利用双视角消除太阳矢量磁场观测中的180◦不确定性          下载免费PDF全文

周茹芸  汪毓明  宿英娜  毕少兰  刘睿  季海生 《天文学报》2021,62(4):41

随着"环日轨道器"(Solar Orbiter, SO)的在轨运行,太阳磁场观测进入了双视角遥测的时代.对利用太阳磁场的双视角观测改正矢量磁图中存在的横场(垂直于视线方向的磁场分量) 180°不确定性进行了模拟,首先模拟了对解析解得到磁图的双视角观测,然后利用"日震学和磁学成像仪"(Helioseismic and Magnetic Imager, HMI)在不同时间观测到的一个老化黑子的磁图模拟了双视角观测.发现要改正一个磁图中横场方向的180°不确定性,在观测上只需要另外一个平行于视线方向的磁场即纵向磁场观测的协助.利用HMI的磁场观测模拟,估算显示30°的张角能够改正50 Gs磁场中的180°不确定性.更大的张角虽然更有利于更弱磁场的改正,但是考虑到投影效应的不利影响, 30°左右的张角应该是未来空间设备进行多视角观测太阳磁场的最佳张角.  相似文献   

Hydrological management strategies for the control of algal blooms in regulated lowland rivers     

Jian Li  Wei Yin  Haiyan Jia  Xiaokang Xin 《水文研究》2021,35(6):e14171

Reservoirs of lowland floodplain rivers with eutrophic backgrounds cause variations in the hydrological and hydraulic conditions of estuaries and low-dam reservoir areas, which can promote planktonic algae to proliferate and algal bloom outbreaks. Understanding the ecological effects of variations in hydrological and hydraulic processes in lowland rivers is important for algal bloom control. In this study, the middle and lower reaches of the Han River, China, a typical regulated lowland river with a eutrophic background, are selected. Based on the effect of hydrological and hydraulic variability on algal blooms, a hydrological management strategy for river algal bloom control is proposed. The results showed that (a) differences in river morphology and background nutrient levels cause significant differences in the critical threshold flow velocities for algal bloom outbreaks between natural river and low-dam reservoir sections; there is no uniform threshold flow velocity for algal bloom control. (b) There are significant differences in the river hydrological/hydraulic conditions between years with and without algal blooms. The average river flow, water level and velocity in years with algal blooms are significantly lower than those in years without algal blooms. (c) For different river sections where algal blooms occur and to meet the threshold flow velocities, the joint operation of cascade reservoirs and diversion projects is an effective method to prevent and control algal blooms in regulated lowland rivers. This study is expected to deepen our understanding of the ecological significance of special hydrological processes and guide algal bloom management in regulated lowland rivers.  相似文献   

射电望远镜多目标观测策略优化          下载免费PDF全文

翟楠楠  刘志勇  王娜  朱春花 《天文学报》2021,62(6):63

望远镜调度是望远镜运行中的关键组成部分, 用于辅助科研人员进行合理的观测计划安排, 提高望远镜的运行效率, 获取高质量的观测数据. 然而, 由于不同观测项目的科学需求不同, 望远镜的调度过程十分复杂. 针对短周期多目标的观测项目, 考虑望远镜换源时转动时长、观测高度角等因素进行建模, 采用贪心算法对中国科学院新疆天文台南山26m望远镜脉冲星到达时间观测列表进行调度. 通过模拟表明, 使用算法完成的观测列表可以有效地减少观测过程中的平均转动时长, 提升观测数据的质量, 提高望远镜时间利用率, 减少科研人员对观测列表编排的负担.  相似文献   

论不同模式大气中的静力适应过程          下载免费PDF全文

郭海龙  刘宇迪  董毅 《地球物理学报》2018,61(1):52-64

为了研究大气静力平衡适应过程的本质，利用波动理论和能量转换角度，分别对完全可压缩的等温大气模型、滞弹近似下的等温大气模型和层结中性大气模型进行研究比较.结果表明：大气静力平衡适应过程的本质是声波和混合声重力波对扰动能量的频散过程，滞弹近似模型和层结中性模型均不能完全描述此适应过程；在波动假设下，此三类大气模型中扰动物理量之间的偏振关系同波动的性质有关，气团的运动方程均为椭圆方程，声波和混合声重力波对气团运动的作用差异较显著.
大气静力平衡适应过程中扰动能量以有效势能、有效弹性势能、动能或波动能量的形式存在并相互转换；扰动有效势能与其他形式能量之间的转换与混合声重力波或者重力内波有关，扰动有效弹性势能与其他形式能量之间的转换与声波有关.在完全可压缩的等温大气模型中，扰动有效势能增加1个单位，其中69.9%来自扰动垂直动能，其余30.1%来自扰动有效弹性势能.  相似文献   

汶川地震同震滑坡物质在震区的滞留和运移及其对龙门山地形演化的影响   总被引：1，自引：1，他引：0       下载免费PDF全文

王伟  刘静  Vincent Godard  张金玉  许冲  李志刚  徐心悦  许强  王鹏  谢克家 《地球物理学报》2018,61(5):1970-1983

2008年M_W7.9汶川地震导致龙门山断裂发生强烈地壳变形，同时引发的巨量同震滑坡加速了该地区的地表剥蚀和河流侵蚀.然而，目前尚缺少系统的数据定量研究滑坡物质的运移以及河流侵蚀速率随时间的演化规律，这些对理解龙门山前缘物质的再分配以及强震对活动造山带地形塑造的作用至关重要.为此，本研究在汶川地震后的6年间，对震区沱江上游3条支流湔江、石亭江、绵远河流域进行了多期次的定点现代河沙采样.通过系统测量河沙中的石英¹⁰Be浓度，并与震前已发表的数据进行对比，发现如下基本特点：（1）震后河沙¹⁰Be浓度均有明显降低，表明同震滑坡物质对河沙的稀释作用；（2）震后河流对河沙的运移量增加为震前的1.3~18.5倍，因此震后龙门山地区侵蚀速率短期显著增加；（3）初步估计得到汶川地震产生的滑坡物质被完全运移出造山带所需要的时间至少为100~4000年，接近龙门山地区强震复发周期；（4）震间和同震产生的构造变形和地表剥蚀在空间上具有互补性.考虑到地表剥蚀引起的地壳均衡反弹效应，认为类似汶川地震的强震有利于龙门山的隆升.认识震前、震时和震后的地壳变形及侵蚀过程有助于更好地理解单次强震事件对高原边界龙门山地形演化的作用.  相似文献   

南海北部琼东南海域活动冷泉特征及形成模式   总被引：3，自引：0，他引：3       下载免费PDF全文

杨力  刘斌  徐梦婕  刘胜旋  关永贤  顾元 《地球物理学报》2018,61(7):2905-2914

近年来，活动冷泉的研究越来越受到关注.本文利用多波束数据、多道地震数据以及底质取样结果研究琼东南海域活动冷泉系统，分析活动冷泉的羽状流特征、海底地貌与底质特征以及流体活动构造特征.多波束水体数据上，观测到多个延伸高度超过750 m的气泡羽状流，海底流体活动非常强烈；多道地震上识别出麻坑、流体运移通道、气烟囱等流体渗漏相关的构造，与其他海域观测到的反射特征不同，羽状流的下方流体运移通道呈强振幅"串珠"反射；重力活塞取样在两个站位上获得浅表层块状天然气水合物.其中一个站位位于活动冷泉附近，天然气水合物赋存于海底以下8 m左右.基于以上三方面的数据，笔者提出了一个用于描述活动冷泉系统的形成模式，游离气通过气烟囱向上运移到达浅层，一部分在天然气水合物稳定带内形成天然气水合物，另一部分穿透天然气水合物稳定带到达海底，形成活动冷泉的羽状流.  相似文献   

基于改进的BP神经网络构建区域精密对流层延迟模型   总被引：4，自引：0，他引：4       下载免费PDF全文

肖恭伟  欧吉坤  刘国林  张红星 《地球物理学报》2018,61(8):3139-3148

利用神经网络算法挖掘海量数据的规律已成为科技发展的一种趋势，本文针对卫星信号的天顶对流层延迟进行建模.对流层延迟是影响卫星定位精度的重要因素之一，建立精密区域对流层模型对高精度定位有着重要的意义.对区域测站对流层延迟数据的分析，考虑到实时建模中传统BP（Back Propagation）神经网络计算量大，易出现"过拟合"现象、不稳定等因素，通过改进的BP神经网络建立了区域精密对流层模型.详细介绍了新模型的建立过程，并与常用的对流层区域实时模型进行了对比.还讨论了建模测站数目对预报精度的影响.相比现有的其他对流层延迟模型，基于改进的BP神经网络构建的区域精密对流层延迟模型无论在拟合和预报方面都有较好的精度，且随着测站数目的增加模型精度趋于平稳.改进的模型参数较少，可以进行实时的区域精密对流层延迟改正；需要播发的信息量小，适用于连续运行参考站系统（Continuously Operating Reference Stations，CORS）的应用.研究表明：改进的BP神经网络模型能够更好的充分利用大规模历史数据描述卫星信号对流层延迟的空间分布情况，适用于实时大区域精密对流层建模.基于日本地区2005年近1000多个测站的NCAR（National Center Atmospheric Research）对流层数据进行区域对流层延迟建模，结果表明改进的BP神经网络模型在拟合和预报精度上都有较大提升，RMSE（Root Mean Square Error）分别为：7.83 mm和8.52 mm，而四参数模型拟合、预报RMSE分别18.03 mm和16.60 mm.  相似文献   

利用重复测线校正海空重力仪格值及试验验证   总被引：2，自引：0，他引：2       下载免费PDF全文

黄谟涛  刘敏  邓凯亮  欧阳永忠  陆秀平  翟国君  吴太旗  陈欣 《地球物理学报》2018,61(8):3160-3169

通过分析海空重力测量系统误差的形成机理，我们发现海空重力仪格值标定误差是引起系统性测量偏差的主要因素之一.本文简要介绍了重力仪格值的标定方法，分析论证了格值标定的精度要求，提出了利用东西正反向重复测线检测校正海空重力仪格值的计算模型和补偿方法，分析讨论了该方法的校正精度及其适用条件，利用航空重力实际观测网数据对该方法的合理性和有效性进行了数值验证，证明该方法对消除海空重力测量系统性偏差具有显著作用.  相似文献   

基于浅层反射地震勘探技术的大庆地区近地表构造特征研究          下载免费PDF全文

赵斌  刘财  韦庆海  鹿琪  石金虎  余中元  孙海峰 《地球物理学报》2018,61(8):3385-3399

目前，对于大庆地区的地质构造研究成果仅局限在深部构造上，该地区从未开展过针对近地表隐伏断裂的探查工作.本文采用浅层反射地震勘探方法，查明了克山—大安断裂嫩江组以上地层的详细地层信息以及断裂的展布形态；同时，在主干断裂上覆的背斜构造中，发现了许多次级断裂，这些次级断裂在前人的成果中并未提出过，并且在本区的断裂-褶皱构造体系中，次级断裂的活动特性同样受主干断裂活动的影响；然后通过钻孔验证，证实了浅层反射地震勘探结果的可靠性，并且确定了次级断裂的最新活动时代；最后综合编制了松辽盆地长垣隆起地区浅层地质模型，并讨论了本地区的构造体系受晚白垩纪以来太平洋板块俯冲方向变化的影响而形成的构造特征.本次研究中的方法和成果可为大庆市城市发展规划、重大工程建设选址和大庆油田安全高效生产等提供科学依据，可为其他地区开展近地表断裂探查提供借鉴和参考，为本地区浅层地质构造后续研究提供了基础资料，填补该地区近地表地球物理勘探构造研究的空白.  相似文献   

基于奇异谱分析的静态相对重力观测重力固体潮提取   总被引：2，自引：1，他引：1       下载免费PDF全文

郭金运  高文宗  于红娟  刘新  孔巧丽  陈晓东 《地球物理学报》2018,61(10):3889-3902

针对相对重力测量数据中存在的重力固体潮信号，本文提出将奇异谱分析方法（Singular Spectrum Analysis，SSA）应用到相对重力测量数据处理中，在不需要测站坐标等先验信息的条件下从相对重力数据中提取重力固体潮，提供了一种获取重力固体潮的新思路.采用模拟的相对重力数据进行实验，利用SSA方法和小波变换方法分别从模拟信号中提取重力固体潮并进行结果对比，SSA获取的重力固体潮与理论值残差RMS为0.3 μGal，小波方法获取的残差RMS为1.6 μGal.利用CG-5相对重力仪实测数据进行实验，提出一种利用SSA外推时间序列来削弱边界效应的新思路，实验结果显示采用这种方法后重力固体潮值与理论值残差序列的RMS和STD均有所减小.通过实验发现削弱边界效应后SSA提取的重力固体潮与采用Tamura潮波表计算的重力固体潮理论值残差RMS值为2.2 μGal.利用SSA提取的零点漂移值与最小二乘拟合得到的结果基本一致，十天内的差值小于0.4 μGal/d.  相似文献