近日太阳风中磁场回弯结构的MHD模拟

帕克太阳探针(Parker Solar Probe,PSP)在太阳附近发现大量磁力线回弯结构,通常还伴随有太阳风速度增加.这些磁力线回弯的产生机制到目前为止有多种解释,其中有代表性的一种是由慢太阳风中的喷流引起的.我们首先对PSP的就地观测数据进行了统计分析并给出了发生率和空间尺度随径向距离的演化情况,然后使用简化的1.5维磁流体动力学(magnetohydrodynamics,MHD)模型对喷流在太阳风中的演化进行了模拟,其中太阳风被简化为位于黄道面的球对称流.模拟结果表明喷流的确可以导致太阳附近磁力线发生偏转,验证了喷流可以对磁场方向改变有贡献的图景.不过喷流形成的原因还需要进一步研究.

     

冷泉活动区气泡羽状流数值模型研究

羽状流对天然气水合物的识别起到了间接指示作用,为研究冷泉活动区气泡羽状流产生的地震响应,需建立符合实际羽状流特征的模型。为此,参考实际羽状流赋存状态,结合含气泡水体特征,在已建立模型基础上,从羽状流气泡的垂直运移规律、分布特点及羽状流外观特征上对模型进行了改进,先后获得3个羽状流模型,最后的模型Ⅲ更接近实际羽状流赋存特征。通过与实际羽状流的对比,讨论分析了模型Ⅲ的合理性,并得出结论：所建模型体现了实际羽状流气泡的本质特征,并包含了更为复杂的气泡含量变化,可用于进一步深入研究羽状流地震响应特征,也为气泡羽状流的地震识别及天然气水合物的相关研究提供了较好的数值模型。     

冬春季黄海温度锋面的多时间尺度变化及主控因素分析

海洋锋面强度变化对陆源物质输运和全球物质循环有重要作用。冬春季节,中国东部陆架区西太平洋边界流分支与沿岸流之间形成了海洋温度锋。为探究冬季风暴和陆架环流双重影响下温度锋面的多时间尺度变化及主控因素,本文以黄海为研究区,分别在年代际尺度和天气尺度,利用信号分解和可解释深度学习方法,研究了低纬度驱动的环流系统和高纬度驱动的冬季风暴对锋面变化的耦合作用。在年代际尺度,通过使用经验正交函数分解和集合经验模态分解的方法,将北黄海的温度变化与黄海暖流强度相联系。研究结果表明,黄海的海表温度经验正交函数（EOF）分解第一模态的空间分布有明显的黄海暖流—沿岸流体系特征;海表温度EOF第一模态时间序列与黄海暖流强度指标的相关性良好,且受低频率厄尔尼诺‒南方涛动信号调控。在天气尺度,对卷积神经网络−长短时记忆网络（CNN-LSTM）模型进行训练并使用可解释性指标进行分析,结果发现无风或弱风条件下,海洋锋面主要由压力梯度力和科里奥利力的地转平衡维持;但在冬季风暴条件下,受开尔文波传播和切变锋破碎的影响,流场的低频波动成为导致锋面强度变化的主因。本文研究结果表明,大数据及机器学习方法是在众多海洋参数间建立联系,并发现一些独特物理海洋过程的重要手段,具有广阔的应用前景。     

东北平原杜蒙钻孔的磁性地层学和磁化率对松嫩古湖演化的指示

湖相沉积是过去气候环境变化研究的重要地质记录.东北平原在早-中更新世时期曾发育一个巨型湖泊(松嫩古湖), 对这一古湖的演化历史和机制仍需多钻孔的进一步研究.本研究针对东北平原杜蒙(HL)钻孔沉积物开展了²⁶Al/¹⁰Be同位素年代学、古地磁年代学、磁化率地层学和岩石磁学研究, 结果表明: (1)令字组和林甸组湖相沉积的界线为约900 ka; (2)林甸组的磁化率明显高于令字组, 令字组的高矫顽力弱磁性矿物贡献相对较大; (3)林甸组磁化率的升高可能与湖平面降低、水动力增强、入湖的强磁性矿物增多或者氧化还原条件改变, 从而生成了强磁性铁的硫化物有关; (4)约900 ka前后, 松嫩古湖萎缩, 可能与中更新世气候转型期间大西洋深层翻转流(Atlantic meridional overturning circulation, 简称AMOC)减弱致使热带辐合带(Intertropical Convergence Zone, 简称ITCZ)南移, 以及海平面下降造成更多陆地暴露地表, 水汽输送距离增加, 进而共同导致东亚夏季风降水减少有关.

     

青海夏日哈木岩浆熔离型铜镍硫化物矿床1∶5万航磁异常特征及找矿意义

通过对夏日哈木铜镍矿床1∶5万航磁异常等地球物理特征的分析,该矿床在航磁异常上表现为弱磁异常,地磁异常上表现为中强磁异常,基性、超基性杂岩体具中等强度磁性,镍黄铁矿化、磁黄铁矿化等铜镍矿石具有以剩磁为主的较强磁性,铜镍矿体是引起磁异常的主要因素,磁异常是寻找该类矿床的直接标志之一。航磁异常对岩浆熔离型铜镍矿床的寻找具有重要意义,东昆仑地区多处航磁异常具有寻找岩浆熔离型铜镍矿的潜力。     

下刚果盆地A区块中新统深水水道沉积特征

重力流分支水道是下刚果盆地中新统发育的典型深水沉积单元之一。利用相干时间切片、RMS均方根振幅和3D振幅可视化等地球物理手段识别出工区内发育的深水弯曲水道,论述了复合水道砂体内部充填结构,精细刻画了深水水道砂体的内幕结构,并利用地质异常体处理与三维可视化技术相结合追踪出工区内发育的水道砂体,描述了其平面分布特征和储层特征。工区内主要发育高弯度重力流分支水道,根据深水水道充填成因分类将其进一步划分为侵蚀充填型和侵蚀—加积型水道复合体;大型侵蚀水道内部由多期充填,主要由滑塌形成的旋转滑块和碎屑流、叠置水道及水道—天然堤沉积组成;并在三维可视化中识别出了多期水道砂体,探讨了水道砂体的地震反射特征和测井响应特征。     

磁异常探测中磁场矢量导数快速计算方法

目的 针对计算磁位高阶导数常用的频率域快速傅立叶变换方法在实际应用中存在边界效应的问题,提出了分别在x和y方向上移相π/2二维余弦变换定义及其时域微分定理,推导出了磁场矢量分量的导数计算公式,并将其应用于方向解析信号的磁异常边界识别方法。通过棱柱体源磁场理论数据对比分析,验证了基于余弦变换计算磁位高阶导数的方法在不需要扩边或滤波处理、未增加额外处理数据和算法复杂度的前提下,可避免或减小边界效应,算法稳定性更好,计算结果精度更高。     

基于无人飞艇平台的航磁系统试验与应用

介绍了艇载航磁系统的研制与集成,采用的飞行平台为无人飞艇,配备有优秀的飞控导航系统和高精度航空磁测系统,可实现无人驾驶、三维自主导航沿设计测线飞行.该系统分别完成了飞行试验与实际应用工作,测量成果与测区内以往航磁成果进行对比,结果显示其反映的地磁场特征形态基本一致,验证了系统的有效性;因工作比例尺与飞行参数不同,本次航磁异常等值线在细节上表现更为细致,弱磁异常表现更为清晰.在实际生产应用中,本系统为一些地面勘查难度大,范围小的区域进行航磁测量等提供了一种快速、高效的工作手段.     

辽宁瓦房店地区金刚石航磁调查飞行方法探讨

笔者通过分析研究以往航磁测量在辽宁瓦房店地区开展金伯利岩勘探的效果,根据金伯利岩勘探的基本要求,提出了利用航磁在该区开展金伯利岩调查的一些关键测量参数的选择方法,以此来提高寻找金伯利岩的可能性,为今后利用航磁开展金伯利岩的调查工作提供一定的借鉴.     

具有越流补给的含水煤层渗流模型求解与典型曲线

为了分析水层越流补给对煤层气井早期排水的影响,根据不稳定渗流理论,引入越流系数,建立了考虑层间越流现象的煤层中水的渗流数学模型。通过Laplace变换对模型求解,并利用Stehfest反演得到实空间的解,采用新的参数组合,分别绘制了压力和压力导数双对数曲线图版。从物理渗流机理上分析了层间越流对曲线形态的影响,随着越流系数的增大,径向流结束的时间越早;同时提出了利用典型图版拟合确定储层渗透率、表皮系数以及越流系数的方法。典型图版有助于定量评价越流的强弱,对煤层气井后续排采制度的调整具有指导意义。