东北石油大学地球物理学专业发展设想

国内拥有地球物理学本科及相近专业的高校由于专业设置侧重点不同,其教学重点、教学课程也有所不同。分析各大学地球物理学专业教学重点,调研课程教学情况,对本校地球物理学专业提出其发展方向及设想。

地球自转日长变化(LOD)和大气角动量(AAM)所对应的动力系统

利用一个多分维的分形所对应的一维映射可以用子波变换反演出来.对地球自转日长(LOD) 资料和大气角动量(AAM) 资料进行子波变换说明,在20 年尺度上、周年尺度和2- 3 年尺度上,LOD 和AAM 的突变时间基本一致,所反演出的不同层次上分岔时间的分段映射动力系统也极其相似.

地球系统模拟和混沌时间序列

地球系统是非线性的系统.为了模拟地球系统,我们就必须了解非线性科学的最新进展.本文从非线性科学角度论述了地球系统模拟中的几个关键问题,如尺度是分层次的,不同尺度之间存在着相似性及标度律,同时也存在差异性及非均匀性.为此还介绍了一些概念:吸引子、分维、信息和熵等.最后本文还说明如何从地球系统中所观测到的时间序列取得地球系统模拟所需要的信息.

强天气冷涡云系结构的分析和物理解释

本文分析了三个产生强对流天气冷涡过程的卫星云图.冷涡云系的结构可归纳为单纯的冷涡结构和具有锢囚气旋结构两类.利用诊断分析对冷涡云系中各个组成部分,即涡旋云区、不稳定云区、正涡度平流云区、冷涡云区及暖锋云区与有关物理量的配置关系进行了讨论.

腾冲火山多地球物理参数模型

腾冲火山区是中国最年轻的板内火山之一,岩浆活动频繁以及高温地热异常使其受到广泛关注.以往的地球物理探测结果显示腾冲火山区下方存在地壳岩浆囊,但其深部几何形态和分布一直存在争议.本文基于腾冲火山地区的大地电磁测深结果,并结合相关地质与地球物理资料,提出腾冲火山岩石圈尺度的多地球物理参数模型.我们的模型显示在腾冲火山区中下地壳内存在三个岩浆囊;腾冲火山区岩石圈上地幔可能存在岩浆囊,但需要长周期大地电磁测深数据进一步的验证.

MT资料处理与解释的Windows可视化集成系统

本文论述了采用Delphi和FORTRAN语言混合编程实现的大地电磁资料处理与解释的Windows可视化集成系统--大地电磁测深数据管理器(MTDATAMNG)的一些主要特性。首先简单介绍了MTDATAMNG的设计思想和主要的程序框架,并对程序设计过程中的两个关键技术(面向对象编程技术和Delphi／FOR-TRAN混合编程技术)做了简单的说明;然后重点阐述了MTDATAMNG的主要功能,展示了该系统具有较为完备的数据备档存储方式、多种数据处理方式和图形显示格式、强大的正反演模拟功能(一维、二维正演,三维正演的数据接口,一维、二维反演,二维带地形反演)和多样的数据输入输出接口,表明该可视化系统整合了数据处理的各种技术,并具有三维数据处理能力;文章最后对MTDATAMNG的图形显示的主要功能做了进一步的图示说明。

北京市能见度下降与颗粒物污染的关系

为了解北京市能见度下降的主要原因 ,在 1999— 2 0 0 0年对各种污染物的消光系数和不同粒径大小颗粒物的质量浓度进行了观测 .发现颗粒物的散射消光作用在北京市能见度下降中占有主要地位 ,其中与细粒子的关系更为密切 .在不同季节运用不同的回归方程 。

基于单站GPS数据的GPS系统硬件延迟估算方法及结果比较

从GPS数据中解算电离层总电子含量(TEC)的最大误差源是硬件延迟。作者介绍了两种解算电离层TEC和硬件延迟的方法。利用单站的GPS双频数据,计算了2004年电离层TEC和硬件延迟,对两种方法得到的硬件延迟进行了比较,并且和欧洲定轨中心的公布结果进行了对比,同时分析了不同纬度台站数据解算硬件延迟的误差特点。结果表明:这两种方法均可以解算TEC和硬件延迟,结果是可靠的。解算的硬件延迟的标准偏差与观测站的纬度有关,在中国区域,纬度越低,估算的硬件延迟偏差越大,对这一情况进行了分析。

地磁日变与地震活动关系的主成分分析--以日本岩手县北部6．1级地震为例

本文提出了将主成分分析方法和地磁日变分析方法相结合以从较强干扰背景中提取相对较弱地震地磁信息的一种新思路.具体以1 998年日本岩手县北部6.1级地震为例,选用三个地磁观测台资料进行研究.利用调和分析方法得到了各台基于多次谐波拟合的地磁日变曲线,在此基础上对各台的地磁日变形态进行了研究,发现距震中最近地磁台的日变形态在地震前大约两周出现了明显的异常,而其他两个距离震中相对较远的观测台日变形态基本正常.最后,将主成分分析方法应用于上述拟合地磁日变结果,得到了各主成分及其所占能量比的时间变化,结果表明在地震前两周左右第二主成分所占能量比显著增加,而且距离震中最近的台站的上述变化明显高于另两个较远的台站.上二述结果表明地震前两周左右检测到的地磁日变异常可能与震中附近地下电阻率的变化或孕震过程中产生的电磁信号存在一定关系,相关研究结果有助于加深对地震电磁现象的认识和理解.

青藏高原及邻区现今地应变率场的计算及其结果的地球动力学意义

许多研究人员利用GPS测量的速度资料计算了地应变率场,但其结果差异较大.本文将地质统计学中的Kriging方法引入到GPS观测的速度场研究中,通过Kriging插值得到青藏高原及邻区均匀网格节点上的速度值,然后运用有限单元中形函数(Lagrange插值函数)的求导方法,计算每个网格单元积分点处的地应变率分量,从而获得青藏高原及邻区的地应变率场的分布.计算结果显示,青藏高原主体处在南北向受挤压、东西向被拉张的应变状态之中,但高原东部地区则正好相反,即南北向拉张、东西向出现挤压.青藏高原及邻区主应变率的方位与震源机制解中P轴、T轴的方向基本一致;最大主压应变率的高值区分布在喜马拉雅主边界冲断带及附近地区,高原内部出现主张应变率大于压应变率的现象,且高原内部处在拉张应变状态.面膨胀率结果也表明,喜马拉雅山及附近地区为面收缩区,而高原内部其他地区主要为膨胀区;最大剪应变率分布清晰地显示出青藏高原周边的主要断裂带轮廓.文中的应变率计算结果预示青藏高原及周边地区现今的地应变与较长期的地质活动之间有一定的继承关系.

GPS系统硬件延迟估计方法及其在TEC计算中的应用

给出了用于估计GPS系统硬件延迟的卡尔曼滤波的状态方程和观测方程 ,在卫星和接收机相对硬件延迟计算方法的基础上 ,进一步给出了滤波器初值的计算方法 ,然后给出了GPS系统硬件延迟和卫星相对于平均值的硬件延迟的计算结果 ,并对GPS系统硬件延迟及卫星和接收机硬件延迟的稳定性进行了评价 ,结果表明 ,在两个半月的时间里 ,它们是非常稳定的 ,最后通过TEC的计算结果及其与滤波估计的比较证明了本文方法的正确性 .

大磁暴中环电流离子成分的变化及其与磁暴演化的关系

利用CRRES/MICS的观测数据 ,研究了磁暴期间内磁层离子成分的变化 .对1 991年两个典型磁暴和 1 2个大磁暴的分析表明 ,组成暴时环电流的离子可以分成两组 ,一组由O+、低能H+和He+组成 ,起源于电离层 (IOP) ;另一组为高能H+和He++,主要来自太阳风 (SOP) .宁静时环电流主要成分为SOP ,大磁暴主相极大时环电流的主要成分是IOP .大磁暴期间离子可被注入到很低的高度 (L =3— 4) .IOP对环电流的贡献随磁暴强度增大而增加 ,在大磁暴主相极大时可达 80 % (数密度 ) .IOP中O+的快速增减是导致Dst指数在磁暴主相期间快速下降和恢复相中快速增长的主要原因 .小磁暴中 (Dst>- 50nT)

海峡两岸及邻近地区暴雨试验IOP608的中尺度对流系统

给出了海峡两岸及邻近地区暴雨试验1998年6月7～10日加密观测期的日平均红外云图的云顶亮温TBB的分布,并通过对逐时红外云图的普查共发现了14个中-a尺度的对流系统和若干个中-b尺度对流系统。重点分析了6月7日和9日给台湾中部和珠江口带来暴雨的多个中尺度对流系统连续发生过程及其发生的环境条件。利用可视化系统LiveView展示出了高、低空水平风场和垂直环流之间的联系及湿空气运动的三维轨迹。

地球内部结构和物质性质的研究

对 1999～ 2 0 0 2年中国地球物理学家在地球内部结构和物质性质方面的研究工作进行了总结 .分别对地球内部结构的地震波速度成像研究 ,中国及其周边地区上地幔介质各向异性的研究 ,S波介质品质因子Qβ,俯冲带研究 ,地幔间断面的研究 ,地球物质性质的实验研究以及其它方面的一些研究工作进行了综述 .指出了各方面的主要研究内容、使用的主要方法和得到的结果 .从这 4年的研究中可以发现 ,中国的科学家在地球内部结构和物质性质的研究中又取得了新的进展 ,主要表现在 3个方面 :一些原有领域中的研究更加深入 ;开辟了新的方向 ;

地球自转与气候动力学──振荡理论

考虑地球自转速率随时间的变化，并应用描写低纬地球流体（大气和海洋）的水平运动方程，分析了地球自转速率变化对低纬大气和海洋振荡的影响．研究指出：地球自转速率的变化不但会直接影响低纬大气和海洋的振荡周期和振幅，而且会影响纬向风和洋流的变化，从而导致海温和海平面的变化．所以，地球自转速率的变化是影响全球气候变化的重要因素之一．关键词##4地球自转速率;;气候变化;;

台风云系的数值模拟

利用高分辨率中尺度数值模式输出的大气中云水、冰水、雨水、雪水成功地模拟出 1997年登陆台风Winnie的云系结构。模拟云图与气象卫星实际观测的台风云图非常相似。由于模拟云图可以给出大气中不同形态水物质的三维空间分布 ,弥补了卫星只能观测云顶表面的不足。模拟云图揭示出了台风云系中的中尺度云带以及台风Winnie登陆后从热带气旋变性为温带气旋过程中云系结构的变化。

ITS系统中基于关系模型的知识表示

在计算机智能导师系统 (ITS)中 ,知识表示是一个关键问题。它是计算机智能教学的基础 ,其结构决定了智能推理过程的有效性。同时教学系统还必需具有大量多媒体数据的管理能力 ,学科知识库与教学材料库结合也是一个重要问题。本文使用关系模型讨论建立学科知识库的方法。首先把学科知识分解为知识点 ,用关系模型来组织知识点 ,形成知识点属性库和链接库。知识点属性库描述知识点的特性和与多媒体教学材料库的连接关系 ;知识点链接库反映知识点间的关系 ,便于推理。为了形成系统的教学过程 ,还必需建立教学策略库 ,以规定教学策略模板和规则。本文使用机械制图课程中的圆锥体一节作为例子 ,展开讨论。

土壤热扩散系数的确定及其应用

本文应用六种方法,采用四种不同土壤的实测土壤温度梯度,分别计算了其表面热扩散系数,比较分析了每种方法的特点以及计算时对数据数量和精度的要求。结果表明:振幅法、位相法、反正切法和对数法,虽然可提供计算热扩散系数的解析方程,从而使计算简便,数据量少,但要求地温为单纯的正弦波,计算结果不稳定。数值法和调和分析法需应用隐含方程计算,需要数据量较大,但结果稳定可靠。用四种不同表面土壤热扩散系数模拟土壤的温度梯度,与实测值吻合得相当好,标准差小于0.043。本文还模拟了四种土壤条件下的土壤热通量,并与实测值进行了比较,结果也是令人满意的。

全球粮食气象产量及其与降水量变化的关系

利用全球１５０个国家和地区１９５１～１９８５年（部分国家为１９５１～１９９１年）小麦和水稻的原始产量及降水量资料，分析了小麦和水稻气象产量的特征、全球粮食气象产量与降水量变化的关系．结果表明，气象产量的贡献约占作物产量的３％～１４％，且小麦和水稻气象产量占作物产量比重的分布具有明显的地域性．气象产量大都服从正态分布，其长期变化在地域性分布上有一定的规律，在时间分布上存在准１２年、准８年和准２年周期．气象产量同降水量关系密切，欧洲、非洲中南部和南美洲大部的小麦气象产量与年降水量呈反相关，而非洲北部和中东则呈正相关，除非洲西部、孟加拉国和黑海附近等少数地区外。

一种求解多体系统微分-代数方程的拉格朗日乘子方法

本文给出了一种求解多体系统动力学微分 代数混合方程组 (DAES)的拉格朗日乘子方法。该法将时间按照Newmark差分格式进行离散化 ,位移约束方程 (完整约束 )按照泰勒级数展开 ,与动力学方程及速度约束方程 (非完整约束 )组合进行迭代求解。求解中位移约束的满足保证了速度、加速度约束的自动满足 ,从而无须进行违约修正。由于该方法对约束方程没有特殊要求 ,而且无须进行违约修正 ,从而保证了该方法对于一般多体系统动力学微分 代数方程求解的稳定性和适用性。本文求解了多体系统动力学中的一个七杆机构标准考题[1] ,与文献 [1]中的结果及ADAMS/ 10 1的计算结果比较表明 。