B-polarization induction in two thin half-sheets coupled to the mantle by a conducting crust—II. Solution by the mode-matching method, the fields above the conductors, and example results

The mode-matching method is used to obtain an exact analytical solution to the problem of B -polarization induction in two adjacent thin half-sheets, lying on a conducting layer that is terminated by a perfect conductor at finite depth. These components of the model represent, respectively, the Earth's conducting surface layers, crust, and mantle. In dimensionless variables, the model has three independent parameters, these being the two thin-sheet conductances and the layer thickness. The mode-matching solution obtained in this paper is shown to be identical lo that derived via the Wiener-Hopf method in a companion paper (Dawson 1996), and so provides additional verification of that solution. As was shown in the companion paper, the solution for the present model contains, as special limiting cases, those for three models considered earlier by various authors. The second part of the present paper addresses the solutions for the electric fields in the non-conducting half-space above the conductors, which represents the atmosphere. In the final part, sample numerical calculations are presented to illustrate the solution.     

北半球大气臭氧层的遥相关结构分析

本文分析了北半球冬春季和夏秋季大气O_3层的遥相关结构.结果发现,O_3层存在一系列遥相关型,其时域特征与O_3层槽脊及大气环流型的变化有关,主要可分为:(1)O_3槽间型,(2)O_3槽脊型,(3)O_3脊间型.表明遥相关区域的空间分布具有波状结构.随着环流型的季节调整,冬春季与夏秋季O_3层的遥相关结构存在着差异.所得结果可显示出大气环流对O_3的输送作用以及环流系统振荡导致的O_3层异常分布,这对进一步揭示O_3层的时域演变特征具有重要意义.     

试论旋扭构造形成的地球动力学模式——以欧亚旋扭构造体系为例

形成旋扭构造的动力可概括为五个方面:地块随着地球自转速率的变化,局部发生的旋扭;漂移在软流圈之上的地块遇到上拱的“热柱”受到局部牵制而旋扭;地幔熔融体物质对流循环产生蠕动式旋扭;岩石圈拖曳牵动引起旋扭;重力控制下密度分异所引起的水平漫流碰接于上升物质而旋转。欧亚大陆上分布着涡轮状、帚状、莲花状、连环状等各种旋扭构造。     

"98.7"特大暴雨低涡的螺旋度和动能诊断分析

“98．7”特大暴雨过程与700hPa低涡切变线的强烈发展以及丰沛的水汽和强垂直运动密切相关。螺旋度的诊断结果揭示,与强暴雨区和切变线低涡相应的是一对符号相反而又紧邻的螺旋度带。它们的垂直结构是一对符号相反而又互伴的螺旋度柱;螺旋度及其诸分量的量级是相同的。这表明,垂直运动的水平切变和水平速度的垂直切变以及水平速度的水平切变对螺旋度有相同大小的员献,也意味着强垂直运动和低空急流对暴雨的发生和发展极其重要。动能的诊断结果显示。强动能区与暴雨区和低涡切变线有很好的对应关系,在中、低空的强动能中心也正是强降雨中心;动能最强的700hPa也是低涡切变线发展最强的层面。强动能及其强梯度区和强螺旋度区基本一致。表明强动能及其强梯度对螺旋度变率及其通量有重要贡献。     

地面感热对青藏高原低涡流场结构及发展的作用

考虑热带气旋类青藏高原低涡为受加热和摩擦强迫并满足热成风平衡的轴对称涡旋系统,通过求解线性化的柱坐标系中涡旋模式的初值问题,分析了地面感热对高原低涡流场结构及发展的影响,给出了高原低涡眼壁内、外侧水平流场和垂直流场的结构特征,讨论了低涡发展与其水平尺度、垂直厚度、所处纬度以及热量总体输送系数和加热强度的关系.结果表明:地面感热对低涡的生成及发展具有重要作用,但这种作用是否有利于低涡的发展与低涡中心和感热加热中心的配置有关.     

山西义兴寨金矿床金矿物颗粒的产出及其成矿动力学意义

山西义兴寨金矿床的金主要呈包体金和裂隙金两种产出状态.文章根据成矿地球化学动力学理论,论证了金元素在含矿断裂发生脆性破裂和脆-韧性扩张活动中析出的化学反应类型,以及受反应动力学条件的制约,形成矿石中金不同产出状态的规律.指出热液矿床中普遍存在的包体金为热液成矿早期阶段断裂发生脆性破裂和成矿流体沸腾,导致快速反应结晶的产物;而裂隙金和晶隙金为成矿晚期金等矿质在流体中残余富集,同时成矿断裂再次发生脉动破裂,即成矿热力学演化与有利的构造动力学因素耦合作用的结果.得出金矿物颗粒的产出状态具有成矿动力学意义的结论.     

阿拉斯加输油管的设计和施工方式方案变更过程及其背后的原因和哲学思想

阿拉斯加输油管道公司曾经研发和使用了3种主要施工方案和技术:传统地埋式、特殊埋设和地上敷设方式.在传统地埋式施工方案中,管顶埋深变化于0.9~2.7 m.这主要是考虑了地形变化,而不是沿途的岩性和土壤类型.在特殊埋设方案中,在原油管道必须埋设的地段,如大规模动物迁徙常用地段则使用通道冷液循环降(保)温系统和(或)热管(桩)降(保)温,来保护多年冻土.地上敷设方案包括桩基架设和地上洁净砾石管堤(垫护层).后者只在管道进入和离开多年冻土时采用.架设桩基横梁方案中使用有或没有热管保温的垂直支架梁(单元)(VSM).在初步规划和设计阶段,管道的业主公司(即横穿阿拉斯加管道系统,或TAPS)和随后的阿拉斯加管道服务公司(APSC)不容商量的坚决要求100%的埋设方案.但是,随着勘察工作的进展和设计方案的细化,施工设计方案在不断变化.1977年管道施工结束时,只有57%的管道采用了埋设方式.管道运行30 a后的今天(考虑运行期间维护中所产生的问题),很多经验丰富的工程师认为53%的埋设可能更合理.设计和施工方案变更的原因主要有:1)为了获得通过联邦政府所属的土地所需的许可证,政府有特殊的规定和要求;2)管道公司的设计、施工和管理人员进行了现场野外调查、研究,并积极参与了详细设计和研发;3)美国环境政策法案(NEPA)的最新要求(启用了核准制).阿拉斯加管道服务公司是7家主要石油公司的服务机构.由于这个项目的巨大规模和所涉及的高昂费用,致使各大石油公司的工程师非同寻常程度的参与.在文章中,笔者论述了与阿拉斯加管道施工有关的阿拉斯加管道服务公司、美国联邦和阿拉斯加州政府相关组织机构的形成历史,管道设计演变过程及其背后的哲学思想,以及阿拉斯加管道工程项目的经验和教训.     

汛期西南低涡移向频数的年际变化与降水

利用1960～1999年汛期西南低涡不同移向的数据资料与同期移向相对应站点的降水量进行同步相关分析和检验，并将通过显著水平a=0．05检验的两组资料用墨西哥帽子波进行分析。结果显示：这40年汛期中出现的西南低涡，在原地生消的占总数的一半以上，而能够继续移动发展的西南低涡以偏东路径为主；东北路径的西南低涡与该方向上太原、石家庄降水的相关比较好，偏东路径与汉口降水相关较好，移动总和与内江降水相关较好；从小波分析结果发现东北、偏东路径低涡出现次数与对应站点降水，在10年以上的时间尺度上它们的分布周期存在良好的对应关系。