Dynamical formulation of Broecker''s model for marine cycles of biologically incorporated elements

Broecker presented a steady-state, two-box model which emphasizes the role of kinetic factors in determining the chemical composition of sea water. Unlike thermodynamic models, Broecker's model suggests that sizable temporal variation in the composition of sea water and rates of sedimentation may have taken place in the past 100 million years. To describe the evolution of the ocean's chemical system and interpret variations observed in the sedimentary record, we have formulated a dynamical model. Mass-balance consideration leads to a set of coupled nonlinear differential equations. The equations are linearized and solved for step function changes in the rate of river input and in the rate of vertical mixing. This simple model of the ocean's chemical system is shown to be stable against oscillations. Using data for the modern ocean, the response times for P, C, Si, Ca, and Ba are calculated to be of the order of 10⁴ to 10⁶ yr for changes in river and other inputs and of the order 10¹ to 10² yr for a change in the rate of vertical mixing. Analog-simulation techniques, discussed for the situation of the two-box model, provide a powerful tool for treating nonlinearities and systems with more than two components. In the final section, consequences of the dynamical formulation are compared with parameters appearing in Broecker's steady-state formulation.     

湖南农业抗旱能力综合评价

利用灰色系统理论中的关联分析建立了湖南农业抗旱能力评价的指标体系，运用密切值法对湖南14个地州市的抗旱能力进行了综合排序。其结果表明湖南省各州市的农业抗旱能力差异较大，其中：衡阳（0．03）、常德（0．32）密切值小，抗旱能力强，株洲（3．14）、张家界（3．34）密切值大，抗旱能力弱。并根据湖南的实际为其抗旱减灾、提高抗旱能力提出了合理的建议与对策。     

基于Sobol'方法的释光热年代模型参数敏感性分析

地温随距地表深度减小而降低。地质体的剥露过程减小了地质体的埋深和温度,因此可通过地质体的温度变化历史重构其剥露过程。地质体中矿物释光信号积累受周围辐射剂量和环境温度的控制,因此可将矿物释光信号作为一种热年代计,通过测量矿物中积累的释光信号反演得到其热历史并推断相关地质过程。释光信号与时间、温度的关系由释光热年代模型所描述,模型中包含特征饱和剂量、环境剂量率、陷阱深度和频率因子等诸多参数,对矿物热历史的准确约束依赖于通过实验方法测定上述参数。实验测量的精度、测量方法的不确定性及样品本身特征对上述参数的测量带来了不确定性,影响了热年代和热历史重建的准确性。不同参数影响程度是否相同？哪些是更加关键的参数？从热年代实践的角度,需要我们获得对各参数影响的先验估计。然而,目前仍然缺乏相关的研究。为了定量评估不同参数的影响,本研究采用基于方差分解思想的Sobol'全局敏感性分析方法,使用现有文献报道的参数可能取值范围,对现有石英和钾长石的释光热年代模型进行参数的全局敏感性分析。考虑到参数敏感性可能受热历史、信号饱和水平影响,本研究比较了不同冷却速率(热历史)下不同冷却年龄(信号饱和水平)条件下的参数敏感性的差异,为有的放矢地对关键参数的测量方法进行优化约束提供了理论依据。

     

Appreciation of Contributions by Georges Matheron and John Tukey to a Mineral-Resources Research Project

Georges Matheron (1930–2000) and John Tukey (1915–2000) were among the most prominent mathematical statisticians of the 20th century. Both men produced numerous important new theoretical and practical results. This personal appreciation of their work concentrates on contributions to mineral-resources research and describes their influence on my work in mineral-resource evaluation studies at the Geological Survey of Canada (1966–1983).     

郑州北郊水源地中深层地下水均衡分析

本文在依据郑州北郊地区水文地质条件,分析了其水源地深层地下水的补给量和排泄量：中深层地下水补给量为7152m3/d,排泄量为7134m3/d,均衡差为18m3/d;开采条件下,中深层地下水的补给量为46301m3/d,排泄量为46320m3/d,均衡差为-19m3/d。     

玉溪市自建民居的抗震性能分析

由于施工、材料、改建等因素的影响,自建民居往往达不到抗震设防的目标.本文以玉溪市某社区房屋为例,利用砖混结构的震害预测计算方法,探讨了加层及底层改建的做法对自建民居抗震性能的影响.计算分析结果表明：加层会减低民居的抗震性能,层数越多,抗震性能越弱,而底层改建更明显地降低了民居的抗震性能.     

2000年青海玛多6.6 级强震中长期预测回顾

对2000年青海玛多6．6级强震的跟踪预测过程作了简要回顾和总结，结果显示预测效果较好，同时表明翁文波信息预测理论对青藏高原北部地区强震预测具有较高的实用价值。     

徕远广场结构设计地震波的确定

选择合适的人造地震动时程是高层建筑采用时程分析法计算地震作用的基础。介绍了徕远广场结构设计地震波的确定方法及过程。鉴于各条地震波输入进行时程分析的结果的离散性,提出可以采用场地土层反应分析得到的地表加速度时程及按照《高层技术规程》设计规准谱拟合人造波作为结构设计地震波。     

1998年“4.18”强沙尘暴分析及数值模拟

对1998年4月18－19日发生在新疆、甘肃、宁夏、内蒙古等地的一次强沙尘暴天气过程从天气事实、天气学成因等方面进行了分析和诊断，然后利用非静力MM5模式对这次沙尘暴天气进行了数值模拟。结果表明，西西伯利亚强冷空气迅速东移，在新疆西部上空形成强锋区，对应的地面冷锋东移至前期增暖显著的新疆、内蒙古、甘肃、宁夏等地形成了本次大风、强沙尘暴天气。用非静力MM5模式较好地模拟出了此次强沙尘暴天气过程的地面强风系统、高空锋区的发生发展。     

秦皇岛石门寨亮甲山奥陶系剖面化学地层和旋回地层研究

根据秦皇岛石门寨亮甲山奥陶系剖面的化学地层和岩石地层特征,将亮甲山组(O1l)细分为下、中、上段。选取Fe/Ca、Ti/Ca作为古气候替代指标,开展时间序列分析。通过多窗谱法(MTM)和傅里叶变换法(FT),从Fe/Ca、Ti/Ca比值中共提取出两个明显的米兰科维奇旋回：长偏心率405 ka和短偏心率90 ka。基于长偏心率周期建立的天文年代标尺表明,亮甲山组沉积时长为6.2 Ma,平均沉积速率为14.68 m/Ma,其中亮甲山组下段(0.00~48.00 m)和中上段(48.00~91.00 m)的沉积速率分别为12.00 m/Ma和19.55 m/Ma;马家沟组下部的沉积速率为18.00 m/Ma。奥陶纪生物大辐射可能直接导致碳酸盐生产模式由以灰泥生产为主转变为以生物碎屑生产为主,并使亮甲山组下段与中上段之交碳酸盐沉积速率大幅增加。旋回地层分析显示,早、中奥陶世之交天文轨道周期变化引起的地球气候改变可能对奥陶纪生物大辐射有重要的调控作用。