基于SAR多普勒质心频移的海面流场迭代反演算法

为了克服SAR多普勒质心频移法反演海面流场时风场贡献去除困难的难题,本文提出了基于M4S模型的弦截下山法,利用其迭代计算局部区域的海面流场;然后估算整幅SAR图像中风场对多普勒速度的风贡献因子$\gamma $;最后去除风场对多普勒速度的贡献。将该算法用于Radarsat-2数据反演海面径向流速,并利用匹配的实测数据验证反演精度。研究结果表明,本文提出的弦截下山法具有良好的收敛性和较高的收敛速度,而且对本文中使用的两景SAR数据,反演的海面径向流速偏差分别为0.04 m/s和0.15 m/s。     

印度洋海温异常对西北太平洋台风的影响及机制研究

基于近40 a NCEP/NCAR再分析月平均高度场、风场、涡度场、垂直速度场以及NOAA重构的海面温度(sea surface temperature,SST)资料和美国联合台风预警中心(Joint Typhoon Warning Center,JTWC)热带气旋最佳路径资料,利用合成分析方法,研究了前期春季及同期夏季印度洋海面温度同夏季西北太平洋台风活动的关系。结果表明:1)前期春季印度洋海温异常(sea surface temperature anomaly,SSTA)尤其是关键区位于赤道偏北印度洋和西南印度洋地区对西北太平洋台风活动具有显著的影响,春季印度洋海温异常偏暖年,后期夏季,110°～180°E的经向垂直环流表现为异常下沉气流,对应风场的低层低频风辐散、高层辐合的形势,这种环流形势使得低层水汽无法向上输送,对流层中层水汽异常偏少,纬向风垂直切变偏大,从而夏季西北太平洋台风频数偏少、强度偏弱,而异常偏冷年份则正好相反。2)春季印度洋异常暖年,西北太平洋副热带高压加强、西伸;而春季印度洋异常冷年,后期夏季西北太平洋副热带高压减弱、东退,这可能是引起夏季西北太平洋台风变化的另一原因。     

基于遥感数据和表层声速的全海深声速剖面反演

海洋声速剖面严重影响着水下声传播特性,近实时地获取声速剖面对水下声通信、水下定位、鱼群探测等都有重要意义。单经验正交函数回归（single Empirical Orthogonal Function regression,sEOF-r）方法通过建立声速剖面的经验正交系数与海面遥感数据之间的线性回归关系来反演声速剖面。但是,海洋是一个复杂的动力系统,声速与海面遥感数据并不是简单的线性关系,因此,本文基于Argo历史网格数据,通过自组织映射（Self-Organizing Map,SOM）生成海平面高度异常（Sea Level Anomaly,SLA）、海表面温度（Sea Surface Temperature,SST）等海表遥感数据以及表层声速仪测量的表层声速与声速剖面异常之间的非线性映射;然后利用近实时的海表遥感数据和表层声速反演三维海洋声速场。声速剖面反演的结果表明,在多源信息融合的优势下,本文方法的反演性能最稳定且精度最高,声速剖面的平均反演精度比经典sEOF-r方法提高约2 m/s,比未考虑表层声速的经典SOM方法提高约1 m/s。     

Modeling an atypical petroleum system: A case study of hydrocarbon generation,migration and accumulation related to igneous intrusions in the Neuquen Basin,Argentina

In the Altiplanicie del Payún area (Neuquen Basin, Argentina), immature source rock sections intruded by up to 600 m thick Tertiary laccoliths show full spectrum maturity aureoles over hundreds of meters from the contacts. Commercial oil accumulations (20–33°API) and oil shows are located along the entire column, both in sandstone/carbonate and fractured igneous reservoirs. A challenging numerical model that included the emplacement of the intrusive bodies, with extreme temperature ranges and unusually short calculation time steps, has been done with the aim to better understand hydrocarbon generation and migration processes related to these thermal anomalies.     

马里亚纳海槽扩张轴(中心)玄武岩铂族元素特征

马里亚纳海槽扩张轴中心玄武岩铂族元素(PGE)总量变化范围为0.418×10-9~1.022×10-9,其原始地幔标准化配分模式呈正倾斜型,表现出PPGE(包括Pt,Pd,Rh)和金的相对富集.与其他幔源岩石相比,该区玄武岩PGE总量较低,(Pd/Ir)N,(Pd/Pt)N,(Pd/Ru)N变化较大,表现出铂、铱的相对亏损和明显的铂负异常(Pt/Pt*=0.01~0.15).PGE的分布特征一方面反映了该区地幔熔融度不高,另一方面,大离子亲石元素LILE(铷、锶、钾等)、铅和轻稀土LREE略富集,暗示扩张中心之下的软流圈地幔源受到了岛弧地幔的混染.上述特征反映了马里亚纳海槽玄武岩是MORB型与岛弧型地幔源不同程度混合后部分融熔的产物.     

地形与热源强迫下的南方涛动

用El Nino和La Nina位相时的海温异常和地形作为大气下垫面的异常强迫,引入IAP的两层原始方程大气环流模式,模拟出了南方涛动的典型结构.当去掉地形后,仅仅由海温异常也能模拟出太平洋东西部的气压异常振荡,但太平洋东部振荡中心的位置并不与观测的一致.由此可见,观测到的南方涛动是在实际地形下对全球海温异常的响应.     

基于融合U-Net及ConvLSTM的海面高度异常预报方法研究

海面高度异常是反映海洋环境状况的主要变量之一。本文使用1993—2019年的融合月均海面高度异常数据,建立了基于深度学习的海面高度异常预测神经网络模型,提出了基于融合U型网络(U-Net)和卷积长短记忆网络(ConvLSTM)的中长期海面高度异常预报模型。在研究海域0.25°×0.25°的空间分辨率下,模型测试集预报结果的均方根误差和平均绝对误差分别为0.039 m和0.027 m,均优于全连接LSTM预报模型和ConvLSTM+CNN预报模型,为大中尺度的海面高度异常预报提供了新的方法。     

重力异常垂直梯度中央区效应的精密计算

为提高利用重力异常计算重力异常垂直梯度中央区效应的精度,视中央区为矩形域,将重力异常表示成双三次多项式插值形式,引入非奇异变换,推导出了重力异常垂直梯度中央区效应的精密计算公式。以低纬度区域分辨率为2＇×2＇的重力异常数据为背景场进行了仿真分析,结果表明在解算计算点所在的1个网格的中央区效应时,传统公式与本文导出公式计算结果差值的最大值达数E。该导出公式可为重力异常垂直梯度中央区效应的精密计算提供理论依据。     

Substrate control on formation and maturation of glauconites in the Middle Eocene Harudi Formation, western Kutch, India

Formation and maturation of glauconites within the early Middle Eocene Harudi Formation, built up in a lagoon to shelf transition in western Kutch, India is addressed taking recourse to a combined sedimentological, micropalaeontological and mineralogical investigation. The glauconite is authigenic and its occurrence coincides with maximum flooding. The glauconite is more matured within the fecal pellets and is less matured within the intra-particle pores of bioclasts namely, foraminifera, ostracoda, gastropoda and bryozoa. SEM-EDS, XRD and geochemical studies clearly document that the infilling within the intra-particle pores of bioclasts belong to nascent to slightly evolved glauconite (<5 wt% K₂O), while the pellet belongs to slightly evolved to evolved glauconite (5-7 wt% K₂O). Based on chemical characteristics and SEM investigations the glauconitization process can be best explained by the ‘verdissement theory’. The glauconite possibly formed as initial authigenic glauconitic smectite precipitates; while the pellet matured subsequently by addition of K, the process was hindered in case of infillings. The maturation process also involved addition of Si and release of Al, with or without release of Mg. The glauconite maturation was facilitated in case of fecal pellets because of higher porosity, inter-granular nature of pores and availability of necessary elements in semi-confined micro-environments. In contrast, the maturation was aborted at an early stage in case of infillings because of the minute, closed nature of the pores and prevalent alkaline conditions not allowing dissolution of calcitic tests. A low negative cerium anomaly suggests glauconite formation in sub-oxic micro-environments, created by decay of organic matters within the fecal pellets and bioclasts. A clear case of substratum control on glauconitization becomes apparent.     

BTEX异常对海域油气藏指示作用的研究

常规的油气化探方法一般是应用烷烃类作为油气勘探的基本指标,但是烷烃类易受人类活动和生物活动的干扰,使常规的化探技术在油气勘探中一直受到限制。人们开始考虑采用直接的生物标记化合物来预测油气藏,如芳烃系列中的苯系化合物苯(benzene)、甲苯(toluene)、乙苯(ethylbenzene)、二甲苯(xylem),简称BTEX。国内外研究表明,BTEX基本不受人类活动和生物活动的干扰,对油气藏具有良好的指示作用。依据南海某区的实测资料,采用自主研发的油气化探可视化评价软件进行数据处理,剥离背景异常,圈出有效的BTEX异常,并与靶区地层剖面进行了对比,结果证实了BTEX对海域油气藏具有良好的指示作用。