关于地球科学人才培养的实践与思考

世纪之交的我国地质行业和地质学人才培养遇到了前所未有的困难,而资源、环境与灾害已成为新世纪人类社会发展面临的严峻问题.面对挑战和机遇,南京大学地球科学系以邓小平教育理论为指导,以创建“地质学“国家理科人才培养基地为契机,在教学改革的实践中探索并建立了基础型和应用型两类地质学人才的培养体系,依托本系雄厚的教学科研基础和师资力量,建成“三三三“培养模式和全新的课程体系,改革教学内容和方法、手段,提高学生综合素质和创新能力,七年来改革成果丰硕.2000年以来,在教育部世行贷款重点教改项目支持下,结合地学类学科在新世纪的发展趋势,正在努力探索按“大地学“口径培养人才的模式,创建培养具有大理科基础、大地学特色的地球科学人才的实施方案,为我国国土资源的合理开发利用、灾害防治和环境保护等的迫切需要培养新一代地学人才.     

基于广义极值理论的潜在地震海啸源震级上限及强震重现水平的估计——以琉球海沟俯冲带为例

以琉球海沟俯冲带作为研究区,将广义极值理论用于估计潜在地震海啸源震级上限,首先分析了琉球海沟俯冲带的地震地质构造特征以及历史地震资料,界定潜在地震海啸源区,然后根据地震活动性特征按时间域进行分割,并提取各时间段发生的极限震级的地震样本,最后通过广义极值分布模型估计了该区域的震级上限值和强震重现水平,并对其进行了不确定性分析。     

环境参量对广义Eady模态不稳定的影响

介绍了广义Eady模态的斜压不稳定问题并着重讨论了环境参量对该不稳定的影响。该模态不仅存在有类似于经典Eady模态的不稳定短波截断, 还存在有经典Eady模态中没有的长波截断, 前者对环境参量的变化不太敏感而后者对环境参量的变化敏感。层结参数的减小, 模式底基流垂直切变的增大, 纬度的增高和模式层顶高度的减小, 均有利于该模态不稳定的发生。广义Eady模态下的最不稳定波仍发生在天气尺度波段, 其振幅和位相随高度的变化大体与标准Eady模态类似, 等位相线也随高度西倾, 但振幅关于大气中层不再呈对称性。     

基于稀疏表示的地面磁共振信号提取方法

在多孔隙含水层中地面磁共振（surface nuclear magnetic resonance,SNMR）信号呈现多弛豫衰减特性,常规盲源分离方法和单指数拟合方法引起信号严重失真和信息缺失等问题.本文提出了基于稀疏表示的随机噪声背景下多弛豫SNMR信号的提取方法.根据SNMR信号的衰减特征,设计了精确刻画SNMR信号且与随机噪声不相关的离散衰减余弦冗余字典.其次,针对多弛豫SNMR信号稀疏度未知的问题,通过设置合理的残差比阈值控制迭代次数,改进了广义正交匹配追踪（generalized orthogonal matching pursuit,gOMP）算法,使得该方法应用于SNMR信号的提取时,具有更好的自适应性和普适性.再次,鉴于SNMR测量数据为多次独立重复采集的结果,提出了基于数据流的SNMR信号提取策略,在提高算法鲁棒性的同时,保证了信号提取结果的唯一性.最后,通过仿真和实测数据证明了基于gOMP算法的稀疏表示方法可以显著地提升多弛豫SNMR信号的提取质量,降低随机噪声对含水层反演结果的影响,提高SNMR探测能力.

     

Debris-flow event in the Frangerello Stream-Susa Valley (Italy)—calibration of numerical models for the back analysis of the 16 October, 2000 rainstorm

Three debris-flow simulation model software have been applied to the back analysis of a typical alpine debris flow that caused significant deposition on an urbanized alluvial fan. Parameters used in the models were at first retrieved from the literature and then adjusted to fit field evidence. In the case where different codes adopted the same parameters, the same input values were used, and comparable outputs were obtained. Results of the constitutive laws used (Bingham rheology, Voellmy fluid rheology and a quadratic rheology formulation which adds collisional and turbulent stresses to the Bingham law) indicate that no single rheological model appears to be valid for all debris flows. The three applied models appear to be capable of reasonable reproduction of debris-flow events, although with different levels of detail. The study shows how different software can be used to predict the debris-flow motion for various purposes from a first screening, to predict the runout distance and deposition of the solid material and to the different behaviour of the mixtures of flows with variation of maximum solid concentration.     

基于RAGA的PPC模型在化探异常分析中的应用——以凤太矿集区为例

化探数据处理的核心内容是地球化学背景与地球化学异常的合理区分,找矿信息提取将直接影响到成矿预测的结果.文章采用基于RAGA的PPC模型对凤太矿集区1:5万水系沉积物化探数据进行处理,初步探讨了投影寻踪聚类方法在地球化学异常识别与元素共生组合方面的应用,以及投影方向值所代表的地质意义.结果表明,PPC模型的化探异常识别效...     

应用NASA MERRA再分析资料对一次高原切变线的诊断分析

利用2016年6月29—30日地面及高空常规观测资料、CMORPH融合降水资料以及时空分辨率较高的NASA MERRA 0.625°×0.5°逐3 h再分析资料,对一次高原切变线过程进行了天气动力学诊断分析。运用广义位温、广义湿位涡和涡生参数等诊断量对切变线系统的生成及其降水分布进行分析。结果显示:广义位温等值线梯度大值区与大气水汽的聚集区相对应。切变线降水的发生、发展与广义湿位涡的分布及演变有较好的对应关系,低层大气广义湿位涡的正异常大值对降水发生有一定关联。广义湿位涡正负异常值之间的零线可较好表征高原切变线的位置。广义湿位涡中心强度对切变线生成与发展有一定指示意义。涡生参数可作为高原切变线生成和加强的一个明显前兆信号。     

基于波动方程的广义屏叠前深度偏移

地震波传播算子的计算效率和精度是制约三维叠前深度偏移的关键因素. 广义屏传播算子(GSP, Generalized Screen Propagator)是一种在双域中实现的广角单程波传播算子. 这一方法略去了在非均匀体之间发生的交混回响,但它可以正确处理包括聚焦、衍射、折射和干涉在内的各种多次前向散射现象. 通过背景速度下的相移和扰动速度下的陡倾角校正,广义屏算子能够适应地层速度的强烈横向变化. 这种算子可以直接应用于炮集叠前偏移,通过将广义屏算子作用于双平方根方程,还可以获得一种高效率、高精度的炮检距域叠前深度偏移方法,用于二维共炮检距道集和三维共方位角道集的深度域成像. 本文首先简述了炮检距域广义屏传播算子的理论,进而讨论了共照射角成像(CAI, Common Angle Imaging)条件,由此给出各个不同照射角(炮检距射线参数)下的成像结果,进而得到共照射角像集. 由于照射角和炮检距的对应关系,共照射角像集又为偏移速度分析和AVO(振幅随炮检距变化)分析等提供了有力工具.     

广义帕雷托分布在重庆暴雨强降水研究中的应用

引进广义帕雷托分布(GPD),借助于现代L-矩估计方法,模拟重庆地区极端降水事件,推算一定重现期的极端降水量分位数。模拟试验表明,基于超门限峰值法(POT)的GPD不但计算简便,而且基本不受原始序列样本量的影响,具有全部取值域的高精度稳定拟合(包括高端厚尾部),与GEV模拟结果相比,GPD具有更高精度和稳定性,更为实用。     

Nonlinear regional economic dynamics: continuous-time specification,estimation and stability analysis

This paper presents an innovative approach to the study of regional economic dynamics within a nonlinear continuous-time econometric framework—a generalized specification of the Lotka–Volterra system of equations. This specification, which accounts for interdependent behavior of three industrial sectors and spillover effects of activities in neighboring regions, is employed in an analysis of five Italian regions between 1980 and 2003. For these regions, we report estimation results, characterize the varying systems dynamics, analyze the models’ local and global stability properties, and determine via sensitivity analyses which structural features appear to exert the greatest influence on these properties.