Flare stars and solar bursts: High resolution in time and frequency

Coronal loops on the Sun and nearby stars are investigated using observations at 20 cm wavelength with high resolution in time and frequency. Observations of the dwarf M star AD Leonis with high time resolution using the Arecibo Observatory have resulted in the discovery of a quasi-periodic train of circularly polarized spikes with a mean periodicity of 32 ± 5 ms and a total duration of 150 ms. The individual spikes had rise times of 5 ms, leading to an upper limit to the linear size L 1.5 × 10⁸ cm for the spike emitter. This size is only 0.005 of the estimated radius of AD Leonis. Provided that the emitter is symmetric, it has a brightness temperature of T _B 10¹⁶ K, suggesting a coherent burst mechanism such as an electron-cyclotron maser. Coronal oscillations might modulate the maser output, producing the quasi-periodic spikes. Observations at closely spaced wavelengths, or high frequency resolution, using the Very Large Array have revealed narrow-band structure (v/v 0.01) in solar bursts and in the slowly-varying radiation of the dwarf M star YZ Canis Minoris. The narrow-band emission cannot be explained by continuum emission processes, but it might be attributed to electron-cyclotron maser radiation. Maser action at the second or first harmonic of the gyrofrequency implies magnetic field strengths of 250 and 500 G, respectively. Thus, observations with high resolution in time and frequency suggest coherent processes in the coronae of the Sun and dwarf M stars. The scientific potential of these discoveries may be best fulfilled by the construction of a solar-stellar synthesis radiotelescope.Proceedings of the Workshop on Radio Continua during Solar flares, held at Duino (Trieste), Italy, 27–31 May, 1985.     

Hydrometeorologische Ergebnisse aus Abflußmessungen im Bereich des Hintereisferners (Ötztaler Alpen) in den Jahren 1957 bis 1959

Zusammenfassung Während der Internationalen Geophysikalischen Jahre 1957 bis 1959 wurde an einer Pegelmeßstelle bei 2287 m Höhe der Abfluß vom Hintereis- und Kesselwandferner registriert. Im vorliegenden Arbeitsbericht sollen spezifischen Merkmale des Abflusses aus dem zu 58% vergleitscherten Einzugsgebiet 26,6 km²) im Zusammenhang mit den meteorologischen Beidingungen dargestellt werden.Der Jahresabfluß betrug im Haushaltsjahr 1957/58 1848 mm und im Haushaltsjahr 1958/59 1770 mm; bedingt durch den stark negative massenhaushat der Gletscher was die Gletscherspende mit 24% bzw. 20% des Jahresabflusses außergewöhnlich hoch. Der winterabfluß (Oktober bis März) betrug nur 5% bzw. 10% des Jahresabflusses; die drei Sommermonate Juli bis September Lieferten dagegen 76% bzw. 72%. Der größte Monatsabfluß wurde im August 1958 mit 575 mm, im Juli 1959 mit 559 mm registriert.Die Häufigkeitsverteilung der Tagesabflußmengen für das Jahr 1957/58 ließ eine Andauer des Niedrigwassers mit Tages-Mittelwerten kleiner als 18,8 l/s km² (0,5 m³/s) von 217 Tagen (Oktober bis Mai, 59% des Jahres) erkennen. Größere Tagesabflüsse als 225 l/s km² (6,0 m³/s) kamen nur im Juli und August vor. Als Maximum wurden Abflußwerte bis zu 640 l/s km² Gletscherfläche im Tagesmittel erreicht, entsprechen 55m Abflußhöhe von den Schnee- und Eisflächen. Der exponentielle Abfall der Abflußganglinie vom Herbst zum Minimum im Frühjahr deutet an, daß es sich bei Winterwasser vorwiegend um das verzögerte Abfließen von in den Gletschern zurückgehaltenem Schmelzwasser aus der vorangegangenen Ablationsperiode handelt. Das Ansteigen der Wasserführung nach dem Beiginn der Schneeschmelze im Frühjahr erfolgt wegen des Wiedergefrierens von Schmelzwasser und wegen des Retentionsvermögens der Schneedecke mit einiger Verzörgerung.Die unperiodischen Schwankungen im Abflußgang stehen in engem Zusammenhang mit Wettervorgängen, wobei Schneeniederschlägen die Größte Bedeutung zukommt, weil die hohe Albedo einer Neuschneedecke die Ablation auf den Gletschern tagelang fast völlig unterbrechen kann. Aus zweistündigen Mittelwerten wurde für die Monate Juni bis September der mittlere Tagesgang der Wasserführung ermittelt. Die Ursache für das frühere Eintreten des taglichen Abflußmaximums im Spätsommer durfte verminderte Abflußverzögerung sein. Die Beziehung zwischen den Abflußwerten der Pegel Steg-Hospiz und Vent läßt einen Jahresgang erkennen.

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Summary During the International Geophysical Years 1957–1959 the run-off from Hintereisferner and Kesselwandferner was recorded by a stream gauge installed at an altitude of 2287 m. a. s. 1. The annual run-off in relation to mass budget and precipitation has already been reported in [10, 11]. In the present report characteristic features of run-off from a catchment area (26.6 km²) glaciated to 58 per cent shall be discussed with regard to the meteorological conditions.In the budget years 1957/58 and 1958/59 the yearly run-off was 1848 mm and 1770 mm, respectively. Owing to the strongly negative mass budget of the glaciers the glacier quota of 24 per cent and of 20 per cent, respectively, of the annual run-off was exceptionally high. Winter run-off (October to March) amounting to 5 per cent and to 10 per cent, respectively, of the yearly run-off was only small while July to September supplied 76 per cent and 72 per cent, respectively. The maximum monthly run-off was recorded in August 1958 with 575 mm, and in July 1959 with 559 mm.The frequency distribution of the daily run-off in 1957/58 showed a period of low run-off during 217 days (October to May, 59 per cent of the year) with daily means below 18.8 l/s km² (0.5 m³/s). Daily run-off exceeding 225 l/s km² (6.0 m³/s) occurred only in July and August. Daily means exceeding 338 l/s km² (9.0 m³/s) were recorded only three times in July. The maximum daily means of run-off were up to 640 l/s km² of glacier surface which corresponds to 55 mm of run-off from the snow and ice surfaces. The highest two hourly mean value was 950 l/s km² of the glacier surface. The exponential decrease of the run-off curve from fall to the minimum in spring indicates that winter water consists mainly of the delayed run-off of melt water stored in the glaciers during the preceding ablation period. Owing to the refreezing of the melt water and to the storage capacity of the snow cover run-off is somewhat delayed after the snow melt has set in.The aperiodic variations in the run-off are closely related to weather conditions. Snow falls are of primary importance as the high albedo of a fresh snow cover may interrupt ablation on glaciers almost completely for days. The mean daily variation of run-off was determined from two-hourly mean values for the period June to September. The early occurrence of the daily run-off. The relation between the run-off values recorded at the water gauges Steg-Hospiz and Vent indicates and annual variation.

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Résumé Pendant les Années Géophysiques Internationales de 1957 à 1959 l'écoulement du Hintereisferner et du Kesselwandferner a été enregistré par un limnigraphe installé à une altitude 2287 m. Un rapport a déjà été présenté dans [10, 11] sur l'écoulement annuel en rapport avec le bilan hydrologique du bassin. Dans le présent rapoort il sera traité des caractères spécifiques de l'écoulement d'un bassin dont 58% sont recouverts par le glacier, les quels seront mis en rapport avec les conditions météorologiques.L'écoulement annuel au cours de l'année hydrologique 1957/58 a été de 1848 mm et dans l'année hydrologique 1958/59 de 1770 mm. L'eau libérée par la perte de substance glacière représente 24% pour 1957/58 et 20% pour 1958/59 de l'écoulement annuel. Les pourcentages extrêmement élevés doivent être attribués au bilan fortement négatif des glaciers. L'écoulement d'hiver (Octobre à Mars) représentant 5% pour l'année 1957/58 et 10% pour 1958/59 de l'écoulement annuel a été petit tandis que les trois mois d'été (Juillet–Septembre) fournissaient 76% (1957/58) et 72% (1958/59). L'écoulement mensuel le plus élevé a été enregistré en Aôut 1958 avec 575 mm, et, en Juillet 1959 avec 559 mm.La répartition des fréquences des écoulements journaliers pour l'année 1957/58 indique une période d'étiage de 217 jours (Octobre à Mai, 59% de l'année) avec valeurs journalières en dessous de 18.8 l/s km² (0.5 m³/s). Des écoulements dépassant 225 l/s km² (6.0 m³/s) n'ont été enregistrés qu'en Juillet et Aôut. Les moyennes journalières n'ont dépassé les 338 l/s km² (9.0 m³/s) que trois fois en Juillet. Les valeurs maximums des moyennes journalières d'écoulement se sont élevées à 640 l/s km² de la surface des glaciers, correspondant à 55 mm d'écoulement des surfaces de neige et de glace. La valeur maximum d'une moyenne de deux heures a été de 950 l/s km² de la surface des glaciers. La chute exponentielle de la courbe d'écoulement allant de l'automne au minimum enregistré au printemps indique que dans les cas d'étiage il s'agit de l'écoulement retardé des aux de fonte refenues dans les glaciers pendant la période d'ablation précédente. L'accroissement de l'écoulement après le comencement de la fonte de neige au printemps est retardé dans une certaine mesure par le regel des aux de fonte et la capacité de rétention de la couche de neige. Les variations apériodiques dans l'écoulement sont en relations étroites avec les conditions atmospheriques dont les chutes de neige sont de la plus grade importance car l'albédo élevé d'une couche de neige fraîche interrompt parfois et presque complétement l'ablation sur les glaciers pour des jours entiers.L'amplitude moyenne de la variation journalière de l'écoulement a été, pour les mois de Juin à Septembre, détérminée à la base des valeurs moyennes de deux heures. L'apparition précoce du maximum d'écoulement journalier en fin d'été est probablement due à la diminution du retardement de l'écoulement en cette période. La relation entre le valeurs d'écoulement des limnigraphes de Steg-Hospiz et de Vent met en évidence une variation annuelle.

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Mit 7 Textabbildungen

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Die für diesen Bericht erforderliche weitere Bearbeitung der Abflußdaten und die Fertigstellung des Manuskriptes wurde dem Verfasser im Rahmen seiner Tätigkeit bei der Kommission für Glaziologie an der Bayerischen Akademie der Wissenschaften ermöglicht, wofür an dieser Stelle gedankt sei.     

河口潮位在频域内的一种插补模型

若把河口潮位时间序列简单地看为单输入和输出线性系统模型的输入输出信号，借助频谱分析可以将它们在频域内的关系建立起来，用来进行潮位序列的插补，带通滤波技术的应用可使模型的计算精度大大提高     

Geochemistry and environmental effect of cadmium in the super-large Jinding Pb-Zn deposit,Yunnan Province,China

The Jinding Pb-Zn deposit in Yunnan Province is the representative of a Cd-enriched area and mining activities lead to the release of Cd into the hypergenic ecosystem, resulting in Cd pollution. The concentrations of Cd vary greatly from one type to another type of rocks in the mining district. In the host rock, Cd concentrations range from 50×10^-6 to 650×10^-6 with an average of 310×10^-6. In primary ores, Cd concentrations range from 14×10^-6 to 2800×10^-6 with an average of 767×10^-6. However, in oxidized ores, Cd concentrations are highest, varying within the range of 110×10^-6 to 8200×10^-6 , averaging 1661×10^-6. It is shown that the oxidized ores are the main carder and environmental source of Cd. Leaching test showed that Pb/Zn ores are easy to oxidize and thereafter release Cd and other harmful elements. These leached elements in the leachate may be precipitated rapidly in the order of Zn〉Pb〉Cd. As for the concentration distribution of Cd in the Bijiang River, it is estimated to be 15.7 μg/L Cd in water, 49.3 mg/L in suspended substances, and 203.7 mg/L in sediments. The average value of Cd in soil from the polluted area is 83.0 mg/kg. Natural weathering of Cd-rich rocks and minerals imposes a potential environmental risk on the aquatic ecosystem of the Bijiang catchment.     

土钉与土体相互作用的仿真试验分析

运用快速拉格朗日元(FLAC3D)数值法,考虑土钉的加固作用及土钉与土体的相互作用,模拟土钉支护施工过程.选择能够反映开挖特点的土的本构关系、开挖支护模拟过程及双弹簧土钉单元,建立数值分析模型.分析了基底、基坑壁土体的变形响应及土钉在开挖、使用阶段的力学响应.结果表明:①开挖引起基坑壁变形,并导致拉伸与剪切破坏;对于拉伸破坏,应使土钉长度超过滑移面;对于剪切破坏,可增大土钉在剪出口位置的密度;②开挖完毕后,各层土钉轴力沿长度方向的分布不均匀,土钉轴力最大值位置可表征潜在滑动面的位置.FLAC3D能够对基坑分步开挖及支护进行模拟,建立的数值模型能够反映土钉支护基坑的真实情况,为基坑土钉支护技术的设计与施工提供指导.     

应用探地雷达探测活动断层

在浅覆盖区采用探地雷达探测地震活动断层。通过实验确定出最佳的采集参数和数据处理流程,在雷达剖面上,能够清晰地显示出断层上部的形态特征、上断点埋深和岩土分层。结合钻孔资料,利用雷达剖面上对第四系覆盖的分层结果和上断点所在的层位可以分析和评价断层的活动性。     

非均匀月壤介质的被动微波辐射传输模拟

基于非均匀月壤物理模型和辐射传输方程,模拟月壤介质中的微波辐射传输特性,探讨频率、月壤厚度等与月表亮温的关系。结果表明:在低频段,月壤微波辐射亮温的动态变化范围较大,可探测的月壤厚度大,3 GHz时的最大可探测月壤厚度达12.4 m;在高频段对应的可探测月壤厚度较小,特别是从50GHz往后的频率段内,最大可探测月壤厚度均小于2 m。不同频率的亮温-厚度变化曲线没有交叉点,且频率越高,所能探测的月壤厚度越小。根据模拟结果,建立了月壤厚度与亮温的查找表。基于查找表,利用单个波段的亮温数据即可得到月壤厚度信息。     

内蒙古中西部宝音图群石榴角闪岩的地球化学、变质作用及年代学特征

宝音图群分布于内蒙古中西部狼山、图古日格和达茂旗一带，主要由云母片岩、石英片岩、石英岩、角闪岩和大理岩组成。在狼山格尔敖包沟和图古日格西南地区发育十分典型的石榴角闪岩，均以似层状或透镜状产自云母片岩中，但两地具有不同的矿物组合，前者主要以石榴石+角闪石+斜长石+含钛矿物（金红石和钛铁矿）为特征，后者主要以石榴石+角闪石+绿帘石+含钛矿物（金红石和钛铁矿）为特征。地球化学研究显示两个地区的石榴角闪岩原岩具有相似的化学组成，均为亚碱性玄武岩的拉斑系列。宝音图群的石榴角闪岩具有右倾的稀土配分模式，REE总量为83.31×10^-6~125.9×10^-6，（La/Yb）_N比值为2.17~6.48，δEu=0.87~0.98。Ta、Nb、Ti没有明显的负异常，其配分型式类似E-MORB特点。微量元素构造判别图解表明这些石榴角闪岩的原岩产于板内拉张环境中。本文通过模拟格尔敖包沟样品LS01和图古日格西南地区样品LS35的P-T视剖面图研究其变质作用及矿物演化过程，结果显示这两个样品均经历了早期进变质，峰期以及峰后近等温减压的顺时针型P-T轨迹。样品LS01的峰期温压条件为~11kbar/~735℃，模拟得到的峰期矿物组合可能为石榴石+角闪石+斜长石+黑云母+透辉石+金红石+熔体，P-M（H₂O）视剖面图显示，由于峰后演化过程中存在饱和流体渗透，导致峰期透辉石无法保留。样品LS35的峰期温度压力条件为~8kbar/675℃，其峰期组合为石榴石+角闪石+绿帘石+金红石。两个地区的石榴角闪岩的温度压力条件明显不同，推测宝音图群中呈透镜体或似层状产出的变质基性岩，存在着递增型的变质作用。锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学的研究结果显示石榴角闪岩样品LS01的变质锆石年龄为394±8Ma。由此推测这些石榴角闪岩的原岩可能形成于华北北缘在新元古代发育的裂陷盆地，在泥盆纪中期，宝音图群作为华北克拉通的一部分，被卷入到与古亚洲洋闭合有关的造山过程，发育中压型递增变质作用。     

Noise storms and the structure of microwave emission of solar active regions

Solar radio and microwave sources were observed with the Very Large Array (VLA) and the RATAN-600, providing high spatial resolution at 91 cm (VLA) and detailed spectral and polarization data at microwave wavelengths (1.7 to 20 cm - RATAN). The radio observations have been compared with images from the Soft X-ray Telescope (SXT) aboard theYohkoh satellite and with full-disk phoptospheric magnetic field data from the Kislovodsk Station of the Pulkovo Observatory. The VLA observations at 91 cm show fluctuating nonthermal noise storm sources in the middle corona. The active regions that were responsible for the noise storms generally had weaker microwave emission, fainter thermal soft X-ray emission, as well as less intense coronal magnetic fields than those associated with other active regions on the solar disk. The noise storms did, however, originate in active regions whose magnetic fields and radiation properties were evolving on timescales of days or less. We interpret these noise storms in terms of accelerated particles trapped in radiation belts above or near active regions, forming a decimetric coronal halo. The particles trapped in the radiation belts may be the source of other forms of nonthermal radio emission, while also providing a reservoir from which energetic particles may drain down into lower-lying magnetic structures.Presented at the CESRA-Workshop on Coronal Magnetic Energy Release at Caputh near Potsdam in May 1994.     

La Formation glaciaire de la Mambéré (République Centrafricaine): Reconstitution paléogéographique et implications à l'échelle du Paléozoique africain

The Mambéré Formation constitutes a horizontal unit located in the western and southwestern part of the Central African Republic. Stratigraphical and sedimentological study provides strong argument to attribute these deposits a glacial origin. A palaeogeographical reconstruction has been outlined in order to precise the age of the formation. Two main categories of glacial deposits have been recognized:

glaciogenic deposits made of basal tills (with facetted pebbles) and flow tills (with flattened blunt pebbles);

reworked glacial deposits formed of sandstones and conglomeratic sandstones, in continuous beds, lenses or isolated blocks, together with siltstones and bedded sandstones.

The southerly provenance of the detrital material is demonstrated by quartz grain surface analysis and heavy-mineral study. This material results essentially from the dismantling of the Precambrian Schistoquartzitic Complex and secondarily from the Granitogneissic Complex. According to the palaeomagnetic polar paths and the migration of the glacial centers over the African continent during the Palaeozoic, the Mambéré Formation may be attributed a Lower Silurian age by reference to similar formations observed in Cameroon or a Lower Carboniferous age by comparison with the glacial formations reported from Niger and Egypt.