北冰洋浮冰上的能量分量的估算

根据1999年8月中国首次北极科学考察队在北冰洋高纬度浮冰区联合冰站(75°02′N,160°51′W)获得的近冰层大气边界层观测资料,通过通量-廓线方法和SiB2(SimpleBiospheremodelversion2)模式对冰面的能量平衡分量和湍流交换参数进行了估算和模拟.结果表明,北冰洋浮冰区在消融期间冰面释放的感热和融化有效耗热之和超过了冰面所吸收的净辐射,超出的部分热量主要来源于冰深层的热量向冰面传导.模拟的净辐射比实测值系统性高估18%,模拟的感热通量比计算结果系统性低估3%,模拟的冰面热通量误差较大.尽管观测资料序列不长,表明SiB2对北冰洋地区冰面的净辐射和感热通量模拟能力较好,对其他通量的模拟需作改进.     

北极熊，我该怎样帮助你？

一个偶然的机会．我得到了一个别致的杯子。它的侧面是一只趴在浮冰上的北极熊的图案，十分可爱。然而，当杯内注入热水时，浮冰就会慢慢“融化”，趴在上面的北极熊也慢慢地消失了……     

浮冰群在波浪作用下纵向运动规律的试验研究

采用石蜡非冻结模型冰,通过试验模拟真实冰况中浮冰尺寸分布,对浮冰群在不同波长规则波中的运动响应进行了测量,总结了其纵向及垂荡运动响应规律,并与孤立浮冰在波浪中的运动响应规律进行了对比．结果显示：浮冰群在波浪中的纵向运动表现出短波区间内不规则运动与长波区间内规则运动两种运动状态;不同尺寸浮冰的纵向运动响应参数未发现有规律性差异;浮冰群的纵向漂移平均速度随波长的增加先快速增长后逐渐减少并趋向于零;浮冰群的纵荡响应速度及位移幅值在短波区间振荡剧烈无法测量,在长波区间随波长的增加快速增大且位移幅值很快超过波高后缓慢减少,但持续大于波高;浮冰群的纵荡响应周期随波长的增加先略大于波浪周期后与波浪的周期近似重叠．     

冰与雪之歌

正让人心醉的世界北极的一切让人心醉,恍如梦境。来到格陵兰岛后,最精彩的莫过于大片的浮冰了。早上我们乘坐登陆艇开始计划中的浮冰世界体验,这块区域靠近红色岛屿,因为这里是浅滩海床,很多上游冰川断裂下来的大片浮冰在这里搁浅,因此这里也被誉为"浮冰的坟墓"。     

北极居民的恐慌

爱斯基摩人愁买不到制冷空调,海豹愁找不到浮冰生宝宝,饥饿的北极熊开始袭击同类,致命的古老病毒正等待复苏,恐慌在北极蔓延……     

北极新鲜事

地上的雪会说话早就听前辈们说地上的雪会说话,在北极一实验,果真不假。踩在雪地上,如果雪嘎吱嘎吱叫唤,说明它在0℃上下。越难听的声音,肯定是温度越低的雪说的话。到了-15℃,雪的叫声就像不懂音乐的人把小提琴的最高音阶拉响!汽车“充电”才出发北极这地方,建筑物外面总能见到拖着长长电线的电源插头,那是为了方便汽车“充电”。由于气温低,停久了的汽车也会“冻僵”,通上电让汽车先热热身,汽车不就活跃起来啦!跨越浮冰学蛙跳在浮冰上行走是极不安全的:一是浮冰总在漂移,很容易让人迷失方向,二是加在浮冰上的重量和运动容易造成浮冰破裂或…     

逆断层作用下近场山区框架结构群的地震响应

目的研究逆断层作用下近场山区城市中框架结构群的地震响应.方法提出一种地球介质中黏弹性波传播的数值模拟算法并与框架结构中弯曲波传播模拟算法以及结构与土体双向传播模拟算法,构成了集成模拟方法,该方法能够实现断层破裂引起的地震波在地球介质和山区框架结构群中的传播.研究了处于近场山区城市山体上不同位置框架结构群的地震响应.结果多层建筑不适合修建在小山包山顶上,高层建筑不适合修建在山体的山腰上.多层建筑的下部和上部以及高层建筑的下部和中部是抗震设计的关键部位.城市结构群的存在对地震波场的影响很大.结论基于一体化模型,提出研究断层破裂过程中近场山区城市框架结构群地震响应的模拟方法,为建筑场地选址、城市建筑结构地震响应研究提供了定量分析工具.     

储层模型正演模拟及AVO特征研究

为了在多波地震资料解释过程中解决多波信息识别难的问题,基于弹性波正演技术,针对某油田勘探区块的实际储层地质模型,采用高阶交错网格差分技术正演模拟非零偏炮集多波地震记录,并经多波资料处理,得到纵波和转换波CMP和CCP叠前含AVA的动校正道集及叠加剖面。在已知模型的AVA计算、模型层位参数与正演纵、横波波场关系的基础上,对比研究了正演记录中各储层的纵波和转换波对应关系。对比分析结果表明,数值模拟结果与AVA分析结果吻合,同一储层的纵波和转换波波场响应有明显差异。     

基于惠更斯原理的波动方程共炮点道集地震正演

地震非零炮检距正演模拟技术在叠前地震资料处理和解释中有重要意义.作者利用下行波将震源场延拓到地质介质任意深度,实现单程波动方程模拟叠前正演记录.用单程波动方程法对一个盐丘地质模型生成129个共炮点地震记录,并对所有共炮记录进行叠前深度偏移.在共炮记录中,来自盐丘地质模型的反射波和绕射波十分清晰.叠前深度偏移剖面和盐丘地质模型完全吻合.该方法生成记录质量好且计算效率高,并且叠前正演记录没有多次波、直达波和其他干扰波.     

多震源地震压力波的格子Boltzmann模型

给出一种新的用于模拟地震压力波的格子Boltzmann模型. 使用压力分布函数的Chapman Enskog展开和多重尺度技术, 给出满足地震压力波方程要求的高阶矩以及简单的平衡态分布函数表达式. 利用这个模型, 模拟了多震源引起的地震压力波运动, 数值结果可以同差分方法的结果进行比较.     

起伏地表稳相黏弹叠前时间偏移方法及应用

由于大地黏弹介质的吸收作用,地震波在地层中传播时会产生子波相位畸变、高频成分衰减等现象,不能满足薄砂体、小断裂、不整合面等地质现象刻画对地震资料振幅保真和高分辨率的要求.起伏地表稳相黏弹性叠前时间偏移方法是基于浮动基准面假设,通过引入等效Q值实现沿地震波的传播路径补偿吸收衰减的目标,提出了起伏地表倾角道集的计算方法,并...     

High temperatures in the Late Cretaceous Arctic Ocean

To understand the climate dynamics of the warm, equable greenhouse world of the Late Cretaceous period, it is important to determine polar palaeotemperatures. The early palaeoceanographic history of the Arctic Ocean has, however, remained largely unknown, because the sea floor and underlying deposits are usually inaccessible beneath a cover of floating ice. A shallow piston core taken from a drifting ice island in 1970 fortuitously retrieved unconsolidated Upper Cretaceous organic-rich sediment from Alpha ridge, a submarine elevated feature of probable oceanic origin. A lack of carbonate in the sediments from this core has prevented the use of traditional oxygen-isotope palaeothermometry. Here we determine Arctic palaeotemperatures from these Upper Cretaceous deposits using TEX86, a new palaeothermometer that is based on the composition of membrane lipids derived from a ubiquitous component of marine plankton, Crenarchaeota. From these analyses we infer an average sea surface temperature of approximately 15 degrees C for the Arctic Ocean about 70 million years ago. This calibration point implies an Equator-to-pole gradient in sea surface temperatures of approximately 15 degrees C during this interval and, by extrapolation, we suggest that polar waters were generally warmer than 20 degrees C during the middle Cretaceous (approximately 90 million years ago).     

High interannual variability of sea ice thickness in the Arctic region

Possible future changes in Arctic sea ice cover and thickness, and consequent changes in the ice-albedo feedback, represent one of the largest uncertainties in the prediction of future temperature rise. Knowledge of the natural variability of sea ice thickness is therefore critical for its representation in global climate models. Numerical simulations suggest that Arctic ice thickness varies primarily on decadal timescales owing to changes in wind and ocean stresses on the ice, but observations have been unable to provide a synoptic view of sea ice thickness, which is required to validate the model results. Here we use an eight-year time-series of Arctic ice thickness, derived from satellite altimeter measurements of ice freeboard, to determine the mean thickness field and its variability from 65 degrees N to 81.5 degrees N. Our data reveal a high-frequency interannual variability in mean Arctic ice thickness that is dominated by changes in the amount of summer melt, rather than by changes in circulation. Our results suggest that a continued increase in melt season length would lead to further thinning of Arctic sea ice.     

随钻地震波场高阶交错网格有限差分数值模拟

 随钻VSP是利用钻头振动噪声作为震源,在地面布设检波器进行信号接收的一种新的物探技术。基于随钻地震波场的空间传播特征,从一阶速度-应力波动方程出发,利用高阶交错网格有限差分,模拟出不同炮点深度和不同偏移距情形的随钻地震波场,研究随钻地震波场的空间传播规律和特征。结果表明,数值模拟可以有效的解决现场试验周期长,费用高,地下结构未知因素多等问题,为随钻地震技术研究提供了一种高效的手段。     

研究地震面波和高频噪音的实用信号采集系统

在石油、天然气地震勘探中,地震面波和高频噪音会对地震记录产生严重干扰．要压制面波和高频噪音对地震记录的影响,必须先了解面波和高频噪音的特征,而要准确了解面波和高频噪音的特征,需要采集三分量的地震信息．使用大型地震仪系统进行三分量地震信息采集费用昂贵,这对于小规模的理论研究是不经济的．文中介绍了一种用ＣＳ２９０２Ｍ型动态分析仪和加尔彼林式（５４．７４°对称正交坐标系）三分量检波器组成的一种简易三分量地震信息采集系统．该系统配有坐标旋转软件,为了解地震波的性质,研究面波和高频噪音对地震记录的影响,提供了一种简易、有效的三分量地震信息采集工具．     

Reconstructed changes in Arctic sea ice over the past 1,450 years

Arctic sea ice extent is now more than two million square kilometres less than it was in the late twentieth century, with important consequences for the climate, the ocean and traditional lifestyles in the Arctic. Although observations show a more or less continuous decline for the past four or five decades, there are few long-term records with which to assess natural sea ice variability. Until now, the question of whether or not current trends are potentially anomalous has therefore remained unanswerable. Here we use a network of high-resolution terrestrial proxies from the circum-Arctic region to reconstruct past extents of summer sea ice, and show that-although extensive uncertainties remain, especially before the sixteenth century-both the duration and magnitude of the current decline in sea ice seem to be unprecedented for the past 1,450 years. Enhanced advection of warm Atlantic water to the Arctic seems to be the main factor driving the decline of sea ice extent on multidecadal timescales, and may result from nonlinear feedbacks between sea ice and the Atlantic meridional overturning circulation. These results reinforce the assertion that sea ice is an active component of Arctic climate variability and that the recent decrease in summer Arctic sea ice is consistent with anthropogenically forced warming.     

冬季北极海冰面积异常与中国气温变化之间的年际关系

利用1957-2001年冬季的北极海冰资料、中国160站气温资料以及NCEP再分析的大气环流资料分析了冬季北极海冰面积异常与中国气温变化之间的年际关系.过去44年来,北极海冰面积总体上具有减小趋势(鄂霍次克海是例外,那里海冰面积有增加趋势),相应地北极涛动趋于增强,我国大部分地区趋于增暖.叠加这种趋势变化之上的是年际变化.在年际时间尺度上,冬季海冰变化的主要空间型表现为格陵兰海和白令海的海冰异常总是和鄂霍次克海、巴伦支海东部、喀拉海(新地岛附近)以及哈得孙湾的海冰异常符号相反,并且与500 hPa高度场上的EU和WP型遥相关对应.当冬季格陵兰海和白令海的海冰异常偏少,而鄂霍次克海、巴伦支海东部、喀拉海(新地岛附近)以及哈得孙湾的海冰异常偏多时,西伯利亚高压和阿留申低压都偏弱,冬季风减弱,东亚西风增强,我国冬季大部分地区温度升高;反之亦然.     

横波震源的设计及激发效果

针对横波地震勘探方法是一项有前途、应用范围广的技术,浅层横波勘探的关键问题是震源问题,如何制造出适合野外工作特点的低噪声、大能量、易于操作、经济实用的横波震源是推广横波地震勘探技术的关键;结合横波地震勘探技术在伊敏煤田一露天矿横波地震勘探中的应用,对横波震源的特性进行了分析,对不同特性的横波震源在不同介质中的激发效果进行了试验分析,分析了影响激发效果的因素及采取的各种措施,得出如下结论:在野外采集时,注意提高资料的信噪比和分辨率非常重要,不能只靠数据处理来提高资料的分辨率,另外,要想取得好的激发效果,震源与地表耦合的好坏很重要.     

正弦荷载作用下浮冰的稳态响应近似解析解

为了解决浮冰在正弦荷载作用下的稳态响应问题,把浮冰视作黏弹性的浮板,利用汉克尔变换和拉普拉斯变换求解了浮冰在正弦荷载作用下的动力学方程,得到了其近似解析解以及数值计算结果．分析了正弦荷载频率对仿冰材料浮板稳态响应的影响,揭示了黏弹性浮冰的动力学现象．结果表明：当正弦荷载的频率为某一确定值时,浮冰的振动幅值会达到最大值,正弦荷载的频率对破冰效果影响较大．     

不同冰情影响下的北极船舶航速优化

为便于北极航行运营决策,在考虑冰区气象条件的基础上,为保证船舶安全性,降低船舶成本,建立不同冰情影响下的北极船舶航速优化模型.鉴于北极航运与冰区通航有严格的时间窗约束,利用离散时间元法,建立有向无环图,利用最短路径算法进行求解,极大地提高了模型求解精度.通过改变冰密集度,求得不同冰情下使航次总成本最小的最优航速,解决冰区航线航行经济性选择问题,可以进一步为北极航线船舶运营提供决策支持.