岩石波速温度和压力系数的测量方法及其应用

概述了高温高压实验技术在研究地球深部物质组成和结构等方面所起的作用，认为它是把地球物理模型同地球深部物质组成结合起来必不可少的一个中间环节，通过分析典型的试验结果，介绍了在实验室测定岩石波速温度系数（ρ↓V/ρ↓T）P、压力系数（ρ↓T／ρ↓P）T和岩石本征波速（VO）的方法，以及运用它们进行波速外推的原理，结合前人工作实例，阐明了将此技术与地质及地球物理研究结合，为地球物理测深资料的解释提供实验约束的研究思路，针对在前人工作中实验参数及实验结果存在差异的现象，着重探讨了实验条件和流程对实验结果的影响，认为，在用回归方法计算（ρ↓V／ρ↓P）T时，通常应在大于300MPa的压力段上采集实验数据，以消除岩石内部先存微裂隙的影响；在计算（ρ↓V／ρ↓P）T时，为抑制热裂隙的产生，还应满足不小于1MPa/℃的压力增量；另外，测定（ρ↓V／ρ↓T）P时，实验温度不宜太高，以避免引起岩石内部的矿物相变和物态变化。     

基于CFD船舶操纵性预报方法研究

基于CFD技术和重叠网格技术完成了黏性流场中KVLCC2船模的操纵性水动力导数的数值计算。为保证计算的精确性,进行了网格的收敛性分析,给出了合适的网格划分方法;通过数值模拟斜航运动、纯横荡运动和纯艏摇运动计算出的水动力与相应条件下的试验值对比,计算结果与试验值吻合良好,计算出的水动力导数准确度较高。基于MMG分离建模方法建立KVLCC2船模的操纵性数学模型,利用龙格-库塔算法求解微分方程组,对船舶操纵运动进行仿真。回转试验和Z形操舵试验的仿真结果与试验结果对比,其回转直径和轨迹都非常吻合,表明采用的船舶操纵性预报是可行的。     

共轭伸展褶劈理夹角的定量解析

９０ 年代初以来,中国地质学者先后在浙、皖、赣、湘的“板溪群”及震旦系中发现了古生代的生物化石。因此,再次将“板溪群”是否是前震旦纪的一个变质地层单位、江南古陆是否存在以及华南大地构造格局是否需要重新厘定等问题提了出来。１９９３ 年笔者于赣东北蛇绿混杂岩带内的“双桥山群”岩块中,首次发现了含晚古生代的放射虫硅质岩。１９９６ 年又在该混杂岩带多处的“双桥山群”岩块和“下震旦统志棠组”中找到了含晚古生代的放射虫硅质岩,还首次在“登山群拔竹坑组”中发现了早古生代的几丁虫化石。经数年野外多次观察和对室内化石鉴定、岩石地球化学测试结果以及岩石学特征的综合分析表明,所发现的含晚古生代放射虫硅质岩及其岩石组合是一套洋盆深水相沉积;登山群拔竹坑组,是早古生代的一套浅水陆棚 深水陆棚 半深海相沉积。结合同行学者在邻区“板溪群”研究方面取得的新成果,笔者认为：“板溪群”不是前震旦纪的一个变质地层单位,而是一个复杂的构造岩带,江南古陆是不存在的,华南从早古生代到中生代早期还经历了一次洋盆演化过程,现在的构造格局是印支运动奠定的     

球坐标系下谱元法三维地震波场模拟

谱元法已成为区域性乃至大陆性尺度地震波场模拟的重要工具.对于区域或大陆尺度层析成像而言,地球曲率不可忽略,此时模拟地震波传播采用球坐标系更为合适.本文从球坐标系下弹性波动方程弱形式出发,基于球坐标系变分原理给出了球坐标系下求解三维地震波方程的谱元法.另一方面,计算Fréchet敏感核是进行全波形反演的关键,本文借助伴随原理,推导了全波走时层析成像三维Fréchet敏感核表达式.为了验证球坐标系下谱元法的精度,我们将数值模拟结果与normal mode方法得到的解析解在1-D PREM模型下进行了对比.同时,我们将此方法应用到华北克拉通区域,以期获得地球内部结构精确成像.基于3-D全球径向各向异性地幔模型S362ANI和3-D地壳模型Crust1.0,我们建立了华北克拉通初始3-D背景模型,并将数值模拟结果与实际观测台站记录波形资料进行对比分析,利用互相关方法提取走时残差,最后给出了Fréchet敏感核在3-D空间中的分布,这些工作为下一步开展球坐标系下三维大尺度全波形反演奠定了基础.     

具有抑制植物病原真菌活性的含氮、硫、磷壳聚糖衍生物的研究进展

海洋生物体内蕴含着天然活性物质,许多都具有杀菌、杀虫、抗逆、促生长等功能,已成为新农药创制的重要源泉,据此研制新型海洋生物源农药,是海洋生物产业中的一个新领域,也是新型生物农药研发的重要途径。以虾、蟹壳为原料制备的壳聚糖是一种碱性多糖,能够促进植物生长,提高植物抗病、抗逆能力,在农业上受到广泛关注。为提高壳聚糖的应用性,通过改性提高其抑菌性是一个研究热点。本文主要基于本实验室近20年来在壳聚糖衍生化及抑菌活性方面开展的工作,系统地阐述了提高壳聚糖抑菌活性的活性拼接改性策略,即通过在不同位点接枝含氮、含磷、含硫等抑菌活性基团以提高其抑菌活性,分析了其构效关系,为研制新型海洋生物农药提供了理论与技术支撑。     

Numerical tools for geoscience computations: Semiautomatic differentiation—SD

This paper presents a differentiation method [referred to here as semiautomatic differentiation (SD)] based on generalization and extension of the Squire and Trapp formula for complex differentiation of real-valued functions. The performance of the generalized formulas for first-order derivatives is tested and compared with manual, automatic (AD), and finite difference (FD) techniques. My results show that, in terms of accuracy, the SD technique is competitive with AD, and in terms of implementation simplicity, it is identical to the FD method with the added advantage of being step-size insensitive and, hence, free from the step-size dilemma that plagues FD. Using central differencing in the complex plane, I extend the SD method to second-order derivatives, thus enabling approximation of the Hessians. Performance of the extension formulas is evaluated and compared with AD and FD methods. The results indicate that the differencing operation reduces the accuracy of the extension formulas by four to five orders of magnitude below that of the original Squire and Trapp formula. Nonetheless, compared to FD schemes, the SD method is six to seven orders of magnitude more accurate in all tests conducted. In addition, the extension formulas exhibit step-size (h) insensitive behavior over the entire h-range of the tests (1–10⁻³⁰), indicating high numerical stability of the schemes. I show by examples that SD provides a complete differentiation system that is computationally stable, efficient, highly accurate, and easy to implement.