力学在地震预报中的作用

地震预报是当代自然科学中的几大难题之一。研究预报是我国杜会主义建设的需要和人民群众的迫切愿望。解决地震预报将涉及多种学科、多方面的相互关联与渗透。本文从研究地壳力学状态入手。把整个地球的地壳看成是一个薄壳弹性体来处理,研究其应力应变及应力场的变化。论证了在地壳岩石与土层中,地应力引起的位移位属于同一数量级,求解出位移位随地壳深度的变化规律;认为地壳力学状态及其应力应变场的变化,是地震预报中最直接的前兆因素。通过研制的电阻式地应力观测系统,进行连续七年观测实验,获取了大量观测资料。经计算分析证明,可测得地壳力学状态及构造应力场的参数。从而证明:地震的孕育和发生与构造应力场参数变化密切相关。通过观测实验还发现,中强地震临震前在近场观测到有低频率应力应变波动群出现,进而探讨这一特征及其机理,将有助于寻找临震预报的一种可靠途径。     

受压岩石中裂纹发育过程及分维变化特征

利用扫描电镜和光学显微镜对岩石裂纹发育的实时观测已有报道,实验和现场研究结果表明岩石破裂带具有分形特征,本文对大理岩受单轴压缩时裂纹随外载增加时变化过程进行了扫描电镜实时观测研究,通过分维统计,得出岩石构元局部分维值随外载的变化规律.1 实验1.1 岩石试件及加载装置实验所用岩石材料为细料房山大理岩,主要矿物为方解石和白云石,粒径分布0.05～0.35     

在不同压力下岩石光谱辐射特性研究

近十多年,国内外的一些学者对岩石加载至破裂的实验研究中,都观测到了岩石破裂时出现的低频至无线电波的电磁辐射,以探索地震预报的新前兆,遥感技术在资源勘探、环境科学等众多国民经济部门已得到了广泛地应用,取得了瞩目的成果,遥感这一先进技术能否用于地震预报?在国内外没有进行过研究,我们首先从理论上进行了研究之后,在实验室进行了实验,对岩石标本加压至破裂的过程中,用地面遥感仪器监测从可见光到远红外的光谱辐射的动态变化,得到了很好的结果。     

用扫描电镜观察石英的蚀象

一、引言在复杂的地质环境中形成的岩石,其天然应力对其性质和状态起着重要作用,但数值却不为人们所了解.岩石的位错密度是与其天然应力有密切关系的一个指标.近年来,国标上是用透射电镜对岩石位错密度进行研究的.在直接观察晶体位错的实验方法中,腐蚀法最简     

光子、热力学与膨胀宇宙

基于宇宙学观测以及含宇宙常数的广义相对论场方程建立的标准宇宙模型,存在着违背物理学基本规律的疑难,提示我们需要仔细审视宇宙动力学的物理基础.例如,同实物退耦后的背景黑体辐射光子数目不再随宇宙膨胀而变化,但宇宙学红移效应导致辐射温度反比于宇宙尺度下降,则背景辐射总能量也反比于宇宙尺度而不断减少,违背了热力学第一定律,损失的宇宙背景辐射能量到哪里去了?又如,宇宙常数对应的暗能量密度不随时间变化,膨胀宇宙中物质不断被创生,总能量随宇宙膨胀趋于无穷.在宇宙学中坚持能量守恒,需要限制暗物质和暗能量的基本物理性质,其中作为零质量玻色子的光子扮演着重要角色.基于爱因斯坦场方程同时又不放弃能量守恒定律的宇宙学模型,给出了和标准模型完全不同因而可以被观测证实或证伪的演化图景:暗物质同暗能量平衡状态下的匀速膨胀才是宇宙的常态,而减速或加速膨胀只是宇宙介质相变导致的瞬态过程.近期开始出现的高精度宇宙学观测结果对标准模型提出了挑战,而有利于能量守恒宇宙模型的预期.正在进行和计划中的宇宙学观测将最终判定2类模型,并且推动基本物理的发展.     

人体红外辐射的测试报告

为了研究人体在正常态和气功态下的红外辐射特征,我们设计了一套红外探测装置对黄仁寿同志在正常态和气功态下的红外辐射进行了测试,经过一年多的工作,现将测试方法及测试主要结果介绍如下。     

中国暗物质与暗能量研究5～10年展望

暗物质和暗能量的研究是当前基础物理研究最前沿的方向之一,突破性的重要进展将极大促进我们对物质世界的微观结构以及宇宙演化的理解.国际上对暗物质及暗能量的研究都极为重视,美国和欧洲多国都为其进行了详细周密的规划,开展了一系列的相关项目投资.国内也将这方面的研究纳入了中长期规划,并认为其很可能在不久的将来实现革命性的突破.在过去的几年内,我国在暗物质直接探测方面实现了长足的进步,探测结果的灵敏度达到世界先进水平.在2015年7月的香山科学会议上,一批从事这方面科研以及一批感兴趣的科学家讨论了未来5~10年我国在暗物质暗能量研究方面可能的规划和布局,建议依托锦屏地下实验室进行更大规模的暗物质直接探测实验,并开展卫星暗物质间接探测实验,力争在暗物质研究方面达到世界领先水平.同时建议在西藏阿里地区进行宇宙微波背景辐射观测,并通过空间站和地面望远镜进行深空巡天观测,从而实现对暗能量的深入研究.     

各向异性发射球体小目标热红外特性研究

通过建立球体目标探测的随机概率模型,研究了各向异性发射体的热红外特性.运用蒙特卡洛法模拟采样成像,并将探测面阵单元格在积分时间内统计得到能量份额均值定义为灰度值,生成辐射灰度图.通过灰度图定量地表征了目标各向异性热辐射特性对红外信号的影响.结果表明,对于远场小目标,将辐射方向调控在近法向小辐射角范围内,即提高发射体表面材料法向发射率,可增强目标最亮像点信号强度,扩大"像"区域的能量对比度,在红外图像上表现为能量更加集中的信号点.     

岩石和土壤的微波介电特征及其在微波遥感中的应用研究

要评价地物的微波辐射特征、散射特性和选择传感器的最佳波段,必须了解它们的介电性质的变化规律。岩石和土壤是分布最广的地物,研究其介电特性是微波遥感的一项重要内容。一、矿物、岩石、土壤的微波介电特征在三公分波段,利用谐振腔微扰法对近200种矿物,260多个岩石和150多个土壤样品的微波复介电常数(ε)的实部(ε′)和虚部(ε″)进行了系统的测量和研究,部分结果列于表1。     

天空长波辐射角分布模式

一、引言 天空向下长波辐射随天顶角的分布在地表能量平衡和红外遥感的研究中有着重要的意义。大气长波角发射率ε(θ)常被用来描述天空辐射的角分布规律,其定义为     

温密物质特性研究进展与评述

温密物质属于高能量密度物理的一部分,包含着广泛而丰富的物理现象.它是惯性约束聚变(ICF)、重离子聚变、Z箍缩动作等过程中物质存在和发展的重要阶段,其热力学、光学和辐射等性质,决定着该阶段物质的宏观流体运动,以及物质与辐射场相互作用中的能量输运和转换.因此,温密物质性质的不断深入研究、相关参数如状态方程和辐射输运性质的不断精密化,在ICF、Z箍缩等高技术、以及地球、行星内部结构等研究中具有重要的科学意义和应用背景.本文重点介绍和评述了在实验室条件下温密物质产生、诊断及数值模拟技术的研究进展,以及冲击波物理与爆轰波物理重点实验利用二级轻气炮驱动飞片撞击靶板产生强冲击波、压缩气体产生温密物质状态诊断与数值模拟技术的新进展,最后对未来温密物质发展方向进行了展望、总结和建议.     

实验室模拟卫星热红外增温机制的研究

我们在前人关于岩石加载破裂的电磁波辐射研究基础上,把震前孕震区大范围出现CH_4,CO_2等气体浓度增加及低空大气电场异常联系起来,提出卫星热红外增温震兆的一种机制,即震前大气中CH_4,CO_2等气体浓度增加,它们在变化的电场和太阳辐射作用下引起温度升高.为此,我们在实验室中作模拟研究.     

干燥岩石的相对介电常数研究

报道了１９７块岩石标本的相对介电常数的测量结果，揭示了相对介电常数随微波频率的变化规律，讨论了相对介电常数与岩石类型、密度、结构和化学成分的关系，获得下列结论：（Ⅰ）在０．５－１８ＧＨＺ频率段，相对介电常数与微波频率有关；（Ⅱ）不同岩石类型之间的相对介电常数的实部变化较大，其变化趋势是：从超基性岩、基性岩→中性岩→酸性岩→沉积相对介电常数的实部变化较大，其变化趋势是：从超基性岩、基性岩→中性岩→酸     

宇宙线高能物理学进展

宇宙线的发现已有六十多年的历史了,在这段时间里,它对高能物理的研究起了很重要的作用。一、历史的贡献人们早就注意到宇宙线粒子的能量比天然放射性粒子的能量高得多,因而最初的高能物理实验都是在宇宙线中进行的.1932年,安德逊(Anderson)在宇宙线中发现了正电子,这可以说是基本粒子物理学的开端.这以后的宇宙线实验推动了量子辐射理论的建立,对电子辐射光子、光子转换为电子对和在能量足够高时形成的级联簇射现象进行了研究.在这些研究中,发现了一种辐射特性比电子弱得多而又不是质子的带电粒子,后来测出它的质量约为电子质量的200倍,即μ介子.最初人们以为这就是汤川所预言的传递核力的介子,但随后的实验表明μ介子与原子核的作用是很弱的,它不可能是传递核力的介子;1947年,     

由Lagrange实验得到酚醛玻璃钢的动态本构方程

介绍由Ｌａｇｒａｎｇｅ实验、分析及拟合，得到未知材料的动态本构方程的方法。实验在轻气炮上进行，测量多点应力历和，经Ｌａｇｒａｎｇｅ分析得到数值本构关系，再拟合得到可供设计计算使用的动态本构方程。给出酚醛下班钢受冲击载荷时，一维应变状态下的一个本构方程。方程计算值与实测结果一致。     

强脉冲红外激光引起BCl_3可见荧光的新过程——光—声—光效应

简单多原子分子在强红外共振辐射场辐照下,引起发射可见荧光及离解的效应,是一个十分复杂的物理现象。因为CO_2激光光子的能量只有0.112eV,而发射可见荧光其光子能量至少需要几个电子伏,这意味着,分子必需有积累足够内能的过程。其中包括,共振辐射场与孤立分子的多光子相互作用引起瞬时荧光及离解现象,经过分子间多次能量交换,即通过碰     

调幅电磁波作用下Kl及KMnO_4氧化还原反应的新特点

人们早已熟知静电场、静磁场对化学反应的作用,在光谱分析中人们也知道物质对微波的谐振吸收,即微波对物质分子能级的影响.现在射频电磁波特别是微波对化学反应的作用正受到人们的关注.大量的实验证实了微波能显著提高化学反应的速度和改变反应的机制.特别在生物电磁学实验中人们发现微弱的微波能量也能导致明显的生物效应,即生物效应的能量主要来自于生物体内的新陈代谢,即电磁波影响了新陈代谢过程,这就是所谓的非热生物电磁效应.1992年10月在荷兰的Breukelen召开了首届世界微波化学大会,会议就微波化     

激光法制备纳米级Si_3N_4荧光光谱研究

自80年代初期以来,我们对激光法制备的纳米氮化硅的物理特性进行了一系列实验研究,发现了较多新的物理现象,如红外特征吸收峰畸变,红外金吸收特性,拉曼位移畸变等。本文首次对激光法制备的纳米非晶态氮化硅粉末及其加压成形块体的荧光光谱进行研究,提出了硅悬挂键作为陷阱中心和复合中心的荧光光谱新的作用机理。同时发现粉末压成块体时     

用于对流层遥感的新型数字化双频微波辐射计

在京、津、冀中小尺度危害性天气监测与超短期预报的实验研究中,新研制的数字化双频微波辐射计将为实验中心提供对流层水汽场及液态水的连续观测资料,原理上水汽变化容易从测量水汽1.35cm微波吸收线附近的大气热辐射中得出,在云天情况下,1cm附近大气窗区的辐射测量可用于计算来自云中液态水的微波辐射的贡献。     

热红外成像用于固体撞击瞬态过程监测的实验探索

基于热辐射应力图像分析技术（SPATE）和遥感岩石力学（RSRM）的比较分析，提出了用热红外成像技术（TIR imaging) 进行固体撞击瞬态过程监测的思路，利用高速和高精度的TVS－8100MKII TIR成像系统，对大理石、花岗岩、混凝土、钢板、有机玻璃板和木板共6类固体进行了落球击过程的TIR成像实验，实验发现：（1）撞击瞬间靶元有明显的TIR辐射升温现象；（2）球体大小不变时，升温幅度与落球势能（高度）线性相关；（3）升温幅度与靶元材料及其表面光洁度有关，幅度大小依次为混凝土、未抛光大理石、钢板、木板、抛光花岗岩、抛光大理石和有机玻璃板；（4）脆性材料撞击后TIR辐射逐渐衰减，而塑性材料撞击后有滞后增强现象。可以推断，一旦研究确定了与弹性特征和靶体材料相对应的撞击后有滞后增强现象。可以推断，一旦研究确定了与弹体特征和靶体材料相对应的撞击势能－靶元辐射强度的关系函数与技术参数，就可以基于TIR遥感成像技术实现固体撞击瞬态过程的遥感侦测与反分析。此外，TIR成像技术还对构造地震的前兆机理学研究及其卫星遥感预报有科学意义。