季节性波浪动力作用下南湾弧形岸滩泥沙横向输运特征

响应季节性波候作用的泥沙输运特征是研究弧形海滩地貌变化及港工建筑的重要内容。基于南湾弧形海滩实际测量的冬、夏各11条剖面高程变化资料,将其划分为低潮间带、低中潮带、中潮带、高潮间带、低冲流带、中冲流带及其海滩后滨等7带,在此基础上利用经验正交函数(EOF)方法对各个带的体积变化进行分析,结果表明:1)南湾弧形海滩的泥沙以单向输运为主,并具有季节性变化特征,其中冬季泥沙在东南浪作用下,自陆向海输运,夏季泥沙在西南浪作用下自海向陆输运;2)南湾弧形海滩的泥沙分别在高潮带与中潮带、低冲流带与中冲流带之间存在频繁的双向输运;3)南湾弧形海滩不同岸段泥沙的横向输运因岬角的遮蔽能力、地形以及波浪作用的方向而有所差异。     

海岸水下大尺度沉积地貌单元迁移运动问题研究进展

海岸水下大尺度地貌单元的形成机制、迁移与变化过程是海洋科学研究的重要内容,本文从水下大尺度地貌单元的原型观测分析、动力地貌的形成过程和地貌的模拟与迁移预报等方面对此类地貌问题的研究进行了综述.在此基础上,结合杭州湾北岸侵蚀/淤积波的沉积环境,提出对大河河口近岸水下大尺度地貌的研究应突出"泥沙"这个关键因素,考虑流域与海...     

广西北海银滩侵蚀及其与海平面上升的关系

基于历史图件对比方法和Bruun法则对广西北海银滩岸线的侵蚀进行评估和预测.结果表明银滩在近30a内海岸侵蚀达10.40 m/a,其中人类活动作用是造成海岸侵蚀的主要因素,人类活动对岸线位置蚀退的影响贡献为98%;海平面上升导致岸线蚀退的贡献仅为2%.然而,在未来100 a内,基于历史图件对比分析估算的银滩侵蚀宽度可能超过1 000 m,银滩环境将会发生退化.因海平面上升而对岸线蚀退的贡献权重增加为9%.由于人类活动导致的银滩退化可以进行控制和预防,故对未来海平面上升引发的银滩环境退化应该予以重点关注.     

低雷诺数下圆柱涡激振动的二维有限元数值模拟

采用有限元方法求解原始变量的二维不可压粘性流体的N-S方程,计算了雷诺数从90到150范围内圆柱绕流引起的涡激振动,完整地再现了流固耦合系统从不共振到频率锁定,再到脱离锁定的过程,成功地预测到了涡激振动的“拍”和“锁定”现象,并与A nagnostopou los和B earam an的试验结果进行了比较。计算涡激振动时用ALE方法分析圆柱和流体的耦合作用,圆柱振动被简化为质量-弹簧-阻尼系统。     

核岛结构设计地基场地及计算基底效应研究

针对新型核电工程结构AP1000核岛结构设计地基中的5类非坚硬岩场地,即硬岩场地、软岩场地、上限软-中等土场地、软-中等土场地和软土场地,采用一维土层场地模型开展场地土和计算基底条件对设计地震动影响计算分析。分析中,场地模型的计算基底剪切波速分别取为700、1 100、2 438 m/s,计算基底输入地震动分别选择基于核电建设相关技术文件和规范规定的反应谱RG1.60谱、AP1000谱和HAD101/01谱（5个阻尼比）合成的人工地震动时程。计算分析表明：非坚硬岩场地会导致场地地震动峰值加速度及频谱特性显著变化,场地越软影响程度越显著;除软土场地外,场地对地震动峰值加速度和反应谱的影响均为放大作用,软土场地对地震动较低频段反应谱有放大作用,但对峰值加速度和较高频段反应谱具有强烈的减小作用;对于各类场地,计算基底及其剪切波速的变化均会导致地表地震动峰值及频谱特性明显甚至显著变化,其影响程度与计算基底剪切波速成正比;随着场地由硬变软,计算基底剪切波速的变化对场地地震动的影响程度大为减小,至软土场地几乎不产生影响。考虑到场地类型及计算基底选取对场地地震动的显著影响,我国核电厂建设引用AP1000标准设计时应合理分析场地的适宜性。     

随机分布多导体圆柱目标散射的快速计算 及其成像模拟

用二维迭代方法快速地解析计算多导体圆柱目标的散射场,其中各圆柱目标自身的一次散射以各自中心为原点的柱面波函数叠加,匹配各圆柱表面的边界条件获得展开系数;各圆柱间的散射相互作用由坐标变换实现,具体体现在圆柱中心偏移产生的初始相位上.为考虑各个柱目标间的二次散射,将每个柱目标自身的一次散射看成另一柱目标的激励场,利用柱面波函数的加法定理和边界条件匹配来计算各柱目标间的二次散射贡献.类似的处理可获得三次或更高次的散射计算.与矩量法(MoM)的数值结果比较,验证了该方法的有效性,明显提高了后向散射的计算速度.对于随机生成的多个圆柱目标模型,解析计算一定频带f和360°方位角θ范围内均匀离散样点的后向散射场.为抑制数据截断产生的振铃效应,对频率向的散射数据用Hamming窗实现平滑过渡.为充分利用快速Fourier变换(FFT)的高效计算,对f－θ平面上的离散散射数据用二维的三次样条插值处理,得到X－Y平面的均匀离散数据.最后,用FFT方法快速实现逆合成孔径雷达(ISAR)成像模拟,很好地重构了各圆柱体目标的位置和大小尺寸.     

1986年门源地震(MS 6.4)过程地形变演化特征及块体模型解析

分析了1986年门源6．4级地震震源周边地区不同尺度跨断层形变在地震过程中的演化特征,依据非连续变形数值分析方法(DDA)模拟了震源破裂过程引起的地表垂直位移速率变化．分析表明,地表跨越断层的剖面形变变化是垂直和水平栽荷共同作用的结果,而垂直力源的影响可能是引起本次地震形变变化的主要因素．这与地质构造分析和震源机制结果是吻合的．     

永登5.8级地震孕育发生过程中的断层形变与重力场动态图象特征s

初步研究了1995年7月22日甘肃永登5.8级地震孕育发生过程中的断层形变异常和重力场、垂直形变场动态演化特征．孕震过程中近源区有3处断层形变呈,,相变化异常,外围区1993年以来先后有10余处场地断层形变出现台阶、突跳等异常．流动重力监测到震前出现的高值异常区、同震效应及震后恢复正常的演变过程等．资料反映了孕震过程中近源区断层运动由准线性走向非线性的过程,重力场变化由孕育、发震过程的非均匀态走向震后的准均匀态的演化过程,较强地震的孕育发生与区域应力应变场的动态演化密切相关．还简要总结了作者对这次地震中短期预报试验的经验教训．     

唐王陵砾岩碎屑锆石U-Pb年代学及其构造古地理意义

鄂尔多斯(地块)盆地南缘唐王陵砾岩的沉积时代长期存在晚前寒武纪(或震旦纪)与奥陶纪之争,沉积环境和物源组成也存在不同认识,是盆地南缘海相沉积地层及构造古地理研究关注的热点争议问题。本文采用碎屑锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究方法,综合分析探讨了唐王陵砾岩的沉积时代、物源组成及其构造古地理环境。结果表明：唐王陵砾岩自下而上三个组段的砂岩夹层样品、共计396颗碎屑锆石U-Pb谐和年龄数据主要分布在2531~2364Ma (n=25)、2120~1618Ma (n=268)、1230~940Ma (n=29)和905~744Ma (n=10)等四个年龄区间,相应的峰值年龄分别为2440Ma、1800Ma、1090Ma和810Ma,各组段样品单颗粒锆石最小年龄为829±11Ma、820±17Ma和744±8Ma。这一测年结果与盆地西南缘的震旦系正目观组和罗圈组碎屑锆石U-Pb年龄分布基本相似,但明显缺少其近邻剖面奥陶系平凉组碎屑锆石接近454Ma的高频年龄组分,表明唐王陵砾岩的沉积时代更接近新元古代晚期或震旦纪。碎屑锆石年龄谱物源示踪与岩石地球化学、沉积建造特征等综合分析结果揭示,唐王陵砾岩沉积具有来自(华北)鄂尔多斯陆块与祁连-北秦岭(杂岩)地体的双向混合物源特征,总体属于含有多套滑塌和水下扇堆积的滨浅海相碳酸盐岩和碎屑岩沉积建造组合体,主体形成于鄂尔多斯地块南缘新元古代晚期的被动大陆边缘伸展断陷海盆环境。唐王陵砾岩碎屑锆石测年数据接近1.09Ga和0.81Ga的年轻峰值年龄组分,提供并支持祁连-北秦岭地区存在格林威尔期Rodinia大陆聚合-裂解相关的构造岩浆活动事件,指示(华北)鄂尔多斯陆块与北秦岭地体至少在唐王陵砾岩沉积之前的格林威尔期曾经历过拼贴聚合-陆缘增生作用;随后受Rodinia大陆裂解事件的影响,鄂尔多斯地块南缘拼贴增生型大陆边缘发育形成了包括唐王陵砾岩在内的新元古代晚期陆缘滨浅海滑塌-碎屑流沉积。

     

两个气候模式对我国MIS 5e气候的模拟研究

理解历史时期气候变化的现象和机制,对预测未来气候变化有重要的启示意义。过去多个间冰期中,末次间冰期最暖期（MIS 5e）被认为是研究未来气候变化的典型时期。我们利用NorESM-L和CESM两个气候模式对MIS 5e开展数值模拟研究。模拟结果揭示,由地球轨道参数导致的太阳辐射变化是造成MIS 5e温暖气候的主导因素。在我国,与工业革命前相比,MIS 5e年平均地表温度降低、夏季升高、冬季降低;年降水量和夏季降水量在中部地区减少、其他地区增加,冬季降水量一致减少。与地质记录重建的年平均结果相比,模拟结果整体上比代用资料重建偏冷、偏干。这种模拟与地质记录重建之间的差异可能由以下因素导致：地球系统模式的模拟方案存在简化、古气候代用指标的气候意义存在多解性、模拟的地表温度和降水与代用指标重建结果之间的对比存在不确定性。如何减小模拟与重建记录对比的差异,这仍需在今后的研究中不断探索。