基于电离层线状变化特征的电离层建模方法

电离层变化主要受太阳活动和地磁活动的影响,研究发现受到地磁场作用,电离层内部电子在特定线状特征上的变化具备一定规律性,如经度方向的规律性强于纬度方向。基于此,提出了一种基于电离层线状变化特征的建模方法,选择具备特定地理位置约束（经线方向、纬线方向、磁力线方向）的站点,引入电离层高阶梯度变化,估计待求点电离层电子含量信息。实验结果表明,在DOY172地方时14时,地磁经度带和地理经度带的误差均值和标准差最优结果比地理纬度带的结果分别减小了72%、62%。从2014年整年来看,线性建模误差均值和标准差最优结果比面状建模误差均值和标准差分别减小了82%、49%。     

“可燃冰”开发,难在哪？

自20世纪60年代以来,人们陆续在冻土带和自海洋深处发现了一种可以燃烧的“冰”,就是天然气水合物,即后来被人们称作“可燃冰”的物质。可燃冰中甲烷含量占80%~99.9%,燃烧污染比煤、石油、天然气都小得多,而且其广泛分布在大陆永久冻土、岛屿的斜坡地带、活动和被动大陆边缘的隆起处、极地大陆架以及海洋和一些内陆湖的深水环境,在全球范围内的储量是现有天然气、石油储量的两倍,足够人类使用1000年,因而被各国视为未来石油、天然气的替代能源。     

科技之窗

为适应当前水文水资源领域新技术发展,满足读者及时了解有关水文水资源科技信息与动态,本刊从2006年起将不定期刊登“科技之窗”栏目,主要包括水文水资源领域新的科技成果简介、新技术名词和概念介绍、国外水文水资源学科领域科技动态、水文技术实践与创新动态、国内外学者与专家学术交流动态等内容,欢迎读者给本刊投稿。     

岩溶洞穴次生碳酸盐沉积铀及其同位素组成古气候环境研究进展

洞穴沉积铀含量及其同位素初始234U/238U[（234U/238U)0]变化均与过去气候环境变化关系密切。文章分别对石笋中U含量和(234U/238U)0的气候意义进行统计分析发现,多数研究认为洞穴沉积U含量和(234U/238U)0可能指示土壤湿度和有效降水变化。然而,不管是对洞穴沉积的U含量还是(234U/238U)0,其气候环境意义解读还存在两种观点。但无论如何,这些研究成果都显示了洞穴沉积的U含量和(234U/238U)0是研究过去气候环境变化的重要替代指标。在未来的研究中,除了土壤环境和过程,还应关注U来源的相对贡献变化和其他微量元素与U元素的关系。这一指标可能在对东亚地区的大气粉尘活动和冬季风演化、地表生物量的变化研究等方面发挥重要作用。      

页岩油评价的关键参数及求取方法研究

随着非常规油气勘探的进一步深入,页岩油气逐渐成为现今勘探研究的热点和难点。目前国内针对页岩油的勘探开发没有成功的案例可循,实际工作中一直沿用了国外页岩气的勘探及评价思路。通过研究指出,页岩油自身的特点决定了其勘探不能照搬国外的页岩气评价思路,将研究重点仅仅停留在有机碳含量上无法满足勘探需要,页岩油勘探的核心问题在于地层已生成的游离烃含量的评价。利用胜利油区第一口页岩密闭取芯井分析化验资料为基础,系统研究了孔隙度与单位含油体积以及含水体积之间的关系,发现了烃源岩中孔隙性越好,含油性越好的特点。利用孔隙度、含油饱和度等岩心分析数据推导出了反映泥质页岩游离烃含量的评价模型,并构建了基于实测的深侧向电阻率、孔隙度、有机质成熟度等参数的求取模型。利用页岩地层游离烃中有机碳含量和总有机碳含量对比可以直观反映地层中游离烃含量的垂向变化规律,指示页岩层段的有利油气区段。以胜利油田沾化凹陷罗家地区罗69井实验分析资料为例,对模型的参数求取及效果分析进行了阐述,构建的地层有机质成熟度模型及游离烃中有机碳含量均精度较高,在此基础上,通过游离烃有机碳含量绝对值、以及游离烃中有机碳含量与地层有机碳含量的比值实现了对页岩油地层可动油气富集带的指示,可动油气相对富集的层段即为页岩油地层的勘探目标。该思路可为目前的陆相页岩油勘探提供借鉴和参考。     

秀场

加拿大斑点湖 在加拿大奥索尤斯小镇外西北方的奥卡诺根山谷中,有一片奇特的湖。湖面上一个个圆圈,像漂亮的斑点镶嵌其中,故得名“斑点湖”。湖水中富含多种高浓度矿物质,到每年6月至9月中旬,由于湖水大量蒸发,水中的矿物结晶便形成这些圆圈。由于矿物质含量的不同,这些“斑点”呈现出白色、淡黄色、绿色和蓝色。据说,当地印第安土著用该湖水浸渍的泥浆来治疗创伤和疾病。     

我国海水贝类养殖低碳效应评价

食物生产系统的碳排放占人类活动碳排放总量的 30%, 碳汇渔业是一种重要的面向人类社会高质量食物蛋白质供给 的低碳发展路径。本文基于常见的 11 种养殖贝类的固碳系数和蛋白质含量特性研究,系统评估了我国2019 年养殖牡蛎 、蛤 类、扇贝、贻贝和蚶类等在养殖周期内碳捕集特性以及对低碳发展的贡献。研究表明： (1) 11 种养殖贝类之间贝壳和软体 组织含碳量的差异并不明显,但干重比和出肉率差异显著。因此,贝类固碳量核算不能忽视种类差异。 (2)所选 11 种贝类 软体组织皆属于高蛋白食品,虾夷扇贝软体组织 (干重) 的蛋白质含量最高。针对单位质量贝类养殖,长牡蛎的碳封存贡献 度最大,而华贵栉孔扇贝提供的蛋白质最多,两者都是碳汇渔业的优势种。(3) 据估算,我国2019 年海水养殖贝类中牡蛎、蛤 类 、扇贝和蚶类总共吸收固定了约 117.98 万吨 C02,提供了 40.65 万吨蛋白质 。这些蛋白质相比于牛肉源蛋白质可减少 4 048.74 万吨 C02 当量的排放量。由于贝类固碳强度大,探索低碳可持续的贝类养殖是绿色渔业经济的重要引擎, 也是建立可持续高质量“蓝色粮仓”和生物固碳的重要路径, 将在我国低碳产业发展中发挥重要作用。     

输水隧道地震响应的多物质ALE数值分析

为研究浅埋输水隧道内部流体对隧道地震响应的影响,考虑黏弹性人工边界、土壤的非线性、隧道结构刚度有效率及流-固耦合作用,建立了双线隧道-土体-流体相互耦合作用的力学模型。通过刚度折减试验得到衬砌环环向、径向、轴向刚度,进而引入正交各向异性连续材料作为衬砌材料模型。采用基于任意拉格朗日-欧拉（ALE）描述法的流-固耦合方法,对上海某大直径双线输水隧道在流体作用下的地震响应进行了分析。通过与等效密度法对比,验证耦合模型对于处理输水隧道多物质非线性耦合抗震问题的可行性。计算结果表明,在水平方向地震激励下,无论一致激励或是非一致激励流体对隧道地震变形和内力都有较大影响,但对位移影响较小;对于不同隧道内水量,隧道弯矩均集中于衬砌隧道45°交叉斜线位置;相比于一致激励,非一致激励增强隧道地震位移和变形响应是明显的。     

塔里木盆地塔中北坡奥陶系微生物碳酸盐岩储层形成机制与评价

微生物岩储层是当前的研究热点之一.通过对塔中北坡微生物岩样品的岩芯以及铸体薄片的观察,发现研究区域的微生物岩储层以裂缝-孔隙型储层为主.对其进行全直径孔渗性检测发现,微生物岩储层具有较好的天然气储集物性.通过对微生物岩的形成机制及特点的分析,结合应力敏感实验和成像测井资料,总结出微生物岩储集空间发育的优势因素.原生白云石的生成可以促进方解石的溶解,而塔中北坡微生物岩发生早成岩岩溶作用,部分地区叠加晚期深成热液改造,提高了储集物性;有机质含量较丰富不仅可以在埋藏成岩阶段生成有机酸造成溶蚀,还能够降低微生物岩的极限强度从而容易在构造作用下发生断裂形成裂缝,因此塔中北坡微生物岩储集空间主要以次生作用为主.通过岩石压缩系数的测定,得出微生物岩的抗压实能力一般,但藻屑骨架对藻孔的保护有利,抗压实能力最强的是受到热液作用而硅化的微生物岩,其次是白云石化微生物岩.