量研究工作。Al、Ba、Mn、Mo、Ni、Rb、Si、Ti、Th、V十种元素的三项指标参数等级略低,可用于含量高低判定和趋势分析等定性研究工作。Bi、Cs、Mg、Sb、Sc五种元素的测试效果较差,本法不建议使用。取样量充足且分布均匀、湿样烘干至恒量后研磨过筛、封装时充分压实平整、测试时间增长、选择合适的标准物质校正和检验、重点和异常样品增加测试次数等措施的执行有利于获得高精度的pXRF海上测试数据。未来对更多类型和数量深海样品开展pXRF现场分析,将有利于建立更精准的测试方法流程,达到现场快速揭示样品成分特征、确定底质类型及圈定矿化异常等目的,为海上关键决策的部署和实施提供参考和借鉴。     

频率域全波形反演方法研究进展

全波形反演是一种利用地震波传播的动力学特征来获取地下介质物性参数的反演方法,可为揭示地下精细结构提供重要依据。本文以弹性波方程作为数学模型来模拟地震波传播规律并进行相应的反演方法研究。为提高计算效率与反演结果的准确性,可将近似解析离散化（NAD）算子用于频率域弹性波方程的正演模拟。本文在频率域NAD离散的基础上推导阻抗矩阵的稀疏分块结构与反演目标函数对模型参数的梯度计算公式,由此建立基于NAD算子的频率域弹性波全波形反演方法。为验证该方法的有效性,文中通过数值实验对多种典型介质模型进行反演计算,均得到了理想的反演结果。

     

岩石锚杆基础抗拔承载力计算方法探究

岩石锚杆基础作为架空输电线路塔基中的一种特殊基础型式,可以充分发挥原状岩体的力学性能,具有良好的抗拔性能。根据目前岩石锚杆基础原型试验的结果,《架空送电线路基础设计技术规定》中所推荐的单锚基础抗拔承载力计算模型中,理想45?破坏模式与实际不符,按其设计计算值偏差较大,可能导致设计成果不安全。为此,依据极限平衡原理基于围岩强度建立了较为合理的抗拔承载力计算模型,力学推导得出了相关公式,并进行了简化。通过推导公式计算值与实测值、设计值对比验证可知,抗拔承载力极限值位于 ～ 区间内,与推荐公式 的计算值一致性较好,能满足工程应用精度,具有可行性。     

非均质地基中平面应变隧道开挖面稳定上限分析

非均质是软黏土地基中比较普遍的现象,而目前隧道开挖面稳定研究中比较成熟的理论主要是针对均质土体。因此,从塑性极限分析上限法的基本原理出发,采用平面应变隧道刚体平动破坏模式(多块体上限法),考虑软黏土地基的非均质性,推导了平面应变隧道极限支护压力关于隧道埋深、土体重度及土体强度的上限公式。通过与其他方法的比较分析,证明了极限分析方法在隧道开挖面稳定性方面的可行性;利用该方法的计算结果详细探讨了隧道开挖面稳定的影响因素;而且由计算结果可知,地基土的非均质性在影响隧道开挖面极限支护压力的同时,也影响着隧道开挖破坏面的位置和形状,为工程实践提供重要的理论依据。     

论相对点位精度的合理评定

按现行方法求得的相对点位精度由于未顾及起始数据误差的影响 ,且非实际所需评定的相对点位精度 ,因此并不客观、可靠。本文所提出的协方差基准的概念 ,用来定义相对点位精度和绝对点位精度有其客观性和实用性 ,协方差基准作为控制网点精度的参考基准 ,并不重合于网点坐标的参考基准—坐标基准 ,而可按应用的需要 ,方便地进行协方差基准转换。本文提出了合理评定相对点位精度的新方法 ,并用高精度工程控制网的实测数据进行了分析验证     

地理信息公共服务平台数据更新技术——以数字沈阳地理空间框架为例

结合沈阳市地理信息公共服务平台数据更新项目,研究地理共享平台数据的更新方式、更新技术以及更新发布一体化流程等关键技术。采用增量更新技术矢量数据,基于历史要素与现势要素节点、分线段的位置关系,检测并提取数据库中更新的要素;利用分词检测方法检测地名信息的匹配度,进行地名数据的更新;基于地名与路网数据,对公交数据进行检测、采集、优化等流程,完成公交数据的更新;并建立平台数据更新与发布一体化流程。经过作业流程控制与编写辅助程序,极大提高数据更新的速度与质量控制水平。     

AutoLISP语言在地理信息数据检查中的应用

AutoCAD是工程人员普遍使用的通用绘图软件,结合专业特点,通过AutoCAD内嵌的Visual LISP语言编程,实现对地理数据的自动检查和处理,从而极大地提高生产效率。     

浅谈北京规划市区1:500地形图数字化测绘

地形图为国民经济建设和社会各行各业的发展提供测绘保障,它是城市规划设计、市政工程建设、工业与民用建筑、土地开发利用、防灾减灾等各方面的基础数据之一。本文结合北京城市基础测绘工作,以《BSCS G2000》测图软件为例,简述大比例尺数字化地形图的作业流程,地形要素取舍及检查验收工作。