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Empirical relationship between leaf wax n-alkaneδD and altitude in the Wuyi,Shennongjia and Tianshan Mountains,China:Implications for paleoaltimetry

Empirical relationship between leaf wax n-alkaneδD and alti...

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中国科学院地质与地球物理研究所第11届（2011年度）学术年会

作者： Pan Luo~(a,*),Ping’an Peng~b,Gerd Gleixner~c,Zhuo Zheng~d,zhonghe pang~a,Zhongli Ding~a a Key Laboratory of Cenozoic Geology and Environment,Institute of Geology and Geophysics,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100029,China b Guangzhou Institute of Geochemistry,Chinese Academy of Sciences,Guangzhou 510640,China c Max Planck Institute for Biogeochemistry,Jena 07745,Germany d Department of Earth Sciences,Sun Yat-sen University,Guangzhou 510275,China

Estimating past elevation not only provides evidence for vertical movements of the Earth’s lithosphere,but also increases our understanding of interactions between tectonics,relief and climate in geological history. Development of biomarker hydrogen isotope-based paleoaltimetry techniques that can be applied to a wide range of sample types is therefore of continuing *** we present leaf wax-derived n-alkane 8D (δD) values along three soil altitudinal transects,at different latitudes,in the Wuyi,Shennongjia and Tianshan Mountains in China,to investigateδD gradients and the apparent fractionation between leaf wax and precipitation(ε). We find that soilδD track altitudinal variations of precipitation 8D along the three transects that span variable environment conditions and vertical vegetation *** empiricalδD-altitude relation is therefore established in which the averageδD lapse rate of - 2.27±0.38‰/100 m is suitable for predicting relative paleoelevation change(relative uplift).The application of this empirical gradient is restricted to phases in the mountain uplift stage when the atmospheric circulation had not distinctly changed and to when the climate was not *** empiricalδD-latitude-altitude formula is also calculated:δD = 3.483LAT - 0.0227ALT - 261.5, which gives the preliminary spatial distribution pattern ofδD in modern China. Mean value ofε in the extreme humid Wuyi Mountains is quite negative(-154‰),compared to the humid Shennongjia(-129‰) and the arid(but with abundant summer precipitation) Tianshan Mountains(- 130‰), which suggests aridity or water availability in the growing season is the primary factor controlling soil/ sedimentε.Along the Tianshan transects,values ofε are speculated to be constant with altitude;while along the Wuyi and Shennongjia transects,ε are also constant at the low-mid altitudes,but become slightly more negative at high altitudes which could be attributed to overestimates of precipitation 8D or the vegetation

关键词： leaf wax n-alkane deuterium/hydrogen isotopic ratio inverse altitude effect paleoelevation paleoaltimetry

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多场耦合模拟技术及其在地热开采安全性评价中的应用

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科技促进发展 2020年第3期16卷 323-331页

作者：黄永辉雷宏武白冰崔银祥陆仁超庞忠和中国科学院地质与地球物理研究所北京100036 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室武汉430071 德国亥姆霍兹环境研究中心莱比锡04318

在地热特别是中深层地热长期采灌作业中,常常存在储层结构变化,甚至诱发地表变形破坏等安全问题。在地热开发的多个阶段需要开展开采安全性分析与评价研究。这些过程是典型的多场耦合过程,迫切需要多场耦合模型及数值模拟技术。本文介... 详细信息

在地热特别是中深层地热长期采灌作业中,常常存在储层结构变化,甚至诱发地表变形破坏等安全问题。在地热开发的多个阶段需要开展开采安全性分析与评价研究。这些过程是典型的多场耦合过程,迫切需要多场耦合模型及数值模拟技术。本文介绍两个专用多场耦合评价工具,即水岩反应引起热储结构破坏的THC模拟器和采热诱发地面变形的THM模拟器,分析了两个模型的数学原理及其开发过程,并给出应用案例。

关键词：多物理场耦合化学反应地面沉降地热开发安全性评价

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页岩气开发的地下水环境效应评估——以贵州习水浅层页岩区块为例

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工程地质学报 2024年第4期32卷 1459-1477页

作者：利振彬黄天明李义曼李关访杨平恒龙吟赵雅静昝朝耀张芬李晓庞忠和电力规划设计总院北京100120 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 西南大学地理科学学院重庆400715

大规模水力压裂可能产生一系列环境地质问题,包括了地下水污染、诱发地震以及水资源消耗。目前尚未系统地建立页岩气开发的地下水环境效应评价框架,且对地下水主要污染物来源认识不清。本文以贵州习水浅层页岩气区块为例,通过了解页岩... 详细信息

大规模水力压裂可能产生一系列环境地质问题,包括了地下水污染、诱发地震以及水资源消耗。目前尚未系统地建立页岩气开发的地下水环境效应评价框架,且对地下水主要污染物来源认识不清。本文以贵州习水浅层页岩气区块为例,通过了解页岩气开发前地下水环境背景状况、确定水力压裂中水循环过程以及地下水污染源、建立地下水敏感性监测及污染示踪指标确定方法、揭示污染溯源中关键地球化学过程对同位素污染示踪的影响,初步形成了页岩气开发的地下水环境效应评估框架。本研究确定了研究区浅层地下水背景值状况,包括水化学、同位素以及溶解性气体指标。现场水力压裂试验和具有长周期商业开采井的结果表明页岩地层水存在于整个页岩气开发和生产过程,并作为返排液和产出水的主要组成部分,是浅层地下水污染的主要来源。根据页岩地层水和浅层地下水水文地球化学特征的差异,建立了确定地下水敏感性监测和污染示踪指标的方法,识别出研究区地下水敏感性指标(Cl^(-)、Na^(+)、Ba^(2+)、Li^(+)、B、87Sr/86Sr和δ11B)。针对气体污染(甲烷作为地下水污染物),建立了浅层地下水溶解气和页岩气甲烷同位素(δ13C-CH_(4))及惰性气体同位素(3He/4He和4He/20Ne)组成的端元。同时揭示了当有黏土矿物存在的情况下,吸附-解吸对同位素示踪的影响。在研究区,黏土矿物B的解吸造成水体B含量的增加及δ11B的减少;溶解态Sr与吸附态Sr的同位素再平衡,增加了水中87Sr/86Sr比值。本项研究对于页岩气开发的地下水环境保护具有重要的意义,有助于完善页岩气开发过程中地下水环境效应的评估。

关键词：页岩气地下水背景值地下水污染同位素吸附-解吸

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中国大陆干热岩地热资源潜力评估

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科技导报 2012年第32期30卷 25-31页

作者：汪集旸胡圣标庞忠和何丽娟赵平朱传庆饶松唐晓音孔彦龙罗璐李卫卫中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国科学院大学北京100049

地热资源是一种极具竞争力的清洁可再生能源,按其成因和产出条件可分为水热型和干热岩型,其中,干热岩型地热资源以其分布的普遍性和高热储温度而更具开发潜力与前景。干热岩地热资源潜力评估是干热岩开发的基础工作。本文基于大量热流数... 详细信息

地热资源是一种极具竞争力的清洁可再生能源,按其成因和产出条件可分为水热型和干热岩型,其中,干热岩型地热资源以其分布的普遍性和高热储温度而更具开发潜力与前景。干热岩地热资源潜力评估是干热岩开发的基础工作。本文基于大量热流数据,编制了新版中国大陆地区热流图。进而依据岩石热物性数据库,计算评价了中国大陆地区干热岩地热资源。评价方法主要采用体积法,文中详细介绍了评价方法中各参数选取的原则与数据来源。计算结果表明,中国大陆(3—10km深度)干热岩地热资源总量为20.9×106EJ,合714.9×1012t标准煤。若按2%的可开采资源量计算,是传统水热型地热资源量的168倍,相当于中国2010年能源消耗总量的4400倍。但是,囿于干热岩开发的经济性和现有技术条件,近期应着眼于4—7km深度段干热岩地热资源的开发,热储目标温度是150—250℃,干热岩开发的有利靶区包括藏南地区、云南西部(腾冲)、东南沿海(浙闽粤)、华北(渤海湾盆地)、鄂尔多斯盆地东南缘的汾渭地堑、东北(松辽盆地)等地区。最后,指出了现阶段干热岩研究的主要任务。

关键词：干热岩地热资源潜力评价

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地下储能技术研究现状及发展

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华电技术 2021年第11期43卷 49-57页

作者：张媛媛叶灿滔龚宇烈马玖辰黄永辉赵军庞忠和中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源重点实验室广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室广州510640 天津城建大学能源与安全工程学院天津300384 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 天津大学机械工程学院天津300350

为了减缓全球变暖,实现碳达峰、碳中和目标及新能源的高效利用,需以新能源为主体的新型电力系统和储能行业相互协调发展。新型电力系统与地下储能相结合作为关键技术之一,其跨季节地下储能,尤其是地下含水层储能(ATES),从理论研究转为... 详细信息

为了减缓全球变暖,实现碳达峰、碳中和目标及新能源的高效利用,需以新能源为主体的新型电力系统和储能行业相互协调发展。新型电力系统与地下储能相结合作为关键技术之一,其跨季节地下储能,尤其是地下含水层储能(ATES),从理论研究转为工程应用成为亟待攻克的难点。综述了地下储能方式及其原理,分析了地下ATES系统在数值模拟试验等方面的研究进展,深刻剖析了在实际工程应用中关键技术和瓶颈问题,进一步对比了地下ATES系统热工性能和经济环保效益评价标准,展望了新型电力系统与地下ATES相结合的未来,为后续的应用研究提供参考。

关键词：地下储能含水层储能跨季节性能评价可再生能源碳中和供热

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The Jehol Biota, an Early Cretaceous terrestrial Lagerst ¨atte: new discoveries and implications

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National Science Review 2014年第4期1卷 543-559页

作者： zhonghe Zhou Key Laboratory of Vertebrate Evolution and Human Origins Institute of Vertebrate Paleontology and PaleoanthropologyChinese Academy of Sciences

The study of the Early Cretaceous terrestrial Jehol Biota,which provides a rare window for reconstruction of a Lower Cretaceous terrestrial ecosystem,is reviewed with a focus on some of the latest progress.A newly proposed deinition of the biota based on paleoecology and taphonomy is *** the Jehol fossils are mainly preserved in two types of sedimentary rocks,there are various types of preservation with a complex mechanism that remains to be *** discoveries of signiicant taxa from the Jehol Biota,with an updated introduction of its diversity,conirm that the Jehol Biota represents one of the most diversiied biotas of the *** evolutionary signiicance of major biological groups(***,birds,mammals,pterosaurs,insects,and plants)is discussed mainly in the light of recent discoveries,and some of the most remarkable aspects of the biota are *** global and local geological,paleogeographic,and paleoenvironmental background of the Jehol Biota have contributed to the unique composition,evolution,and preservation of the biota,demonstrating widespread faunal exchanges between Asia and other continents caused by the presence of the Eurasia–North American continental mass and its link to South America,and conirming northeastern China as the origin and diversiication center for a variety of Cretaceous biological *** some progress has been made on the reconstruction of the paleotemperature at the time of the Jehol Biota,much more work is needed to conirm a possible link between the remarkable diversity of the biota and the cold intervals during the Early ***,future directions for the study of the Jehol Biota are proposed that highlight the great potential of more comprehensive and multidisciplinary studies to further our understanding of the biological and geological implications of the Jehol Lagerst¨ate.

关键词： Jehol Biota Early Cretaceous Lagerst¨ate China terrestrial ecosystem

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Design, analysis and optimization of random access inter-satellite ranging system

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Journal of Systems Engineering and Electronics 2020年第5期31卷 871-883页

作者： XU Xiaoyi WANG Chunhui JIN zhonghe Micro-Satellite Research Center Zhejiang UniversityHangzhou 310027China

In this paper, a random access inter-satellite ranging(RAISR) system is designed. The ranging accuracy is optimized by an algorithm to greatly improve the ranging accuracy. This paper verifies the feasibility of the RAISR system through a series of theoretical analysis, numerical simulation, hardware system design and testing. The research work brings the solution to the design and accuracy optimization problem of the RAISR system,which eliminates the main error caused by the satellite dynamic characteristics and frequency source drift of the RAISR *** accuracy of the measurement system has been significantly improved.

关键词： satellite ranging random access distributed network

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中国陆域大地热流数据汇编(第五版)

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地球物理学报 2024年第11期67卷 4233-4265页

作者：王一波刘绍文陈超强姜光政武金辉郭兰泳王亚奇张慧慧王朱亭江晓雪朱传庆左银辉胡杰张超何丽娟胡圣标庞忠和汪集暘中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化与环境演变全国重点实验室北京100029 中国科学院地球科学研究院北京100029 南京大学地理与海洋科学学院南京210023 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 成都理工大学能源学院成都610059 中国地质调查局水文地质环境地质调查中心天津300304 安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249

大地热流是地球内部热能在地表热显示中最综合的参数. 热流数据不仅是地震学信息的重要补充(为岩石圈厚度、地球物理性质和构造演化等提供了强有力的约束), 而且, 它还对地热资源靶区优选和评价提供了重要支撑. 大地热流的测量和汇编是... 详细信息

大地热流是地球内部热能在地表热显示中最综合的参数. 热流数据不仅是地震学信息的重要补充(为岩石圈厚度、地球物理性质和构造演化等提供了强有力的约束), 而且, 它还对地热资源靶区优选和评价提供了重要支撑. 大地热流的测量和汇编是地热学研究中一项基础而关键的工作. 我国大地热流已公开发表四版数据1166个. 本文在此基础上, 收集公开发表的大地热流数据1096个, 实测热流数据75个. 同时, 本次研究更新了中国大地热流数据质量分类标准, 根据最新的分类标准, 在2337个大地热流数据中, A、B、C和D类数据占比分别为35.4%、40.9%、18.7%和5.0%. 除去C类和D类数据, 热流值变化范围为25.1~242.0 mW·m^(-2), 均值为63±16 mW·m^(-2);如果考虑构造单元面积和热流质量的因素, 全国大地热流加权平均值为67±16 mW·m^(-2). 分析表明, 我国大地热流分布格局表现为以下特点: 西南和台湾地区极高(≥75 mW·m^(-2))、中国东部和中北部地区高(65~75 mW·m^(-2))、中南部地区低(50~65 mW·m^(-2))、西北地区最低(<50 mW·m^(-2)).

关键词：大地热流热流数据汇编热流测量热流测点中国

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An analysis method for ISL of multilayer constellation

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Journal of Systems Engineering and Electronics 2022年第4期33卷 961-968页

作者： XU Xiaoyi WANG Chunhui JIN zhonghe Micro-Satellite Research Center Zhejiang UniversityHangzhou 310027China

The multilayer satellite network has high spatial spectrum utilization, flexible networking, strong survivability, and diversified functions. The inter-satellite links(ISLs) and crosslayer ISLs(CLISLs) enable direct communication paths between satellites, which improves the spatial autonomy of the constellation. Due to the existence of perturbation, ISLs are affected for a long time, which impacts reliable inter-satellite transmission. The stability and complexity of ISL establishment are related to the static and dynamic characteristics of range and azimuth. This paper presents a model of ISLs in a perturbed multilayer constellation. Series of theoretical derivation, simulation, and numerical calculation are carried out. A more comprehensive multilayer constellation ISL model is obtained. The work of this paper provides some theoretical foundations for constellation networking research.

关键词： satellite network multilayer constellation inter-satellite link(ISL)

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Bipartite graph-based control flow checking for COTS-based small satellites

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Chinese Journal of Aeronautics 2015年第3期28卷 883-893页

作者： Wang Honghao Wang Huiquan Jin zhonghe Micro-satellite Research Center Zhejiang University

Abstract Single event upset （SEU） effect, caused by highly energized particles in aerospace, threatens the reliability and security of small satellites composed of commercialofftheshelves （COTS）. SEU induced control flow errors （CFEs） may cause unpredictable behavior or crashes of COTSbased small satellites. This paper proposes a generic softwarebased control flow checking technique （CFC） and bipartite graphbased control flow checking （BGCFC）. To simplify the types of illegal branches, it transforms the conventional control flow graph into the equivalent bipartite graph. It checks the legal ity of control flow at runtime by comparing a global signature with the expected value and introduces consecutive IDs and bitmaps to reduce the time and memory overhead. Theoretical analysis shows that BGCFC can detect all types of internode CFEs with constant time and memory overhead. Practical tests verify the result of theoretical analysis. Compared with previous techniques, BGCFC achieves the highest error detection rate, lower time and memory overhead; the composite result in evaluation fac tor shows that BGCFC is the most effective one among all these techniques. The results in both theory and practice verify the applicability of BGCFC for COTSbased small satellites.

关键词： Bipartite graph Control flow checking Commercial-off-the-shelves(COTS) Error injection Fault tolerant Illegal branch Small satellites

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