A semianalytical approach for solving first-order perturbation equations of dissolution-timescale reactive infiltration instability problems in fluid-saturated rocks     

Chongbin Zhao  Bruce E. Hobbs  Alison Ord 《国际地质力学数值与分析法杂志》2020,44(15):2070-2092

This paper presents a semianalytical approach for solving first-order perturbation (FOP) equations, which are used to describe dissolution-timescale reactive infiltration instability (RII) problems in fluid-saturated rocks. The proposed approach contains two parts because the chemical dissolution reaction divides the whole problem domain into two subdomains. In the first part, the interface-condition substitution strategy is used to derive the analytical expressions of purely mathematical solutions for the FOP equations in the upstream subdomain, where the dissolution chemical reaction is ceased and the FOP equations are weakly coupled. In the second part, the finite element method (FEM) is used to derive the analytical expressions of numerical solutions for the FOP equations in the downstream subdomain, where the dissolution chemical reaction needs to be considered and the FOP equations are strongly coupled so that it is impossible to derive purely mathematical solutions for them. Particular attention is paid to the development of the element-by-element forward marching strategy, which is associated with the use of the FEM for solving this new kind of scientific problem. The related analytical results demonstrated that (1) both the dynamic characteristic of a reactive infiltration system and the dimensionless wavenumber can have pronounced influences on the distribution of the FOP dimensionless acid concentration within the entire domain of the dissolution-timescale RII problems in fluid-saturated rocks and (2) the FOP dimensionless acid concentration distribution exhibits two significantly different patterns in the upstream and downstream subdomains of the dissolution-timescale RII system.  相似文献   

一次突发性暴雨的机理分析及短期预报思考     

张楠  杨晓君  邱晓滨  刘一玮  杨洋 《气象》2018,44(1):118-131

2015年9月4日白天,天津出现突发性暴雨过程,利用多种观测资料对此次过程进行分析,结果表明:偏南气流与高压底部东北风相遇,在蓟州山区以南形成辐合,触发雷暴发展;雷暴形成后,回波形成"后向传播"机制,配合中低空的南风脉动,在天津北部形成南北向的"列车效应",导致北部强降水的发生;上游的高空槽降水在近地面形成冷池,其向东辐散气流与偏东风相遇,在降水区下游触发新的雷暴,使得雨带快速东移,且当辐散气流与偏东风相遇后,出现小尺度辐合性气旋式环流,导致下游强降水增幅;当高空槽降水云团主体移过城区后,在γ中尺度辐合流场作用下,触发小尺度对流云团的生成和发展,影响天津城区再次出现强降水。在短期预报过程中,预报员在大尺度模式环境场分析的基础上,对于中尺度模式仅参考了其降水预报,而忽略了对中尺度环境场的分析,分析表明,虽然中尺度模式对此次过程的降水时段预报存在偏差,但其中尺度环境场预报,可以为此次暴雨过程在短期时效内(24h)的预报订正提供参考。  相似文献   

地震折射波资料解释中射线方法应用的进一步探讨     

李平 《东北地震研究》1992,(4)

开鲁陆家堡凹陷内断裂发育、构造复杂,垂直于构造走向跨度30km,凹陷边缘和凹陷内古生界基底顶板埋深分别为1km和5km,在此开展了基底折射波地震勘探。在已知资料基础上,我们用多段倾斜单界面折射波正演理论计算作指导,设计了野外试验和初步的生产观测系统,t_0和差异时距曲线解释方法对于应用于如此复杂的构造地区其准确性和精度受到了限制。因此,我们在解释方法上试做了如下工作:①多段倾斜单界面折射波理论正演走时拟合,给出较有益的反演解释结果;②二维非均匀介质中射线追踪解释方法,提供准确的射线途径给出基底面上下详尽的更为符合实际的二维速度分布信息。  相似文献   

地面摄影测量测定地质结构面产状和几何要素方法的研究     

朱宜萱  邵巨良  王树根 《武汉大学学报(信息科学版)》1991,(3)

本文详细叙述了用地面摄影测量方法确定露岩地质结构面的产状和几何要素的具体方法,包括摄影、控制,象片上节理面特征点的选取和量测,节理面的拟合和产状要素的算计以及精度评定等,并提出平差计算时采用选权迭代法以剔除粗差、保证成果质量。所编制的产状要素计算软件应用于某矿区的实际计算后证明是成功的,所获结果倾向中误差:m_(α0)=±1.0°,倾角中误差 m_(β0)=±1.47°,较好地满足用户提出的小于±5°的要求。  相似文献   

Geomagnetic Models and Edge Recognition of Hydrothermal Sulfide Deposits at Mid-ocean Ridges   总被引：1，自引：0，他引：1  

Tao Wu  Cai Liu  Huaiming Li  Zhaocai Wu  Shuming Wang 《Marine Georesources & Geotechnology》2016,34(7):630-637

Near-bottom magnetic prospecting is considered to be an efficient method for investigating inactive hydrothermal areas and the study of the spatial structure of hydrothermal systems. Furthermore, geophysical forward modeling is widely used to simulate the anomalous characteristics of geological bodies. To understand the magnetic and magnetic structure features of hydrothermal sulfide deposits at mid-ocean ridges, we built 3D forward models for both mafic- and ultramafic-hosted hydrothermal sulfide deposits to simulate the near-bottom magnetic field. Our modeling results showed a low amplitude magnetic anomaly above the mafic-hosted hydrothermal sulfide deposits, and a high amplitude magnetic anomaly above the ultramafic-hosted deposits. These features allow us to identify and classify the host rocks of hydrothermal sulfide deposits. Moreover, we can recognize the edge of the magnetic anomalies using the intensity of the spatial differential vector method, considering variables such as the width of the alteration zone, the height of the observation platform, and the magnetic inclination and declination. Therefore, we propose the intensity of the spatial differential vector method as an effective approach to define the boundaries of hydrothermal sulfide deposits.  相似文献   

红外临边探测发展现状     

王雅鹏  李小英  陈良富  张莹  邹铭敏  张晗  朱松岩 《遥感学报》2016,20(4):513-527

临边探测器垂直分辨率高,辐射信号的变化主要受大气参数影响,且辐射校准后几乎不受背景辐射影响,对痕量气体可探测性强,探测高度约为10—100 km,对臭氧层的大气遥感监测具有特殊意义。红外临边传感器经过40余年的发展过程,在通道数目、信噪比、可探测目标种类、冷冻技术、在轨寿命方面都有明显改进。本文以平流层O_3及其相关的痕量气体为中心,按照传感器搭载的卫星平台及卫星发射时间的先后顺序,比较了国际上已有的LRIR、LIMS、SAMS、ISAMS、CLAES、MIPAS、HIRDLS、TES共8个星载红外临边探测器的特性、探测目标、技术改进、性能提升等;介绍了红外临边探测大气成分的反演原理;总结了红外临边探测器在痕量气体,平流层云与气溶胶,重力波与极涡,非局部热力学平衡效应4个方面的应用成果。最后对红外临边探测的前景趋势提出了思考。  相似文献   

基于泊松方程的空间波数混合域二度体磁异常数值模拟     

赵东东  王旭龙  周印明  戴世坤 《吉林大学学报(地球科学版)》2022,52(2):592-601

正演数值模拟是反演成像的基础。为了实现磁法勘探精细化反演成像与定量解释,本文利用把一个大问题分解为多个小问题的思路,提出一种基于泊松方程的高效、高精度空间波数混合域二度体磁异常数值模拟方法。该方法利用傅里叶变换把二度体磁位偏微分方程转换为一维常微分方程,并采用基于二次插值的一维有限单元法求解该方程,进而通过反傅里叶变换得到空间域磁异常。在模型算例中,分别设计截面为矩形的常磁化率和变磁化率二度体模型,针对本文算法的计算精度和计算效率进行了验证。模型算例结果表明：该算法计算精度高,相对误差绝对值均小于1%;计算速度快,网格节点剖分2 501×2 501的模型模拟时间为4.18 s;适用于任意复杂地形模型。  相似文献   

基于波动方程正演对九龙山地区茅口组地震响应特征识别研究     

闻星宇 《地质与勘探》2021,57(2):402-412

九龙山构造位于四川盆地西北部旺苍县和苍溪县境内,该构造具有构造规模大、隆起幅度高、保存条件好、纵向上多产层、钻井显示丰富等特点。本文主要针对九龙山构造范围内下二叠统茅口组储层的地质模型和正演结果,明确储层发育位置,找到对应的地震相特征,并对储层进行分级评价。通过测井响应特征、储集空间、储层厚度、曲率等综合分析,用波动方程正演模拟预测下二叠统茅口组地震响应特征。正演结果表明茅口组孤立溶洞型储层的地球物理响应特征为同相轴串珠状上拉、振幅减弱;茅口组缝洞系统储层的地球物理响应特征为茅口组顶界同相轴"扭曲断续、下拉"。在此基础上总结了孤立溶洞和缝洞系统两种地震响应识别模式,为储层的预测提供了参考依据。  相似文献   

机场低能见度自动观测设备测量数据对比          下载免费PDF全文

明虎  陈丽杰  高联辉  王奇 《应用气象学报》2015,26(6):750-758

基于民航机场的实际应用,对比安装在陕西省西安咸阳国际机场跑道一端的大气透射仪和前向散射仪2013年1月—2014年8月测量的跑道视程数据,结果表明:整体上,当跑道视程R > 400 m时,前向散射仪测量数据大于大气透射仪数据的比例高;当跑道视程R≤400 m时,大气透射仪测量数据大于等于前向散射仪数据的比例更高。当跑道视程R≤600 m时,两种设备测量数据具有很好的相互替代性;当跑道视程R > 1000 m时,两种设备测量数据差距较大。在雾、冻雾、霾和暴雨天气时,两种设备测量数据在时间上具有很好的一致性,且在跑道视程R≤1000 m时,两种设备测量数据具有很好的相互替代性,而在雪、烟和扬沙天气时两种设备测量的数据差距较大。  相似文献   

地震岩石物理分析软件系统设计和实现     

马中高  周巍  孙成龙 《物探与化探》2006,30(3):260-265

介绍了岩石物理分析软件系统的总体设计思想和软件实现思路,给出了系统的功能层次结构,做了具体的功能描述。系统采用面向对象设计方法和跨平台Qt开发工具开发,可移植性和扩充性强,具有灵活方便的图形界面和交互功能,是集岩芯实验测试、测井和地震为一体,是理论和实验相结合、方便实用的分析工具。  相似文献