地震波非线性反演方法研究综述

地震波非线性反演方法研究跟正演模拟方法研究一样,是地球物理学中一个非常重要的研究领域,其进展对人们正确认识和了解地球内部的细节及物性具有重大意义,对地球动力学的研究也具有不可忽视的推动作用。对地震波非线性反演问题理论研究的进展作了评述;在简单回顾非线性反演方法发展历史的基础上,总结了近年来常见的非线性反演方法研究的最新进展情况,对非线性反演中存在的各种问题进行了比较和评述,同时指出了目前非线性反演方法存在的问题,并对今后发展的方向作了简要展望。     

地震波数值模拟方法研究综述

地震波场数值模拟不仅是研究复杂地区地震资料采集、处理和解释的有效辅助手段,而且是研究地球深部精细构造的有效工具。地震波场数值模拟的主要方法包括3大类,即几何射线法、积分方程法和波动方程法。首先介绍了地震波数值模拟方法的理论基础和内容及特点,然后概括介绍了20世纪90年代以来几何射线法和各种波动方程数值模拟方法的新进展。因为波动方程数值模拟包含了丰富的波动信息,可为研究地震波的传播机理和复杂地层的解释提供更多的佐证,所以重点介绍波动方程数值模拟方法。最后,对各种数值模拟方法进行了评述,并给出了地震波传播理论和数值模拟方法发展的展望。     

高级气候建模与环境仿真系统研究

结合大气环境建模与仿真基础技术及其仿真应用的发展现状,概述了高级气候建模与环境仿真（ACMES）系统的研究背景、核心技术、主要功能和实际运用效果。ACMES系统是大气环境仿真应用方面效费比优良的计算机仿真系统,可为建模与仿真用户提供高分辨率的气候统计产品。     

谱元法数值模拟地震波传播

谱元法基于弹性力学方程弱形式基础之上,在有限单元上进行谱展开,从而使该方法具备了有限元适应任意复杂介质模型的韧性和伪谱法的精度,该方法又被称为高阶有限元方法或伪谱法的域分解,同时为地震波传播的数值模拟提供一种方法。本文阐述了基于Legendre多项式的谱元法的理论和推导过程,相对于Chebychev谱元法,Legendre谱元法可以形成对角的全局质量矩阵,这样可以形成显式的时间差分算法,提高运算效率。最后,进行了复杂介质的各向同性地震波数值模拟,结果表明这是数值模拟地震波传播的有效方法。     

基于HLA的大气环境仿真应用研究

针对大气环境仿真的特点,采用HLA布式仿真技术,论述了以HLA/RTI为支撑的大气环境分布式仿真体系结构、关键技术及实现方案,并对该环境下开发大气环境联邦成员进行了详细的说明,实现了大气环境建模与仿真应用的一体化设计,从而提高了大气环境仿真应用的互操作性和可重用性,为大气环境仿真向其它系统仿真应用提供了一种有效的手段.     

煤炭消费与大气污染影响下的燃煤火电分区发展策略

我国区域性复合型大气污染日益严重,以燃煤火电为代表的煤炭消费相关产业已经成为最为重要的大气污染源,并已成为制约燃煤火电行业发展的重要因素. 应用RAMS(区域大气模式系统)-CMAQ(多尺度空气质量模式系统)模拟和评估全国燃煤火电对区域大气环境的影响,并分析了近地面风场对燃煤火电布局的影响;基于煤炭消费总量增长趋势与控制目标,预测燃煤火电的发展规模,提出全国燃煤火电分区布局策略. 结果表明:燃煤电厂对我国东部地区NO_x、SO₂、PM_2.5以及PM₁₀排放通量的贡献较大,但燃煤电厂对ρ(SO₂)、ρ(O₃)、ρ(PM_2.5)和ρ(PM₁₀)年均值的贡献率较小,基本维持在10%以下,仅对ρ(NO_x)年均值贡献达到了10%～20%;考虑到盛行风向对污染物传输的影响,需谨慎在京津冀西北方向、长三角周边以及珠三角以北方向的较近区域新建燃煤电厂或大型燃煤火电基地;按照既定的煤炭消费总量控制目标(42×108 t)估算,2020年新增燃煤电厂容量可以满足电力消费需求增量的70%,“十三五”期间仍需要进一步开发其他替代能源,煤炭消费总量控制对煤电发展的影响逐渐减弱;中东部地区可增加燃煤火电装机容量较小,华北平原、长三角、珠三角和四川盆地等地区应禁止新建煤电机组,新疆维吾尔自治区、内蒙古自治区西部、宁夏回族自治区、陕西省北部等西部地区将是未来燃煤火电发展空间最大的区域.      

生态NMHC对臭氧和PAN影响的数值模拟研究

利用数值模拟方法结合GEIA生态源排放清单，研究了夏季我国东部生态系统排放非甲烷烃（NMHC）对臭氧和过氧乙酰硝酸脂（PAN）的影响，阐明了生态NMHC在大气化学系统中的重要作用。研究结果表明，生态NMHC使我国东部大部分地区臭氧和PAN增加，最大平均增量分别为9ppb和0．6ppb；白天最大平均增量分别达到21ppb和1．2ppb，最大增量地区位于长江三角洲的浙江、上海附近地区。模拟结果与实测值有好的一致性，研究结果表明对于区域和城市臭氧的模拟及其控制应该充分考虑生态源的作用。     

地震波非线性反演的某些数学问题

以地震波广义散射(包括透射、折射、反射、绕射等)为背景,以求解其反演问题为主线,在回顾反演理论发展的同时,着重对地震波逆散射问题研究过程中各种数学、物理的基本理论和基本假设如何被应用以及非线性偏微分方程的求解过程及其作用做理论分析,同时对地震波逆散射问题中相应数学方法的发展过程及在使用中尚存在的问题做简单介绍。在文末,指出了现在地球物理界在地质结构异常较强烈所造成的非弱散射的反演问题上所遇到的问题。进而就今后如何处理这类问题的数学研究方法和假设中应注重的问题提出了一些想法和展望。     

大气颗粒物中汞的赋存形态及其依存条件

于2004—2007年在上海市西南部某采样点使用分级采样器和PM₁₀采样器采集大气颗粒物样品,采用化学序批式提取法分析了颗粒物中的ExPM(可交换汞)、HPM(可溶盐酸汞)、EPM(元素汞)和RPM(剩余汞)4种形态汞的含量. 结果表明:颗粒物中ρ(total-Hg)(total-Hg为总汞)在0.07~1.44ng/m3之间,47.8%集中在粒径<1.6μm的颗粒物中;颗粒物中w(total-Hg)在0.35~6.89μg/g之间,高于煤炭和水泥中的含量; 颗粒物中ρ(total-Hg)在冬、春季较高,夏季较低; PM₁₀中ρ(total-Hg)日变化呈双峰型,然而w(total-Hg)的日变化并不明显.夜间各种形态汞的质量浓度都高于白天.汞的形态受气象条件和污染源分布的影响. 除了2006年春季外,其他年份各季节的w(HPM)基本持平;ρ(EPM)在2005年冬季和2006年春季均出现较高值,分别为0.19和0.17ng/m3. HPM和EPM主要集中在细颗粒物上,而RPM在粒径<1.6μm和1.6~<3.7μm颗粒物中的分布无明显差异. 颗粒物中的ρ(total-Hg)、ρ(RPM)与温度、日温差、相对湿度呈显著负相关,与ρ(SO₂)呈正相关;但ρ(HPM)和ρ(EPM)与这些参数的相关性不同. 这可能与HPM和EPM的来源与大气化学特征有关,其中,HPM易溶解于液相,与对光照依赖性很强的光化学反应有关;而EPM主要取决于一次来源的贡献和气态汞沉积速率.