地热系统的概念与传热机制综述     

关健  方石 《地质与资源》2021,30(2):207-213,206

地热能作为一种安全、稳定、成本低廉的清洁能源近年来备受推崇.地热系统是开展地热资源成因研究的基本单元,国际上按地质环境和热量的传递方式可将其分为热传导和热对流两大类型,据此进一步细分为沉积盆地型、地压型、干热岩型、岩浆侵入型、深循环型等5个亚类.本文回顾了地热系统的概念及发展史,并讨论了地热系统主控因素以及两大类型地热系统的传热机制.  相似文献   

四川盆地西南部中二叠统白云岩成因分析——来自锶同位素、稀土元素证据     

冯轲  徐胜林  陈洪德  董翼昕 《中国岩溶》2018,37(5):659-670

白云岩作为优质的油气储层,其成因一直是沉积学研究热点,通过地球化学分析揭示其流体性质是探究白云岩成因的重要途径。本文通过对川西南中二叠统典型剖面和钻井的碳酸盐岩样品进行岩石学、稀土元素和锶同位素特征研究,分析结果显示:（1）其岩石类型主要有石灰岩、泥微晶白云岩、细-中晶白云岩和鞍形白云石4种。（2）研究区白云岩锶同位素比值（平均值0.709 77）明显高于石灰岩和同期海水,接近全球壳源锶同位素平均比值,显示白云岩化流体是热液来源,同时部分泥微晶白云岩显示海水锶同位素特征。（3）研究区碳酸盐岩相较于同期海相沉积物有较高的δCe值（平均值0.86）,显示其开放的成岩环境。（4）3种类型的白云岩相较于石灰岩有较高的δEu值（平均值0.99）和显著不同的稀土总量特征,显示研究区白云岩与石灰岩成岩流体性质不同且白云岩受到高温影响。综合分析表明,川西南地区白云岩主要是受构造控制的热液白云岩,部分为被岩浆和热液加热的海水改造的热对流白云岩。   相似文献   

非主题来搞选登     

《地学前缘》2017,24(5):192-442

笔者建立了基于地震层析成像的热地幔对流模型,并分别计算了有、无地表板块运动约束下的中国大陆岩石圈底部的地幔对流速度场和水平剪切应力场。结果表明,欧亚板块运动速度对中国大陆地幔浅部的对流速度场影响较大,而对对流应力场的影响较小。在岩石圈底部(约100km深度),对流速度方向差异基本上达到了50%,幅度差异达到了80%以上,而地幔对流应力场的差异在方向上基本上小于10%、幅度上基本上小于20%。因此,如果仅研究岩石圈底部地幔对流应力场,则可以采用无板块速度约束的热对流模型。但如果要研究地幔浅部的对流状态和格局,则需要考虑板块运动速度。  相似文献   

尘卷风结构特征及其电场数值模拟研究     

岳高伟  许梦飞  毕伟  蔺海晓 《干旱区地理》2015,38(2):267-274

尘卷风是地球上常见的小型风沙灾害输移系统,但在火星上却大的多。而且尘卷风内部的电场对火星探测器产生严重的电磁干扰。通过建立尘卷风及其电场形成的模型,对尘卷风结构特征及电场进行数值计算。研究表明：尘卷风的形成机理可以用热对流泡理论来解释。沙粒在尘卷风中出现分层现象,粒径小的沙尘往往在粒径大的沙尘上面。尘卷风中带正负电荷的沙粒大约各占23.4%,荷质比大约为60 μC·kg^-1时,尘卷风数值模拟结果与野外观测值吻合。在尘卷风发展过程中,尘卷风电场大约需要60 s达到稳定。而且电场关于尘卷风中心基本对称,并且在尘卷风中心电场强度较大,在离尘卷风较远的地方,电场趋于零。在距离尘卷风中心一定距离处电场随高度增大先增大后减小,大约10 m以下电场随高度增大而增大,在10 m以上电场随高度增大而减小。  相似文献   

江西“98.6”连续暴雨形成的特殊性   总被引：4，自引：0，他引：4  

张延亭  张瑛 《气象》1999,25(6):8-12

１９９８年６月江西特大降水过程的环流特征与历年重大连续暴雨过程不同,５００ｈＰａ形势对连续暴雨的形成并不很有利,但是,强盛的中低层西南急流、稳定的中低层切变、经常存在的地面辐合线为这次降水提供了有利条件。在这样的条件下,降水的热力作用非常突出。  相似文献   

数值模拟华北克拉通岩石圈热对流侵蚀减薄机制   总被引：3，自引：0，他引：3  

乔彦超  郭子祺  石耀霖 《中国科学:地球科学》2013,(4):642-652

关于华北克拉通岩石圈减薄机制,国内外学者通过各种研究定性地提出了不同的机制.文章根据最近几年国内外发表的有关资料,通过数值模拟方法,主要对华北克拉通岩石圈热对流侵蚀的减薄机制进行了计算.通过我们的计算证实了原来稳定存在的克拉通,如底边界为1673K时的初始情形,在底部温度扰动升高后,由于浮力驱动的小尺度地幔对流加剧能够使岩石圈发生大规模减薄,减薄速率在mm/a的量级,减薄的时间尺度基本都在十几个百万年;计算过程中我们讨论了初始参考等效粘滞系数分别为0=1.0×1022Pas和0=1.0×1023Pas的两种情形,在这两种条件下,我们分别计算了底边界温度为1773,1873,1973和2073K的4种情况.通过不同端员的计算我们知道岩石圈最多从200km减薄到100km,至少减薄到126.25km,这符合现今地球物理观测的结果.并且初始参考等效粘滞系数和底边界温度是影响减薄速率的重要因素.  相似文献   

浅层地温场中热对流数值模拟   总被引：1，自引：0，他引：1  

吴志伟  宋汉周 《岩土力学》2010,31(4):1303-1308

温度示踪的研究区域大多在地表浅层,浅层地温场主要受气象和水文影响。气温波动可用傅立叶级数精确表示,由此建立了在表层气温和垂向水流共同影响下的浅层地温场瞬态分析模型,用Laplace变换的方法得到其解析解,并用有限元模拟了垂向水流对浅层地温的影响。模拟结果表明：浅层地温有季节波动,在地下水补给区,气温波动振幅衰减速率明显减缓,表现为表层气温波动可以影响到更深的深度;在排泄区,温度波振幅衰减很快。另外,还模拟了水平集中渗漏带附近的瞬态温度场,发现由于热对流的传热能力远大于热传导,强渗漏带温度迅速与补给源温度相一致,温深剖面出现异常,温度异常带形成后,继而通过热传导改变较大范围内地质体热量分布。离低温补给源越近,地质体降温越快,温度改变越多;反之则越慢,温度改变越少。因此,由温深剖面的温度异常,可精确探查渗漏带位置。  相似文献   

横向黏度变化对球层中热对流的影响   总被引：2，自引：2，他引：0       下载免费PDF全文

朱涛  王兰炜  陈化然 《地球物理学报》2010,53(2):350-361

本文在常黏度的基础上,加上横向黏度变化,纯粹研究了横向黏度变化对球层中热对流的影响.结果表明,横向黏度变化可以加速或阻碍球层中的热对流,并对球层中热传输方式有调节作用,但是横向黏度变化对球层中热对流的影响会限制在一定的强度范围内,并且难以改变球层中热对流的格局.横向黏度变化所产生的环型场速度占总速度场的比例最多为十几个百分点,难以解释观测到的地表板块运动中的环型场能量大小.  相似文献   

晴空热对流泡的风廓线雷达探测研究   总被引：2，自引：1，他引：1  

何平  马颖  阮征  王迎春  李长河  曹晓彦 《气象学报》2010,68(2):264-269

文中将风廓线雷达和无线电-声探测系统探测资料用于边界层晴空热对流探测研究.结合探测事例分析了晴空热对流的演变过程和热对流对上层空气的加热效应.在热对流初期,对流高度逐渐抬高,伴有较强上升速度的热对流泡逐渐升高的现象.在热对流旺盛期,热泡合并现象明显,不论是上升还是下沉气流瞬时速度都可以超过1 m/s,可以在约2 km的高度范围内形成一致的上升或下沉运动,并形成闭合环流、周期约1 h.在热对流消退期,对流高度逐渐降低,上升运动变得相对和缓并维持较长时间.在热对流过程中,热泡运动造成气层温度的起伏,热泡与周围温度差可以达到2-4℃.探测结果表明风廓线雷达具有很高的灵敏度,可以探测到晴空热对流泡.并且,风廓线雷达资料具有很高的时间和高度分辨率,可以精细刻画热对流泡的时空分布和演变,配合无线电-声探测系统还可以精确探测热泡温度分布及其对周围温度垂直分布的影响.通过对晴空热对流风廓线雷达探测资料的初步分析,在一定程度上拓展和加深了对热对流泡和边界层热对流运动特征的了解.借助风廓线雷达探测可有效改善低层大气探测,有利于开展低层大气动力与热力过程的数值研究,对于中尺度模式、降水预报的改进等具有重要参考作用.  相似文献   

土壤水分的垂直运动对黄土高原糜田土壤温度的影响   总被引：3，自引：0，他引：3  

王琳琳  高志球  沈新勇  陈渭民 《南京气象学院学报》2008,31(3):363-368

利用2005年8月21—23日黄土高原塬区地表过程野外试验加密观测土壤温度数据,通过耦合热传导对流方法计算得到糜田0.05～0.1 m浅薄土壤层的热扩散率为2.950×10^-7～3.015×10^-7m^2.s^-1,液态水通量密度为1.738×10^-6～2.197×10^-6m^3.s^-1.m^-2。在此基础之上,利用耦合热传导对流方程和传统热传导方法对土壤温度进行模拟,结果表明：由于传统热传导方法没有考虑土壤水分的垂直运动,模拟振幅偏大0.4 K、位相后移0.140 7 rad,与观测值的协方差分别为2.99、2.14;耦合热传导对流方法模拟振幅与观测值的协方差为2.13,模拟结果较理想。  相似文献