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   

银河系中的泡结构     

赵君亮 《天文学进展》2012,30(2):186-201

观测表明银河系内存在为数众多的星际泡,泡壁的二维投影亦称壳层,太阳系便位于称之为本地泡的一个泡结构之内。随着越来越多星际泡的发现和确认,人们对泡的研究渐趋深入,包括泡结构的多种统计性质,星际泡的若干可能的形成机制,以及泡与恒星形成和演化的关系等。从上述诸方面介绍了银河系泡结构的多波段研究进展。  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   

非对称荷载作用下土体劈裂注浆压力分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

张淼  邹金锋  陈嘉祺  李亮  李振存 《岩土力学》2013,34(8):2255-2263

为研究在非对称荷载作用下土体劈裂注浆压力,基于扩孔理论和统一强度准则并考虑非对称荷载的作用,建立基于扩孔理论的劈裂注浆启劈压力分析模型,推导出浆泡周围塑性区土体的应力场、位移场、塑性区半径以及启劈注浆压力的理论解答,并以工程算例进行论证。结果表明,考虑对称荷载作用下的启劈注浆启劈压力较考虑非对称荷载作用下的值要大,对称荷载作用下的分析方法低估了塑性区半径;无论是柱形劈裂还是球形劈裂,当 1时,启劈压力会随着 的增大而增大,塑性半径会随着 的增大而明显减小;当 1时,启劈压力会随着 的增大而减小,而塑性半径的变化是有限的。预先了解土体的初始应力条件对正确的确定劈裂注浆启劈压力至关重要,可为劈裂注浆的设计和施工会提供更加完善的理论依据。  相似文献   

气氡观测中的恒流鼓泡式脱气-集气装置研制与应用   总被引：1，自引：0，他引：1  

邱永平 《内陆地震》2014,(4):335-340

利用20 cm不锈钢高压锅作为集气室,在锅的两边上、下分别打一个进出水孔,用15 mm不锈钢管道件连接,把进水口制作成高于锅内液面,出水口与锅内液面为同一水平面,形成一高一低,一小一大两个相对稳定的动态水平液面,在进水管中引入气泵输出气体,使集气室内进水同时进行自动连续鼓泡,把水中气体脱出,在输气管中接入玻璃转子流量计控制气体流量,进行恒流鼓泡。并应用于小流量冷水井气氡观测,效果显著。  相似文献   

松辽盆地北部原油烃类组成特征及黏度预测     

张居和  冯子辉  方伟  霍秋立  张琨  李景坤  曾花森  张博为 《中国科学:地球科学》2014,(6):1324-1339

原油烃类组成特征及黏度预测是油气勘探开发的重要基础.在松辽盆地北部西部斜坡、龙虎泡大安阶地、齐家古龙凹陷选取原油及稠油样品54件、探井油砂样品17件,利用全二维气相色谱和全二维气相色谱-飞行时间质谱对原油及稠油样品开展分析及定量研究.实验结果表明,西部斜坡原油以稠油为主,稠油烃类组成总体呈现链烷烃单环芳烃环烷烃非烃等双环芳烃三环芳烃四环芳烃,芳烃含量最高、非烃等含量最低,链烷烃、环烷烃、芳烃和非烃等组成含量多数相差在15%以内的特征;有次生型和混合型稠油,生物降解是西部斜坡稠油及次生型稠油的主要形成机制,包括轻度、中度和严重生物降解稠油,随生物降解程度的增大,稠油及原油呈现链烷烃含量减小、芳烃和非烃等含量增大、环烷烃含量先增大后减小的趋势,严重生物降解阶段环烷烃降解速率及程度明显大于芳烃和非烃,为原油及稠油不同生物降解阶段烃类组分的抗降解能力及降解机理研究提供了新方法.龙虎泡大安阶地和齐家古龙凹陷主要为常规原油,总体呈现链烷烃含量最高且占绝对优势、芳烃含量最低的特征,龙虎泡大安阶地个别油井萨尔图油层为中度生物降解稠油、葡萄花油层为轻度生物降解原油.生物降解原油尤其是中度和严重生物降解稠油的饱和烃与芳烃参数一般不能真实反映其母质类型及成熟度,Ts/(Ts+Tm)参数能反映原油及稠油的成熟度;利用原油烃类组成及黏度指数预测探井油砂稠油黏度,为油藏原油非均质性、试油方案和产能评价等勘探开发提供了有效方法及途径.  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   

球层中高阶自由热对流格局及其变化的研究   总被引：4，自引：1，他引：3       下载免费PDF全文

朱涛  冯锐 《地震学报》2005,27(1):11-24

研究了下边界为应力自由边界, 上边界为刚性边界, 纯粹从底部加热的充满了无穷大普朗特数的Boussinesq流体的同心球层中的非线性自由热对流. 借鉴将极型场和扰动温度场展成勒让德多项式（以下称零级数模型, 即此时m=0）的方法, 将它们展成6阶6级（即l=6; m=0, 1, 2, hellip;, l）的勒让德函数（以下称高级数模型）, 并用Galerkin方法求解非线性方程组, 获得了高级数模型的结果. 与零级数模型仅能获得表征物质垂直运移特征和扰动温度结构的二维南北向（rphi;）剖面相比, 高级数模型还得到了东西向（rphi;）和深度剖面（theta;phi;）, 而且对流运动的许多细特征得以体现, 有利于深化认识球层中自由热对流的特征及其导致的温度结构. 瑞利数的大小对自由热对流的格局和速率产生了重要的影响, 控制着对流层中高温热柱区和低温冷柱区的相对大小. 本文所得到的结果可能主要反映了下地幔物质运动, 其对流格局和速率在不同的位置上存在明显的差异, 可能蕴涵了重要的地球动力学含义.   相似文献