北阿拉伯海的光纤海洋观测网络:成功、挑战和机遇

2005年夏,一个先进的海洋观测网络——包括实时的光纤海洋观测系统和内部存储的自动化观测系统——被投放在了阿曼海和北阿拉伯海并运行至今.在2010年初,其中的自动化观测系统被升级到了新的深水光纤观测系统.这个海洋观测网络是在阿曼农业和渔业部的资助下,由美国的Lighthouse R&D公司设计、开发、安装和维护的.这2个观测系统作为一个整体已经连续工作了7年多的时间.所采集数据包括海流、温度、盐度、压力、溶解氧和浊度等.该海区是一个多水团的汇合区,波斯湾的高盐水和阿拉伯海的低盐水在这里汇合并蔓延南下到印度洋.对采集的数据研究表明,这一观测网络对研究该区域的物理和生物过程具有重要价值.在此,将系统介绍整个观测网络,并简要阐述已经完成和接近完成的4个研究主题:①对阿拉伯海有记载以来最强热带气旋“古怒”的海洋响应的研究;②阿曼海北部的季节性缺氧现象的季节及年际变化和成因分析;③深海声散射层的时空演变;④阿曼海和北阿拉伯海的高温高盐现象的成因.该观测网络采集的长期、连续的时间序列对这一地区的海洋动力研究、水文的季节性变化,以及气候的长期变化等研究都有很大帮助.此外,如果观测网络可以完成25年的设定观测目标,这将对验证和改进海洋环流模式和海气耦合模式具有重要意义.     

内蒙赤峰鱼眼石矿物学特征及其水的赋存状态研究

采用显微镜和XRD,EMPA,FTIR,RAMAN,TGA等现代测试方法对内蒙赤峰鱼眼石的晶体形态、矿物组合、化学成分、谱学特征、热力学性质等进行了测试分析,初步探讨了鱼眼石晶体形态的成因以及水的赋存状态。赤峰鱼眼石晶体呈粒状—假立方状,由四方柱{100}、四方双锥{111}和平行双面{001}聚合而成,无色-浅粉红色,玻璃光泽,透明到半透明,与钙铁辉石、雪硅钙石和毒砂等矿物共生。赤峰鱼眼石的主要化学成分为w(SiO_2)50.22%~52.73%,w(CaO)24.16%~25.28%,w(K_2O)3.57%~5.80%和w(F)2.62%~3.48%,含有少量的Na_2O,Al_2O_3和Cr_2O_3,平均成分的晶体化学式为:(K_0.964Na_0.109)_1.073Ca_4.036[(Si_7.727Al_0.091Cr_0.073)_7.891O₂₀](F_0.828OH_0.172)_1.000·7.775H_2O。硅的含量不足导致硅氧四面体层活性氧与层间阳离子的键强增大,促使鱼眼石晶体沿c轴方向的生长,形成粒状—假立方状晶体形态。红外光谱中3 556 cm^-1和1 691 cm^-1吸收峰以及96.7℃,255.9℃,418.9℃,437.7℃的主要失水温度均表明赤峰鱼眼石中的水属于结晶水,而600℃以后仍有少量的失重,以及红外光谱中3 418 cm^-1和3 242 cm^-1吸收峰的出现,又反映出赤峰鱼眼石中部分水具有结构水的特点。     

宝玉石沉浮

正石头如人,亦有沉浮。所有的石头中,最疯狂的当属翡翠。一个中档的玻璃种挂件售价可达50万元,顶一辆豪车。2010年,一般翡翠饰品的价格涨了一倍多,精品甚至涨了两倍。所有的石头中,最令人费解的是黄龙玉。一块曾被人当做观赏石的黄蜡石,因为在云南龙陵县苏帕河畔所产的质量较好,接近玉质,从而被更名为黄龙玉——"黄"是颜色,"龙"即龙陵县,玉为类别。其价格在短短几年时间,上涨千倍,这是所有玉种都未曾经历过的神话。但却又迅速地没落,如同一个美丽的泡沫。     

Distributed fiber optic monitoring and stability analysis of a model slope under surcharge loading

In the discipline of geotechnical engineering, fiber optic sensor based distributed monitoring has played an increasingly important role over the past few decades. Compared with conventional sensors, fiber optic sensors have a variety of exclusive advantages, such as smaller size, higher precision, and better corrosion resistance. These innovative monitoring technologies have been successfully applied for performance monitoring of geo-structures and early warning of potential geo- hazards around the world. In order to investigate their ability to monitor slope stability problems, a medium-sized model of soil nailed slope has been constructed in laboratory. The fully distributed Brillouin optical time-domain analysis （BOTDA） sensing technology was employed to measure the horizontal strain distributions inside the model slope. During model construction, a specially designed strain sensing fiber was buried in the soil mass. Afterward, the surcharge loading was applied on the slope crest in stages using hydraulic jacks and a reaction frame. During testing, an NBX-6o5o BOTDA sensing interrogator was used to collect the fiber optic sensing data. The test results have been analyzed in detail, which shows that the fiber optic sensors can capture the progressive deformation and failure pattern of the model slope. The limit equilibrium analyses were also conducted to obtain the factors ofsafety of the slope under different surface loadings. It is found that the characteristic maximum strains can reflect the stability of the model slope and an empirical relationship was obtained, This study verified the effectiveness of the distributed BOTDA sensing technology in performance monitoring of slope.     

顶级宝石闪耀东方——记首届中国矿物宝石博览会

正5月16日至20日,经国务院批准、由国土资源部与湖南省人民政府联合主办的首届中国矿物宝石博览会(以下简称矿博会)在长沙举办。此次博览会以"汇聚全球资源,打造国际品牌,扩大交流合作,弘扬科学文明"为宗旨,是国家级国际专业博览会,是国内举     

BOFDA技术综述及用于岩土工程监测的可行性研究

布里渊散射光频域分析技术(BOFDA),是一套通过测量连续泵浦光和连续探测光相互作用后产生的布里渊散射光所确定的基带函数的脉冲响应,运用相关计算方法确定传感光纤上物理信息的综合系统。与其它分布式光纤传感器相比,BOFDA可在窄基带下操作,具有分布式、高信噪比、高空间分辨率、低成本、多频信号平行测量和处理、信号动态范围大等优点。本文对BOFDA用于测量应变和温度的基本原理进行了介绍,并对前人做的室内、现场试验进行了概括和总结。     

光纤时间传递系统中时钟驯服模块的设计和实现

提出了一种基于光纤时间传递系统的时钟驯服模块设计方案。介绍了系统硬件的组成。在对信道特性和压控晶振进行理论和实验分析的基础上,设计实现了适用于光纤信道特性的卡尔曼滤波算法以及驯服流程控制程序。实验测试表明：该模块能结合恒温晶振短期稳定度好和光纤时间传递系统秒脉冲长期稳定度好的优点,时间传递的精度优于0．25ns（1σ）,输出的秒脉冲的长期稳定度优于10^-14。     

GPS在瞬变电磁系统同步中的应用研究

在单片机控制下,利用GPS秒脉冲信号对中等精度恒温晶体钟不断校正,从而达到较高的同步精度。GPS同步钟可以克服GPS短期失效和中精度恒温晶体精度不高的影响,具有价格低,精度高的优点,有广阔的应用前景。经在野外试验表明:GPS同步钟的精度,可以满足瞬变电磁系统对高精度的时间同步的要求。     

水平定向钻在光纤入户市场中的应用

本文介绍了水平定向钻进具有的优势,以及在光纤入户市场中所起的重要作用和带来的经济利益。